Brevet FR2527153A1 — publié le 19831125

-1- Maître-cylindre tandem L'invention concerne un maître-cylindre tandem et vise plus particulièrement un maître-cylindre de ce type capable de délivrer, sous certaines conditions, du fluide sous deux pressions différentes dans deux circuits de freinage. On connaît de la demande de brevet FR 2 379 412 un maître- cylindre tandem percé d'un alésage dans lequel coulissent un premier et un second pistons, une première chambre de pression étant définie entre les deux pistons et une seconde chambre de pression entre le second piston et le fond de l'alésage. D'après ce brevet, la première chambre de pression est divisée en deux compartiments par une cloison, un premier comparti- ment adjacent au premier piston et un 'second compartiment adjacent au second piston et une valve de régulation de pression est montée entre les deux compartiments En particulier, cette valve de régu- lation peut être montée dans la cloison. Dans le but de réaliser de manière beaucoup plus simple un maîtrecylindre présentant des caractéristiques fonctionnelles analogues, l'invention propose un maître-cylindre comprenant un boîtier pourvu d'un alésage dans lequel sont montés coulissants deux pistons: un premier piston situé vers l'extrémité ouverte de l'alésage et un second piston situé entre le premier et le fond de l'alésage, une première chambre de travail étant définie entre les- dits pistons et une seconde chambre de travail étant définie entre le second piston et le fond de l'alésage, ladite première chambre étant divisée en deux compartiments par un élément solidaire dudit boîtier, un premier compartiment adjacent au premier piston et un second compartiment adjacent au second piston, et une valve située entre lesdits compartiments, caractérisé en ce que ledit second pis- ton comporte une projection s'étendant dans ledit premier comparti- ment, ladite valve étant commandée en fonction d'un paramètre de freinage. L'invention sera maintenant décrite en se référant aux dessins annexés dans lesquels la Figure 1 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un maitre-cylindre selon l'invention, et la Figure 2 est une vue en coupe d'un second mode de réalisation' d'un maître-cylindre selon l'invention. -2- La Figure 1 représente un maltre-cylindre 10 comprenant-. un boîtier 12 percé d'un alésage borgne 14 dans lequel sont montés coulissant deux pistons: un premier piston 16, du côté ouvert de l'alé- sage, et un second piston 18, entre le premier et le fond 20 de l'alé- sage. Entre les deux pistons est définie une première chambre 22 et entre le second piston et le fond de l'alésage est définie une seconde chambre 24; la première chambre est reliée via un orifice 26 aux freins avant du véhicule, tandis que la seconde chambre est re- liée via un orifice 28 aux freins arrière du véhicule Les freins en question ne sont pas représentés. La première chambre 22 est divisée en deux compartiments ,32 par un élément 34 solidaire du boîtier 12, dans ce mode de réa- lisation, cet élément consiste en une cloison annulaire 35 fixée dans l'alésage 14 Le premier compartiment 30 est adjacent au premier pis- ton 16 tandis que le second compartiment 32 est adjacent au second piston 18. Une cavité 36 est définie par ailleurs dans le boîtier 12, elle communique avec les deux compartiments 30 et 32 via deux passages 38 et 40, respectivement, et abrite une valve 42 commandée en fonction des paramètres de freinage En l'espèce, il s'agit d'une valve à iner- tie, dont le siège 44 est situé au débouché du passage 40 et dont l'opercule consiste en une bille 46 susceptible de-se déplacer sous l'influence des forces d'inertie le long d'une rampe 48 inclinée d'un angle a lorsque la décélération due au freinage (le fond 20 du maitre- cylindre étant situé vers l'avant du véhicule) dépasse une valeur prédéterminée. Le second piston 18 comporte une projection 50 sous la forme d'un prolongement axial 51 qui s'étend dans la premier compar- timent 30 en traversant la cloison 34, le piston 18 présentant ainsi une section Si soumise à la pression dans le premier compartiment 30, une section annulaire 52 soumise à la pression dans le second compar- timent 32 et une section 53 égale à la somme des précédentes, soumise à la pression dans la seconde chambre 24. Enfin, deux ressorts 52 et 54 rappellent les deux pistons vers l'extérieur de l'alésage dans une position de repos, telle que représentée,dans laquelle les pistons 16,18 démasquent deux orifices -56 et 58 de communication avec un réservoir non représenté. Le maître-cylindre fonctionne de la manière suivante: lors du freinage déclenché à l'aide d'une pédale non représentée, le 2527 153 -3- piston 16 est déplacé vers l'intérieur de l'alésage 14, ainsi que le piston 18, ce qui provoque le fermeture des orifices 56 et 58 et la'mise sous pression des chambres 22 et 24, ainsi que la mise en oeuvre des freins du véhicule. De manière plus précise, l'avancée du piston 16 provoque l'apparition d'une pression Pl dans le premier compartiment 30 et cette pression exerce une force P 151 sur le piston 18. Par ailleurs, tant que la décélération reste faible, la valve 42 reste ouverte et cette pression Pl règne également dans le second compartiment 32, via le passage 38, la cavité 36 et le passage Cette pression exerce une force additionnelle P 152 sur le piston 18. A l'opposé, la pression P 2 qui règne dans la chambre 24 exerce une réaction P 2 3 sur le piston 18 On remarquera donc que 53 étant égale à 51 + 52, la pression P 2 reste égale à la pression Pl et les freins avant et arrière du véhicule sont alimentés en fluide sous la m&me pression. Par contre, si la décélération résultant du freinage dépasse une valeur prédéterminée, la bille 46 se déplace le long de la rampe 48 et vient s'appliquer sur le siège 44 et la valve 42 est fermée. Dans ces circonstances, la pression dans le second compar- timent 32 ne peut plus augmenter et les pressions Pl et P 2 évoluent différemment comme étudié ci-après: on désignera par Pc la pression qui règne dans les compartiments 30 et 32 ainsi que dans la chambre 24 au moment de la fermeture de la valve 42. En un premier temps, l'accroissement de la pression Pl a pour effet d'augmenter la force agissant sur la section 51 du piston 18 et de diminuer concuremment la force agissant sur la section 52 par diminution de la pression du liquide emprisonné dans le comparti- ment 32. Durant cette phase, et jusqu'à annulation de la pression dans ce dernier compartiment, la pression P 2 régnant dans la chambre 24 reste égale à la pression P c Lorsque la pression Pl dépasse une valeur PL telle que Y =P 53 ou PL = P 3, débute une seconde phase de fonctionnement durant laquelle le piston 18 n'est plus soumis qu'aux deux forces Pl 51 et P 2 53 La pression P augmente donc proportionnellement à la pres- sion Pl dans le rapport des sections Si et 53. -4- Ainsi, la pression P 2 délivrée aux freins arrière sera inférieure à la pression Pl délivrée aux freins comme il est souhaitable pour évi- ter le blocage des roues arrière. On notera que l'invention permet d'obtenir ces avantages avec une structure particulièrement simple et compacte, le maitre-cylindre 10 pouvant être monté en lieu et place d'un maître-cylindre tandem clas- sique sans autre modification de l'installation. A titre complémentaire, on remarquera que le second compartiment 32 augmente de volume durant la dernière phase de fonctionnement Etant donné que les joints 59 et 60 qui délimitent ce compartiment sont bai- gnés de part et d'autre par du liquide, il n'y a donc pas de risque de provoquer des entrées d'air dans le compartiment 32 On peut donc soit choisir délibérément de laisser se développer un phénomène de cavitation lors de cette augmentation de volume, soit de prévoir une réalimentation du compartiment 32, ce qui peut être obtenu en réalisant le joint 60 placé autour du piston 18 sous la forme d'un joint à lèvre En effet, dès que la pression dans le compartiment 32 deviendra inférieure à la pression atmosphérique, du liquide s'écoulera depuis la chambre 62, qui communique avec le réservoir, vers le compartiment par suite du bascule- -ment de la lèvre du joint 60. Le second mode de réalisation représenté à la figure 2 comporte un certain nombre d'éléments identiques qui seront désignés par les mêmes références. Dans ce mode de réalisation, l'élément 34 séparant le premier com- partiment 30 du second compartiment 32 consiste en un noyau 33 fixé à l'extrémité d'une tige 64 qui traverse axialement le piston 18 et vient en butée au fond 20 de l'alésage D'autre part, la projection 50 du piston 18 a la forme d'un fourreau tubulaire 49 situé entre le noyau 33 et l'alésage 14. De plus, la valve 42 est réalisée de la manière suivante la cavité 36 est définie dans une cage ajourée 66 fixée au noyau 33 en saillie dans le compartiment 30 Le passage 40 qui aboutit au compar- timent 32 est définie dans le noyau 34 et le siège de valve 44 est fixé sur le noyau au débouché de ce passage 40 La bille 46 est reçue dans la cage 66 et est susceptible de rouler sur une rampe 48 constituée par la propre paroi de la cage 66. L'inclinaison de la rampe 48 est obtenue en montant le maître- cylindre incliné d'un angle O -5- Le piston 18 présente ainsi plusieurs sections S est la section annulaire de la projection 50 comprise entre le noyau 34 et l'alésage 14, S' est la section annulaire du compartiment 32 entourant la tige 64, et 53 est la section annulaire de la chambre 24 entourant la tige 64. Naturellement S est égal à la somme S + 52. 3 i 2 Les différentes phases du fonctionnement de cet appareil sont identiques à celles qui ont été décrites ci-avant en relation avec l'appareil de la figure 1. -6- REVENDICATIONS 1 Maître-eylindre comprenant un bottier ( 12) pourvu d'un alésage ( 14) dans lequel sont montés coulissant deux pistons: un premier piston ( 16) situé vers l'extrémité ouverte de l'alésage et un second piston ( 18) situé entre le premier et le fond ( 20) de l'alé- sage, une première chambre de travail ( 22) étant définie entre lesdits pistons et une seconde chambre de travail ( 24) étant définie entre le second piston et le fond de l'alésage, ladite première chambre ( 22) étant divisée en deux compartiments par un élément solidaire dudit bottier, un premier compartiment ( 30) adjacent au premier piston ( 16) et un second compartiment ( 32) adjacent au second piston ( 18), et une valve ( 42) située entre lesdits compartiments, caractérisé en ce que ledit second piston ( 18 ') comporte une projection ( 50) s'étendant dans ledit premier compartiment ( 30), ladite valve ( 42) étant commandée en fonction d'un paramètre de freinage. 2 Maître-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément ( 34) consiste en une cloison annulaire ( 35) fixée dans l'alésage ( 14), ladite projection ( 50) consistant en un prolongement axial ( 51) du piston monté coulissant dans ladite cloi- son annulaire ( 35). 3 Ma tre-cylindre selon la revendication 1,-caractérisé en ce que ledit élément ( 34) consiste en un noyau ( 33) monté fixe par rapport au boîtier ( 12) ladite projection ( 50) consistant en un four- reau tubulaire ( 49) entourant ledit noyau ( 33). 4 Maltre-cylindre selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit noyau ( 33) est solidaire d'une tige ( 64) traversant axialement ledit second piston ( 18) et en butée contre le fond ( 20) de l'alésage ( 14). Maître-cylindre selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que ladite valve ( 42) est du type à inertie, et communique avec lesdits compartiments ( 30,32) via deux passages ( 38,40), le siège ( 44) de ladite valve étant situé au dé- bouché du passage ( 40) aboutissant dans le second compartiment ( 32) et l'opercule ( 46) de ladite valve consistant en une bille suscep- tible de se déplacer le long d'une rampe inclinée ( 48) sous l'influ- ence des forces d'inertie. 6 Maitre-cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre de réalimentation ( 62) adjacente audit second compartiment ( 32) et un joint à lèvre ( 60) entre ladite chambre ( 62) et ledit compartiment ( 32), ledit joint per- t 25271 53 -7- mettant l'écoulement de fluide vers ledit compartiment ( 32) lorsque la pression y devient inférieure à la pression dans ladite chambre ( 62). a