Brevet FR2521086A1 — publié le 19830812

REGULATEUR DE FREINAGE JUMELE. L'invention se rapporte aux systèmes hydrauliques de freinage des véhicules, notamment, des véhicules automobiles; elle concerne un régulateur de freinage comportant deux circuits de freinage séparés l'un de l'autre. Afin d'accroître la sécurité de freinage des véhicules, il est connu d'équiper ceux-ci d'un système de freinage comportant deux circuits séparés, de sorte, qu'en cas de défaillance de l'un de ces deux circuits, le circuit valide puisse continuer à assurer un freinage satisfaisant du véhicule Dans les systèmes de freinage pour véhi- l O cules, la fonction du régulateur de freinage est de réduire les risques de blocage des roues arrière, dans le but d'augmenter l'efficacité du freinage tout en évitant la tendance au dérapage du véhicule au moment du freinage de celui-ci Pour ce faire, le régulateur de freinage au-delà d'une pression de consigne limite la grandeur de la 13 pression du fluide appliquée aux moteurs de freins des roues arrière, de façon que cette pression croisse plus lentement que la pression d'alimentation fournie par le maître-cylindre couplé à une pédale actionnée par le conducteur du véhicule, tandis que cette pression d'alimentation est appliquée directement aux moteurs des freins des roues avant Le régulateur de freinage est intercalé entre les sorties du maître- cylindre et les entrées des moteurs de freins des roues arrières La pression de consigne du régulateur de freinage, qui correspond au seuil de limitation de celui-ci est soit réglée à une valeur fixe, et dans ce cas le régulateur opère en limiteur ou compensateur de freinage, soit fonction de la charge des roues arrière et, dans ce cas, opère en limiteur-compensateur de freinage asservi. Dans le cas o la pression du fluide fourni aux moteurs de freins des roues arrière varie dans un rapport déterminé en fonction de la pression d'alimentation, au-delà du seuil de limitation, le régulateur opère en compensateur de freinage. Dans un système hydraulique de freinage comportant deux circuits séparés, le régulateur de freinage résulte de la combinaison de deux organes limiteurs de pression agencés dans un corps unique. Selon le mode de couplage de ces deux limiteurs de pression, on considère deux types de régulateur: le type tandem dans lequel les -deux limiteurs de pression sont couplés mécaniquement en série et le type jumelé dans lequel les limiteurs de pression sont couplés mécaniquement en parallèle Le régulateur de freinage considéré, ici, est du type jumelé; il peut être utilisé en limiteur-compen- sateur de freinage uniquement ou en limiteur-compensateur de freinage asservi selon que la pression de consigne est réglée à une valeur fixe ou est asservie à la charge des roues dont on veut contrôler le freinage. La réalisation d'un régulateur de freinage jumelé, asservi ou non à la charge des roues à contrôler, pose le problème d'obtenir une pression de consigne dont la grandeur soit identique pour les deux circuits de freinage dans le cas o ces deux circuits sont en état, tandis que, dans le cas d'une défaillance de l'un des circuits, par exemple, une avarie résultant de la présence d'une fuite de fluide sur ce circuit, la pression de consigne de l'autre circuit demeure sensiblement égale ou légèrement supérieure à la pression de consigne correspondant au fonctionnement normal des deux circuits de freinage. Pour atteindre ce but, un régulateur de freinage selon l'in- vention comprend deux organes limiteurs de pression identiques qui sont agencés symétriquement et parallèlement dans un corps massif unique de façon à ce que leurs axes longitudinaux soient parallèles entre eux et chacun de ces limiteurs de pression comportant un piston coulissant étanche qui entraîne un clapet obturateur et se projette à travers la paroi du corps pour être couplé mécaniquement à un palonnier constitué par un élément circulaire dont le diamètre est au moins égal à rentre-axe des pistons des organes limiteurs de pression, cet élément circulaire reposant, par sa face postérieure, sur le corps du régulateur et étant articulé, en son centre, par sa face antérieure, sur une rotule soumise à l'action d'une force antagoniste de grandeur constante ou variable en fonction de la charge des roues dont on veur contrôler le freinage. Les caractéristiques et les avantages que présente un régu- lateur de freinage selon l'invention, ressortiront plus clairement de S la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui illustrent le concept de l'invention et représentent un mode d'exécution du régulateur de freinage Sur ces dessins, des références alphanumériques identiques indiquent des éiéments simi- laires: La figure l représente, selon une vue en coupe, un régulateur de freinage jumelé selon l'invention. La figure 2 a représente un mode de réëalisation d'un régulateur de freinage conforme à l'invention. La figure 2 b représente une vue latérale du régulateur de freinage. La figure 2 c représente les détails de réalisation de l'organe de commande du palonnier du régulateur de freinage. La figure 3 représente un régulateur de freinage dans lequel le palonnier est soumis à l'action d'une force de réaction de grandeur fixe. La figure 1 représente une vue en coupe d'un régulateur de freinage jumelé selon l'invention; ce dispositif de régulation com- prend les éléments suivants: un corps massif unique l dans lequel sont agencés, de part et d'autre d'un plan de symétrie Xa,b, deux organes limiteurs de pression identique A et B d'axes respectifs Xa et Xb mutuellement parallèles Chacun de ces deux organes limiteurs comprend un piston 2 qui peut coulisser librement de façon étanche dans un alésage étagé 3 et se projette à travers la paroi du corps 1 A l'une de ses extrémités, ce piston coulissant est muni d'une tige de transmission 2 a qui porte un clapet 2 b ayant une portée conique, tandis que, à son autre extrémité, le piston comporte une tête 2 c de forme semi- sphérique Le clapet peut coopérer avec un siège correspondant situé sur louverture centrale d'une cloison annulaire 4 qui délimite deux chambres: une première chambre 5 dite "chambre d'entrée" et une seconde chambre 6 dite "chambre de sortie" Ces chambres d'entrée et de sortie sont respectivement couplées à des orifices d'entrée 7 et de sortie 8 du fluide traversant La cloison annulaire 4 est solidaire d'une chemise mobile 9 montée de façon étanche dans la partie du plus grand diamètre de l'alésage étagé 3, cette chemise mobile est maintenue en butée sur l'épaulement 3 a de cet alésage par un moyen élastique 9 b, tel qu'un ressort hélicoïdal, par exemple. En outre, l'alésage étagé est obturé par un bouchon de fermeture hermétique 10 comportant un moyen de butée l Oa du clapet 2 b Des limiteurs de pression similaires ont déjà été décrits en détail dans la demande de brevet français n' 81 23210, déposée le Il décembre 1981, au nom de la Demanderesse, un palonnier constitué par un élément circulaire rigide Il articulé sur une rotule 12 centrée en position sur le plan de symétrie Xa,b des deux organes limiteurs de pression Cet élément circulaire de diamètre au moins égal à l'entre-axe Xa-Xb des pistons à clapets, et préférentiellement de diamètre sensiblement supérieur à cet entre-axe, repose par sa face postérieure lia, ou tout au moins par sa partie périphérique sur le corps 1 du dispositif, tandis qu'il est articulé en son centre, par sa face antérieure 1 lb, sur une rotule 12 dont la tête 12 a est l'objet d'une force antagoniste de réaction F de direction indiquée parla flèche 13 Cet élément circulaire Il com- porte un bossage annulaire central llc qui fournit une cuvette d'appui pour la rotule 12 et un bourrelet périphérique Ild dont la fonction, tout en renforçant la rigidité mécanique de l'élément, permet de fixer un moyen de maintien 14 de cet élément du palonnier, ce moyen de maintien assurant conjointement une pro- tection mécanique de la tête des pistons coulissants. La force antagoniste de réaction F, appliquée à la tête 12 a de la rotule du palonnier, est fournie par un organe mécanique (non représenté), ou autre, comprenant éventuellement des moyens élas- tiques précontraints Cet organe mécanique de commande est géné- ralement relié à un élément de l'essieu des roues arrières du 252 1086 véhicule, tandis que le corps l du régulateur comporte des moyens de fixation (non représentés) au chassis de ce véhicule La liaison de cet organe de commande avec l'essieu des roues arrières est telle que toute variation produit une modification sensiblement propor- 3 tionnelle de la force de réaction antagoniste F Cet organe de commande qui ne fait pas partie de l'invention et a déjà été largement décrit, par ailleurs, ne sera pas repris en détail ici. On considérera maintenant le fonctionnement du régulateur de freinage qui vient d'être décrit Au repos, c'est-à-dire lorsque le conducteur du véhicule n'actionne pas la pédale du maître-cylindre, la pression du fluide aux entrées du régulateur est sensiblement nulle et les pistons à clapet reposent sur les surfaces d'appui fournies par les bouchons de fermeture des alésages étagés, I'élé- ment circulaire du palonnier est au contact du corps du régulateur, la communication entre les chambres d'entrée et de sortie des organes limiteurs de pression est libre et les chemises étanches portant les parois coaxiales annulaires sont en butées sur l'épau- lement correspondant des alésages étagés. Dans le cas o les deux circuits de freinage sont en état, lorsque le conducteur actionne la pédale du maître-cylindre, la pression du fluide croît progressivement et le fluide s'écoule dans la chambre de sortie à travers l'orifice central de la paroi annulaire, et la pression de sortie est sensiblement égale à la pression d'entrée jusqu'au moment ou la pression de consigne Pc est atteinte, cette pression de consigne étant donnée par la relation suivante: Pc= F o S est la section droite des pistons coulissants Les pistonslibres de coulisser dans l'alésage, sont au contact de l'élément circulaire du palonnier sur une circonférence de rayon P l égale à la valeur des entre-axes Xab-Xa = Xab-Xb. La course {c) du piston crée une force antagoniste complé- mentaire F 1 = kc o k est le coefficient de raideur de l'organe mécanique de commande qui produit la force antagoniste F; il s'ensuit que la pression de coupure ou pression d'intervention Pl est donnée par la relation suivante: F + kc p = 25 La course (c) des pistons est donnée par la distance relative du clapet et de son siège lorsque les têtes des pistons viennent au contact de l'élément circulaire du palonnier. Lorsque le conducteur du véhicule relâche la pédale du maître- cylindre, la pression d'entrée du fluide diminue, les pistons des deux organes limiteurs s'abaissent et l'élément circulaire du palonnier revient en appui sur le corps du régulateur. Dans le cas d'une avarie de l'un des circuits de freinage, le piston de l'organe limiteur correspondant n'étant pas l'objet d'une force de pression produite par le fluide ne vient pas au contact de l'élément circulaire du palonnier, tandis que le piston de l'organe limiteur de pression correspondant au circuit de freinage valide opère normalement Il s'ensuit que la course f de la rotule du palonnier est réduite et égale à: R E 2 f =IR 2 + Rl c o R 2 est le rayon de la circonférence de l'élément circulaire du palonnier Il en résulte que la pression d'intervention Pl est donnée par la relation approchée suivante R 2 + R f R 2 c RI * dans laquelle on néglige les faibles déplacements relatifs de l'élé- ment circulaire du palonnier par rapport au corps du régulateur et du piston du limiteur de pression actif. La figure 2 a représente une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un régulateur de freinage muni de son organe de commande de la pression de consigne Sur cette figure est indiqué le corps 1 du dispositif muni de ses orifices d'entrée 7 et de sortie 8, tandis que les deux organes limiteurs agencés dans le corps 1, comme décrit précédemment, ne sont pas représentés ici Le palonnier du régulateur comprend l'élément circulaire rigide Il articulé sur la rotule 12 Cet élément circulaire repose par sa face postérieure Ila sur le corps du régulateur tandis que la tête 12 a de la rotule est fixée rigidement sur un levier pivotant 15 qui est articulé sur un axe 16 disposé dans le corps 1, cet axe d'articulation étant parallèle au plan de symétrie Xab des deux organes limiteurs. L'élément circulaire Il du palonnier comporte dans sa partie cen- trale un bossage annulaire lic qui fournit une cuvette pour la rotule 12 et la périphérie de la face postérieure 1 ild de cet élément circulaire est légèrement arrondie pour fournir une surface de basculernent, de rayon moyen égal à la grandeur R 2 déjà défini, dans le cas d'une avarie de l'un des organes limiteurs, ou du circuit de freinage dans lequel cet organe limiteur est intercalé La tête 12 a de la rotule est équipée, d'une part, d'un soufflet de protection 17 qui's'emboite par sa partie inférieure sur le corps du dispositif et est maintenu serré contre celui- ci par un anneau de serrage 18 et, d'autre part, intérieurement au soufflet, d'une "épingle" qui coopère avec le bossage central llc pour fournir au moyen de maintien 19 de l'élément circulaire Il sur sa rotule 12 L'extrémité du levier pivotant 15, opposée à son extrémité traversée par l'axe d'articu- lation 16, est équipée d'un ressort hélicoïdal 20 traversé en son centre par une tige de commande mobile 21 (partiellement repré- sentée) munie d'un moyen de réglage 22 de la pression du ressort. La figure 2 b représente une vue latérale du régulateur de freinage qui montre notamment les moyens de fixation 23 et 24 du dispositif sur le chassis du véhicule Ces moyens de fixation sont constitués, par exemple, par des trous taraudés usinés dans le corps 1 du dispositif De plus, sur cette figure, on voit plus clairement la forme du levier pivotant 15. La figure 2 c représente une vue du régulateur de freinage qui montre, notamment, la position de l'axe d'articulation 16 du levier -8 pivotant dans le corps 1 du dispositif Sur cette figure, on voit également les orifices d'entrée 7 a et 7 b et de sortie 8 a et 8 b des deux organes limiteurs. Le fonctionnement du régulateur de freinage décrit aux fi- gures 2 a à 2 c étant identique à celui décrit à la figure 1 ne sera pas repris ici. La figure 3 représente une vue partielle en coupe d'un régu- lateur de freinage dans lequel le palonnier est soumis à une force antagoniste F de grandeur fixe La tête 12 a de la rotule est solidaire d'un disque 25 qui peut coulisser librement à l'intérieur d'un carter cylindrique 26 rigidement fixé sur le corps 1 du dispositif Ce disque est soumis à raction d'un ressort hélicoïdal précontraint 27 qui prend appui sur la face interne supérieure du carter Pour assurer un déplacement rectiligne de la rotule 12 dans le plan de symétrie Xab des deux organes limiteurs, la tête 12 a de cette rotule peut être munie d'une tige de guidage 28 qui coulisse librement dans une pièce annulaire 29 solidaire de la partie supérieure du carter. Selon une variante de réalisation, le disque d'appui 25 du ressort hélicoîdal peut comporter en son centre un filetage qui coopère avec un filetage corespondant disposé sur la tige de guidage 28 pour fournir un moyen de réglage de la pression du ressort hélicoîdal 27 et, par voie de conséquence, de la pression de consigne du régulateur de freinage. On voit maintenant plus clairement les avantages que présente us régulateur de freinage selon l'invention: le régulateur est de forme compacte, ce qui facilite son implantation sur le véhicule; les éléments mobiles du palonnier et les têtes de pistons peuvent être protégés aisément de l'environnement; le répartiteur d'effort que constitue Pélément circulaire rigide du palonnier est de forme bsymétrique relativement simple ce qui facilite sa fabrication et son montage dans le régulateur de freinage. L'invention n'est pas strictement limitée aux modes d'exé- cution du régulateur de freinage tels que décrits et notamment à celui des limiteurs de pression qui ont été représentés à titre uniquement explicatif du fonctionnement du palonnier. REVENDICATIONS 1 Régulateur de freinage jumelé comprenant deux organes limiteurs de pression (A, B) disposés parallèlement dans un corps massif ( 1), chacun de ces limiteurs comportant un piston ( 2) qui se projette à travers la paroi du corps et est couplé à un palonnier, caractérisé en ce que le palonnier est constitué par un élément circulaire rigide ( 11), de diamètre au moins égal à l'entre-axe (Xa- Xb) des pistons, qui est articulé, en son centre, par sa face antérieure (llb) sur une rotule ( 12) soumise à l'action d'une force antagoniste (F) et qui repose, par sa face postérieure (lia) sur le corps du dispositif. 2 Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément circulaire ( 11) du palonnier comporte un bossage central annulaire ( 1 c) pour fournir une cuvette d'appui de la rotule ( 12). 3 Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément circulaire comporte un bourrelet périphérique (Il d). 4 Régulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bourrelet périphérique (lld) est muni d'un soufflet ( 14) maintenu en appui sur le corps du dispositif. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la périphérie de la face postérieure de l'élément circulaire ( 11) est légèrement arrondie. 6 Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête ( 12 a) de la rotule est équipée d'un soufflet ( 17) qui est maintenu en appui sur le corps ( 1) du dispositif. 7 Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête ( 12 a) de la rotule est fixée rigidement à un levier pivotant ( 15) articulé sur le corps du dispositif. 8 Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête ( 12 a) de la rotule est munie d'un disque ( 25) qui coulisse librement dans un carter ( 26) fixé rigidement sur le corps du dispositif et en Ce qu'il est soumis à l'action d'un ressort hélicoîdal ( 27) qui prend appui sur le fond du carter.