Brevet FR2519920A1 — publié le 19830722

REGULATEUR DE FREINAGE POUR VEHICULE. L'invention se rapporte aux systèmes de freinage des véhicules, notamment des véhicules automobiles ; elle concerne, plus précisément, un dispositif de régulation de la pression de freinage destiné, plus particulièrement, à être intercalé entre le maîtrecylindre du système de freinage et les roues arrière d'un véhicule pour contrôler l'effort de freinage appliqué à ces roues en fonction de la charge de cellesci. Un tel dispositif, appelé aussi limiter compensateur de freinage, est largement mis en oeuvre sur les véhicules automobiles ; sa fonction est de faire varier la pression du fluide fournie aux moteurs de freins des roues arrière pour éviter le blocage des roues arrière du véhicule, donc d'accroître l'efficacité du freinage et conjointement de limiter les risques d'instabilité du véhicule au rnoment du freinage. Un dispositif limiteur-compensateur de freinage conventionnel pour véhicule comprend un corps dans lequel une première chambre, dite "chambre d'entrée" et une seconde chambre dite "chambre de sortie" sont reliées respectivement par l'intermédiaire de conduits de fluide, à une source de pression commandée par la pédale de freinage et à un ou plusieurs organes récepteurs dont la fonction est d'imprimer un couple de freinage sur certaines des roues du véhicule, généralement les roues arrière. Ces chambres d'entrée et de sortie communiquent entre elles à travers l'orifice central d'un siège de clapet fixe.Un clapet mobile disposé dans la chambre de sortie est solidaire d'un piston traversant la paroi du corps et est susceptible de coopérer avec le siège de clapet pour interrompre la communication entre les deux chambres dès que la pression dans la chambre de sortie est supérieure à une pression de consigne déterminée par une force de réaction, généralement variable, appliquée au piston. Dans ce cas, cette force de réaction est sensi blement proportionnelle à la charge des roues dont on veut contrôler l'effort de freinage. Dans un tel dispositif, largement utilisé sur les véhicules automobiles, une fois le clapet appliqué sur son siège, la pression, dans la chambre de sortie, demeure constante même si la pression dans la chambre d'entrée continue à croître. Le but de l'invention est un régulateur de freinage du type précédent, c'est-à-dire à clapet, dans lequel la pression dans la chambre de sortie continue à augmenter, après la fermeture du clapet, de façon sensiblement proportionnelle à la pression d'entrée. Pour atteindre ce but, l'invention propose un régulateur de freinage à clapet mobile dans lequel la chambre d'entrée et la chambre de sortie sont disposées coaxiale ment et la paroi cylindrique commune à ces deux chambres est une paroi élastique déformable radialement sous l'effet d'une différence de pression entre ces deux chambres. La figure I représente, selon une vue en coupe, un mode de réalisation d'un régulateur de freinage conforme à l'invention. Ce régulateur comprend les éléments suivants : - un corps 1 dans lequel est pratiqué un alésage étagé 2 comportant un gradin 3 ; ce corps pouvant être obtenu par fonderie et réalisé en un matériau tel que la fonte ou un alliage léger et l'alésage étagé étant obturé à son extrémité de plus grand diamètre par un bouchon de fermeture hermétique 4 faisant également office de butée pour un clapet mobile, en outre, ce bouchon comporte un joint d'étanchéité 14 et est maintenu dans l'alésage entre un épaulement 15 et un anneau d'arrêt 16. - un piston à clapet 5 disposé axialement dans l'alésage 2 et comprenant le piston 5 proprement dit qui traverse la paroi du bloc 1 et une tige de transmission 5a solidaire d'un clapet 5b qui comporte, à sa partie inférieure, un téton 5c susceptible de venir en appui sur une butée 4a fournie par le bouchon de fermeture 4 ; le piston 5, muni d'un joint étanche 6 peut coulisser dans la partie de plus faible diamètre de l'alésage. - un élément cylindrique creux 7 dont la paroi est élastiquement déformable radialement qui est disposé coaxialement dans la partie de plus fort diamètre de l'alésage ; cet élément cylindrique comprend à l'une de ses extrémités une semelle 7a maintenue en appui sur le gradin 3 de l'alésage par une bague 8 et à l'extrémité opposée un siège de soupape 7b comportant un orifice central 7c permettant le libre passage de la tige de transmission 5a du piston à clapet ; cet élément cylindrique peut être réalisé en un matériau élastique, tel qu'un élastomère ; sous l'effet des forces de pression, le siège du clapet 7b ne doit pas subir de déplacement sensible suivant la direction de l'axe de l'alésage, à cet effet, l'élément cylindrique comporte intérieurement une structure rigide, par exemple métallique, comprenant une semelle 7d, des montants longitudinaux 7e solidarisés par un élément annulaire 7f. - un orifice d'entrée 9 destiné à relier le régulateur au maîtrecylindre d'un système de freinage. - un orifice de sortie 10 destiné à relier le régulateur aux moteurs de freins des roues carrières. L'élément cylindrique 7 à pàroi déformable délimite deux chambres: une première chambre 11 reliée à l'orifice d'entrée 9 et une seconde chambre 12 reliée à l'orifice de sortie 10. Ces deux chambres peuvent communiquer entre elles par l'orifice central 7c lorsque le clapet 5b n'est pas appliqué sur son siège 7b, par contre, la communication entre ces deux chambres est interrompue lorsque le clapet 5b est fortement sollicité sur son siège 7b, ces deux éléments étant susceptibles de coopérer de façon étanche. Le piston 5 se projette à l'extérieur, à travers la paroi du bloc et la tête de piston 5d est soumises à une force antagoniste F, encore appelée force de réaction, dirigée suivant la flèche 13. Cette force antagoniste est fournie par un organe de commande mécanique, ou autre (non représenté) comprenant éventuellement des moyens élastiques précontraints. Le bloc 1 de ce régulateur com prend, en outre, des moyens de fixation (non représenté) au chassis du véhicule, alors que l'organe de commande est relié, généralement, à un élément de la suspension arrière du véhicule. Un tel organe de commande a déjà été largement décrit dans la littérature technique et ne sera pas repris ici.La liaison de cet organe de commande avec la suspension arrière du véhicule est telle que toute variation de la charge des roues arrières produit une modification sensiblement proportionnelle de la force antagoniste F appliquée sur la tête du piston 5d. La figure 2 représente, selon une coupe A-A', la section transversale de l'élément cylindrique 7 montrant les montants longitudinaux 7e de la structure rigide moulée dans le matériau élastique ; sur cette figure, à titre illustratif, une structure comportant trois montants 7e à été représentée. Le fonctionnement du régulateur qui vient d'être décrit est le suivant: La pédale de freinage du véhicule étant relâchée, les positions relatives des différents éléments correspondent à celles représentées sur la figure I. Le clapet 5b est dégagé de son siège 7b et la communication entre la chambre d'entrée Il et la chambre de sortie 12 est assurée. Lorsque le conducteur actionne la pédale de freinage du véhicule, la pression d'entrée Pi croît progressivement ét le fluide de freinage s'écoule à travers l'orifice central 7c du siège de clapet 7b. La force antagoniste F appliquée sur la tête de piston 5d s'oppose au déplacement du piston 5 sur lequel s'exerce une force PiSl ; dès que cette force de pression atteint une valeur supérieure à la force antagoniste F, le clapet 5b est sollicité sur son siège et la communication entre les deux chambres est interrompue. A l'instant de fermeture du clapet la pression de sortie Po est égale à la pression de coupure, encore appelée pression de consigne Pc, dont la valeur est égale à F/S1, où S1 est la section du piston 5. Le clapet 5b étant fermé, la pression d'entrée Pi continuant de croître produit une extension de la paroi élastiquement déformable de l'élément cylindrique 7 et une augmentation correspondante de la pression Po dans la chambre de sortie, cette augmentation de pression est fonction des caractéristiques de la paroi, c'est-à-dire du rapport de ses diamètres interne D1 et externe D2 et de la nature du matériau, elle dépend également de la variation du volume des circuits arrière du système de freinage. Au contraire, si la pression d'entrée Pi diminue, la pression différentielle résultante sur la paroi de l'élément cylindrique 7 produit une déformation inverse avec, pour conséquence, une réduction de la pression de sortie Po. Lorsque la pression d'entrée Pi devient inférieure à la pression de consigne Pc, le clapet 5b est dégagé à nouveau de son siège et la communication entre les deux chambres est rétablie. Si, par contre, au cours du freinage, la force de réaction F augmente, après la fermeture du clapet 5b, la communication entre les deux chambres est rétablie jusqu'à l'établissement d'une nouvelle valeur de la pression de consigne. La figure 3 représente une variante de réalisation du régu- lateur de freinage permettant de limiter la pression de sortie maximale. A cet effet, là bague 8 de serrage de la semelle 7a de l'élément cylindrique 7 contre le gradin 3 de alésage 2, est remplacée par un manchon 8a pour fournir un faible jeu entre sa face interne et la face externe de cet élément cylindrique. Ce manchon comporte une ou plusieurs perforations 17 pour assurer un libre passage du fluide de freinage entre la chambre de sortie et l'orifice de sortie correspondant. Selon une variante de réalisation possible, ce manchon 8a peut être fourni par le bouchon de fermeture de l'alésage. Sur cette figure, selon une variante de construction, les surfaces d'appui du siège et de son clapet sont des surfaces côniques. L'invention n'est pas limitée à un régulateur de freinage dans lequel la force de réaction antagoniste F est variable, mais s'applique à un limiteur de pression dans lequel cette force a une valeur fixe prédéterminée, telle que celle fournie par un ressort précontraint ; elle test pas limitée, également, par la forme des éléments tels que le clapet et son siège, la structure rigide moulée dans l'élément cylindrique à paroi déformable. Le corps du régulateur de freinage peut comporter deux dispositifs identiques opérant en parallèle lorsque ce régulateur est destiné à un véhicule équipé d'un système double de freinage. REVENDICATIONS 1. Régulateur de freinage pour véhicule, comprenant un corps (1), dans lequel une chambre d'entrée (11) et une chambre de sortie (12) communiquent entre elles par l'orifice central (7c) d'un siège de clapet (7b), traversé par un piston à clapet (5) soumis à une force de réaction antagoniste (F), caractérisé en ce que ces chambres d'entrée et de sortie sont disposées coaxialement dans le corps (1) et en ce que la paroi cylindrique commune (7) séparant ces deux chambres est une paroi élastique (7) déformable radialement. 2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) est traversé par un alésage à gradin (2) qui est obturé à l'une de ses extrémités par un bouchon de fermeture (4) et dans cet alésage est disposé axialement un piston à clapet (5) et un élément cylindrique creux (7) élastiquement déformable radialement comportant une semelle d'appui (7a) sur le gradin (3) de l'alésage et un siège de clapet (7b) pour former les chambres d'entrée (11) et de sortie (12) lesquelles sont reliées respectivement à des orifices d'entrée (9) et desortie (10). 3, Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément cylindrique creux (7) comporte une structure rigide (7d, 7e, 7f) pour éviter le déplacement longitudinal du siège de clapet (7b). 4. Régulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la semelle (7a) de l'élément cylindrique creux est maintenu en appui sur le gradin (3) de l'alésage (2) par un élément annulaire (8). 5. Régulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément annulaire est un manchon (8a) muni de perforation (17). 6. Régulateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ce manchon (8a) est fourni par le bouchon de fermeture (4) de l'alésage (2).