Brevet FR2533872A1 — publié le 19840406

L'invention, concernant le freinage des véhi- cules, est plus spécifiquement relative à un régulateur de force de freinage pour un équipement de freinage hy- draulique pour véhicules, comprenant un carter dans le- quel: une chambre d'entrée et une chambre d'évacua- tion sont établies, un piston à gradin limite par sa petite face frontale la chambre d'entrée et, par sa plus grande face frontale, la chambre d'évacuation, entre les chambres d'entrée et d'évacuation une valve commandée par un piston à gradin est disposée, la chambre d'entrée est de plus limitée par un piston auxiliaire, et, entre les deux pistons, il est fixé un ressort qui tend à maintenir le piston à gradin, contrai- rement à la pression dans la chambre d'évacuation, contre une première butée et le piston auxiliaire, contrairement à la pression dans la chambre d'entrée, contre une deu- xième butée. Dans un véhicule les cylindres de frein de roue des roues avant, peuvent être directement reliés à un cylindre de freinage principal, tandis que les cylindres de frein de roue des roues arrière sont reliés ensemble ou chacun à part, par l'intermédiaire d'un régulateur de force de freinage du genre décrit, au cylindre de freina- ge principal De ce fait, lors du freinage l'accroisse- ment de pression dans les cylindres de frein de roues arrière doit être réduit à partir d'une pression d'inter- vention déterminée vis-à-vis de l'accroissement de pres- sion dans le cylindre de freinage principal et dans les cylindres de frein de roues avant, de façon à éviter le blocage des roues arrière qui, autrement, serait à crain- dre par suite du déplacement du poids du véhicule surve- nant lors du freinage. Dans un régulateur de force de freinage connu du genre décrit (brevet allemand N O 2 142 379 B 2), avec dis- position concentrique de la partie de piston, du côté de l'entrée, du piston à gradin à l'intérieur du piston auxi- liaire, on a prévu, en plus du ressort fixé entre les deux pistons, un ressort puissant qui est fixé entre une butée fixe sur le carter et le piston auxiliaire de façon qu'il tende, de même que le ressort mentionné en premier, à main- tenir le piston auxiliaire, contrairement à la pression dans la chambre d'entrée, contre la deuxième butée Dans l'état de repos aussi bien que lors du freinage avec faible pression les deux pistons restent dans leur position de butée; la soupape commandée par le piston à gradin est alors ouverte Si la pression d'abordd identique dans les chambres d'entrée et d'évacuation dépasse une pression de commutation déterminée, le piston à gradin se déplace dans la direction allant vers la chambre d'entrée et ferme la soupape, de sorte qu'une nouvelle augmentation de pression dans la chambre d'entrée n'est pas transmise sans diminu- tion à la chambre d'évacuation, mais seulement dans un rap- port dépendant du rapport de grandeur des deux aires fron- tales du piston à gradin. Mais cependant si une autre pression de commuta- tion supérieure est atteinte dans la chambre d'entrée, le piston auxiliaire du régulateur de force de freinage connu se décale dans la direction vers la chambre d'évacuation; un épaulement annulaire intérieur formé sur le piston au- xiliaire heurte alors la surface frontale, du côté de l'en- trée, du piston à gradin A partir de ce moment, les deux pistons forment un ensemble dont la surface frontale effi- cace, du côté de l'entrée, est égale à la somme des aires frontales, du côté de l'entrée, des deux pistons; cette somme, dans le régulateur de force de freinage connu, est aussi grande ou plus grande que la surface frontale effica- ce, du côté de l'évacuation, du piston à gradin Par suite la pression dans la chambre d'évacuation et donc aussi dans les freins de roues arrière qui lui sont reliés augmente à nouveau à partir de la deuxième pression de commutation, dans le même rapport que la-pression dans la chambre d'en- trée et dans les freins de roues avant L'invention est basée sur l'idée qu'une telle augmentation brusque de pression de ce genre, après dé- passement de la deuxième pression de commutation, n'est plus souhaitable, car l'allure de la pression ne représen- te alors au total qu'une très grossière approximation de l'accroissement de pression idéal, de forme sensiblement parabolique, dans les freins de roues arrière L'inven- tion a par conséquent pour objet d'établir un régulateur de force de freinage de façon qu'il obtienne une meilleu- re approximation de l'allure de pression dans les freins de roues arrière par rapport à l'accroissement de pression idéal. Dans un régulateur de force de freinage du-gen- re décrit dans l'introduction, le problème est résolu, conformément à l'invention, par le fait que la différence des aires frontales du côté de l'évacuation et de l'entrée, du piston à gradin est plus grande que la surface frontale efficace, du côté de l'en- trée, du piston auxiliaire, et le mouvement du piston auxiliaire en di- rection de la chambre d'évacuation est limité par une troi- sième butée établie sur le carter, qui laisse au piston à gradin sa liberté de mouvement. Le régulateur de force de freinage selon l'in- vention se-comporte, dans des conditions comparables, de la même façon que le régulateur de force de freinage connu du genre considéré, jusqu'à- ce que la deuxième pression d'intervention dans la chambre d'entrée soit franchie et que le piston auxiliaire se déplace Avec le régulateur de force de freinage selon l'invention cependant le piston auxiliaire ne se déplace que jusqu'à ce qu'il rencontre sa butée-fixe par rapport au carter Par suite le piston auxiliaire peut renforcer la force des ressorts fixés entre lui et le piston à gradin seulement jusqu'à une limite résultant de la disposition de la troisième bu- tée Cette limite est atteinte pour une troisième pres- sion d'intervention dans la chambre d'entrée. Le piston auxiliaire du régulateur de force de freinage selon l'invention ne constitue jamais, avec le piston à gradin, un ensemble unitaire, mais il agit seu- lement, par l'intermédiaire du ressort, sur le piston à gradin Le piston à gradin reste par conséquent libre de se déplacer indépendamment du piston auxiliaire en direction de la chambre d'entrée et, de ce fait, de fermer alors la soupape qu'il commande, lorsque la for- ce du fluide de frein, agissant sur la plus grande sur- face frontale, du côté de l'évacuation, est plus grande que la somme de la force de ressort et de la force du fluide de frein-agissant sur la petite surface frontale, du côté de l'entrée, du piston à gradin Par conséquent, après-franchissement de la troisième pression d'inter- vention, l'accroissement de pression dans la chambre d'évacuation devient à nouveau plus lent que dans la ré- gion comprise entre les deuxième et troisième pressions d'intervention De cette façon on peut obtenir une ap- proximation particulièrement bonne de l'allure de pres- sion idéale. Avec le régulateur de force de freinage selon l'invention, de même qu'avec le régulateur de force de freinage connu dans la catégorie, le piston auxiliaire peut présenter un perçage cylindrique et recevoir, avec possibilité de coulissement, une partie de piston, du côté de l'entrée, du piston à gradin Avec une telle disposition concentrique, selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le diamètre extérieure effica- ce de la partie de piston, du côté de l'évacuation, du piston à gradin, est de 10 à 20 % plus grand que le dia- mètre extérieur efficace du piston auxiliaire. En tout cas, grâce à l'invention il est possible d'obtenir une réalisation 7 particulièrement simple du ré- gulateur de force de freinage, dans laquelle le ressort fixé entre les deux pistons est le seul ressort sollici- tant le piston auxiliaire. Une variation semblable plus favorable de la pres- sion de frein des roues arrière, par rapport à la pression de frein des roues avant, telle que celle qui a été obte- nue avec le régulateur de force de freinage construit de façon simple conformément à l'invention, n'a été obtenue jusqu'ici seulement qu'avec un équipement de freinage hy- draulique (brevet allemand N O 1 292 023 C 3), dans lequel deux soupapes de modification de pression à pointsi de com- mutation différents et avec des parties de caractéristi- que droites sont disposées dans les conduits de fluide de pression, qui mènent d'un cylindre de frein principal à des paires de cylindres de frein de roues des freins de roues arrière. On décrira dans ce qui suit un exemple de réali- sation de l'invention, avec référence à un dessin schéma- tique, en fournissant de nouveaux détails Parmi ces des- sins: la figure 1 montre un régulateur de force de freinage en coupe axiale et la figure 2, un diagramme de la pression de frein de roues arrière (en ordonnées) par rapport à la pression de frein de roues avant (en abscisses) dans un équipement de frein de véhicules, avec un régulateur de force de freinage selon la figure 1. Le régulateur de force de freinage représenté sur la figure 1 comporte un carter 10 qui est constitué par l'assemblage d'une partie principale 12 en forme de cloche et d'un bouchon 14 qui y est vissé Les deux par- ties peuvent être fabriquées à partir de barres profilées hexagonales en acier du commerce. Le bouchon 14 comporte une tubulure filetée 16 qui peut être directement vissée dans un cylindre de frein principal, non représenté, de construction usuelle Dans le bouchon 14 on a -ménagé un canal d'entrée axial 18 qui débouche dans une chambre d'entrée cylindrique 20, éga- lement axiale. Dans la partie principale 12 du carter 10, il est établi une chambre à ressort 22, se raccordant au bouchon 18, qui est en communication avec l'atmosphère environnante, par exemple grâce au fait que le vissage du bouchon 14 dans la partie principale 12 n'est pas étanche. A la chambre à ressort 22 se raccorde une chambre d'éva- cuation cylindrique 24 qui est disposée sur le même axe que la chambre d'entrée 20 et qui a un diamètre plus grand d'environ 15 % A partir de la chambre d'évacuation 24 un canal d'évacuation 26 mène dans un perçage fileté 28; dans celui-ci on peut visser un conduit relié à un ou plusieurs freins de roues arrière. Dans la chambre d'entrée 20 un piston auxiliaire coulisse de façon étanche, celui-ci comporte une bri- de 32 faisant saillie dans la chambre à ressort 22 ainsi qu'un perçage cylindrique axial 34 Dans le perçage cy- lindrique 34 passe, de façon étanche, une partie de pis- ton 36, du côté de l'entrée, qui forme en association avec une partie de piston 38, du côté de l'évacuation, guidée de façon étanche dans la chambre d'évacuation 24, un piston à gradin 40. Le piston à gradin 40 présente'un canal axial de traversée 42 qui se prolonge à l'intérieur de la partie de piston 38, du côté de l'évacuation, et se termine par un siège de valve annulaire 44 Au siège de valve 44 est as- socié un corps de fermeture 46, guidé avec mobilité axia- le à l'intérieur de la partie de piston 38, du côté de l'évacuation, ce corps de fermeture étant sollicité par un ressort de valve 48 en direction du siège de valve 44. Le corps de fermeture 46 est constitué d'une pièce avec un poussoir 50 qui s'étend au travers du siège de valve 44 et auquel une butée 52, faisant partie de la partie principale 12 du carter 10, est associée. La butée 52 limite également la mobilité du pis- ton à gradin 40, partant de la chambre d'entrée 20 Entre la partie de piston 38, du côté de l'évacuation, du piston à gradin 40 et le piston auxiliaire 30 on a incorporé un ressort 54 présentant une précontrainte telle que dans l'état de repos représenté du régulateur de force de frei- nage il pousse le piston à gradin 40 contre la butée 52 avec une force déterminée et pousse le piston auxiliaire avec une force de même grandeur contre une deuxième bu- tée 56, qui est formée par la surface frontale intérieure du bouchon 14. La mobilité du piston auxiliaire 30 en direc- tion de la-chambre d'évacuation 24 est limitée par une troisième butée 58 formée sur la partie principale 12 du carter 10 de façon que le piston auxiliaire 30 ne puisse heurter, en aucune position imaginable du piston à gradin incorporé 40, la partie de piston 38 du côté de l'évacua- tion ou que d'une autre manière que par l'intermédiaire du ressort 54 il puisse solliciter le piston à gradin 40 avec une force dirigée vers la chambre d'évacuation 24, sans tenir compte de légères forces de frottement pouvant être transmises par le joint constitué entre le perçage cylindrique 34 du piston auxiliaire 30 et la partie de piston 36, du côté de l'entrée, du piston à gradin 40. Les surfaces frontales-des parties de piston 36 et 38, du côté de l'entrée et du côté de l'évacuation, ont des grandeurs A 36 et A 38; le piston auxiliaire 30 présente une surface frontale efficace-du coté de l'en- trée de grandeur (A 30-A 36) Dans ce cas (A 38-A 36) est plus grand que (A 30-A 36). Sur la figure 2 on a représenté le cours de va- riation idéal de la pression dans les freins de roues ar- rière par rapport à la pression dans les freins de roue avant par une ligne en trait mixte, de forme-à peu près parabolique La variation de pression se produisant effec- tivement lors du freinage dans la chambre d'évacuation 24 et donc dans les freins de roues arrière est représen- tée par une ligne, droite par ailleurs, trois fois coudée. Lorsque lors du freinage la-pression dans laz chambre d'entrée 20 et donc dans les freins de roues ar- rière monte progressivement à partir de la valeur 0, les deux pistons 30 et 40 restent d'abord dans leur position de repos représentée sur la figure 1 Par suite la valve formée par le siège de valve 44 et le corps de fermeture 46 reste ouverte et, tant qu'il en est ainsi, la pression dans la chambre d'évacuation 24 a toujours la même valeur que dans la chambre d'entrée 20 Mais, dès que la pression dans ces deux chambres 20 et 24 atteint une valeur dési- gnée comme première pression de commutation Pl, la for- ce résultante exercée sur le piston à gradin 40 est Fl = Pl (A 38-A 36 >, de valeur égale à la force de précontrainte du ressort 54 agissant dans la position de repos du piston auxiliaire 30 sur le piston à gradin 40. Une autre augmentation de pression, plus petite à volonté, a alors pour conséquence que le piston à gra- din 40 soit écarté, contrairement à la force du ressort 54, de la butée 52, de sorte que le poussoir 50 ne puis- se plus empêcher le ressort de valve 48 de pousser le corps de fermeture 46 contre le siège de valve 44 Toute augmentation de pression ultérieure dans la chambre d'en- trée 20 n'est plus transmise dans son intégralité à la chambre d'évacuation 24; du fluide de freinage peut en- core être admis dans la chambre d'évacuation 24 seulement par le fait que la valve 44, 46 est alternativement ouver- te et fermée par de petits mouvements rapides successifs d'aller et de retour du piston à gradin 40. Lorsque la pression dans la chambre d'entrée 20 a encore légèrement monté et a atteint une valeur dési- gnée comme deuxième pression de commutation P 2, elle pro- duit sur la surface frontale efficace A 30-A 36, du côté de l'entrée, du piston auxiliaire 30, une force supérieure à celle du ressort 54; par suite le piston auxiliaire 30 s'écarte de la butée 56 De ce fait le ressort 54 est comprimé, de sorte que la force qu'il exerce sur le piston à gradin 40 est plus grande en conséquence Pendant ce temps l'augmentation de pression dans la chambre d'éva- cuation 24-est plus abrupte, d'une façon correspondante, que dans la section de Pl à P 2 Pour une troisième pres- sion de commutation P 3 dans la chambre d'entrée 20, la bride 32 du piston auxiliaire 30 heurte la troisième butée 58 fixe du carter A partir de ce moment la force du res- sort 54 reste la même; c'est pourquoi, lorsque l'augmen- tation de pression continue dans la chambre d'entrée 20, la pression monte à nouveau de manière plate dans la cham- bre d'évacuation 24, comme le montre la figure 2. REVENDICATIONS' 1 Régulateur de force de freinage pour un équi- pement de freins hydrauliques pour véhicule avec un carter ( 10) dans lequel: une chambre d'entrée ( 20) et une chambre d'é- vacuation ( 24) sont établies; un piston à gradin ( 40) limite par sa-petite face frontale (A 36) la chambre d'entrée ( 20) et par sa plus grande face frontale (A 38) la chambre d'évacuation ( 24) entre les chambres d'entrée et d'évacuation ( 20,24) une soupape ( 44,46) commandée par le piston à gra- din ( 40) est disposée; la chambre d'entrée ( 20) est de plus limitée par un piston auxiliaire ( 30); et entre les deux pistons ( 30,40) un ressort ( 54) est fixé, qui tend à maintenir le piston à gradin ( 40), contrairement à la pression dans la chambre d'éva- cuation ( 24), contre-une première butée ( 52) et à main- tenir le piston auxiliaire ( 30), contrairement à la pres- sion dans la chambre d'entrée ( 20 X, contre une deuxième butée ( 56), caractérisé en ce que la différence des surfaces frontales du côté de l'évacuation et du côté de l'entrée (A 38-A 36) du piston à gradin ( 40) est plus grande que la surface frontale ef- fiface, du côté de l'entrée, (A 30-A 36) du piston auxiliai- re ( 30) et le mouvement du piston auxiliaire ( 30) en direction de la chambre d'évacuation ( 24) est limité par une troisième butée ( 58) formée sur le carter ( 10), butée qui laisse au piston à gradin ( 40) sa liberté de mouvement. 2 Régulateur de force de freinage selon la re- vendication 1, dans lequel le piston auxiliaire ( 30) pré- sente un perçage cylindrique ( 34) et reçoit avec possi- 2533872- bilité de coulissement une partie de piston ( 36), du co- té de l'entrée, du piston à gradin ( 40), caractérisé en ce que le diamètre extérieur efficace de la partie de piston, du côté de l'évacuation ( 38), du piston à gra- din ( 40) est plus grand, de 10 à 20 %, que le diamètre extérieur efficace du piston auxiliaire ( 30). 3 Régulateur de force de freinage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le ressort ( 54) fixé entre les deux pistons ( 30, 40) est le seul res- sort sollicitant le piston auxiliaire ( 30). 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