Brevet FR2533184A1 — publié le 19840323

L'invention concerne un réducteur de pression de freinage, opérant en fonction de la décélération due au freinage, pour système de freinage d'un véhicule automobile, comportant: une valve qui pré- sente un piston étagé agencé pour coulisser contre une force élasti- que dans un alésage d'un carter; un alésage pour le passage du flui- de de pression; un organe obturateur de valve coopérant avec le pis- ton étagé; et une bille qui, du fait de son inertie, est déplacée, lors du freinage, le long d'un trajet incliné descendant dans le sens inverse de celui de la marche du véhicule, la position de cette bille déterminant l'état d'ouverture de la valve, et la plus grande face du piston étagé étant exposée à la pression de sortie, tandis que sa plus petite face est exposée à la p-ression d'entrée et tournée vers la bille. Dans un réducteur de pression de freinage connu, apparte- nant à ce genre (demande de brevet français 2 431 401), la bille est logée dans un deuxième alésage dirigé transversalement par rapport à l'alésage du carter et ayant son axe légèrement incliné par rapport à l'horizontaleî la bille se trouvant, lorsqu'elle est à sa position de repos, W l'endroit le plus bas de ce deuxième alésage; sur la tra- jectoire (perpendiculaire à ce deuxième alésage) du piston étagé qu'el- le maintient à la position d'ouverture de la valve Lors du freinage, la bille roule-hors de la trajectoire du piston étagé, de sorte que celui-ci, en coopération avec un organe obturateur qui l'entoure, é- trangle le passage du fluide de pression. La présente invention a pour but-de parvenir à un réduc- teur de pression de freinage de ce genre, ayant une construction sim- ple et compacte. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que l'a- lésage dans le carter est sensiblement orienté dans la direction du trajet de la bille, par le fait que cette bille constitue l'organe obturateur de valve, par le fait que le siège de la valve est formé sur la face frontale du piston tournée vers cette bille et exposée à la pression d'entrée, et par-le fait qu'entre la face frontale et la bille est aménagé un contre-appui pour la bille, lequel laisse subsister un passage pour le fluide et peut être déplacé par le pis- ton plus amplement que celui-ci ne peut être déplacé. Avec cette conception, la bille assume une double fonction, de sorte qu'il n'y a pas besoin d'un organe obturateur séparé De même, il n'y a plus de deuxième alésage La structure du réducteur est donc i 5 simple et compacte Le fait que le contre-appui pour la bille puisse être déplacé par le piston assure que, selon la pression de freinage, déterminée par la charge du véhicule, la bille sera, sous l'effet de son inertie, soit déplacée jusqu'à la position de fermeture de la val- ve, position dans laquelle la valve provoque une réduction de pression, soit arrltée avant d'atteindre cette position de fermeture, la valve étant alors inopérante et la totalité de la pression étant donc appliquée au frein. De préférence, le contre-appui est constitué par le bord intérieur-d'un collet radial qui, par son bord extérieur, est mainte- nu de façon à pouvoir être fléchi, et qui déborde au-delà du bord périphérique de la face frontale du piston On obtient ainsi une confi- guration amplificatrice de mouvement, simple, réalisant une conver- sion de mouvement entre piston et contre-appui lorsque le piston est pressé contre ce dernier. Le collet peut être subdivisé en segments par des fentes radiales qui assurent d'une part un passage pour le fluide et qui, d'autre part, autorisent le déplacement du bord proche de l'axe du collet par le piston. Il est avantageux -que le collet soit aménagé à l'extrémité libre d'un pot qui entoure la bille et qui comporte au moins une ou- verture de passage pour le fluide de pression Par un choix appro- prié du nombre, de l'importance et de la disposition de l'ouverture ou des ouvertures de passage, on peut influencer au moins une gran- deur déterminant les caractéristiques d'écoulement, telle que la pres- sion dynamique et/ou la turbulence, et influencer ainsi à dessein M' la mobilité de la bille. Un passage axial pour le fluide peut être formé entre la bille et -la paroi du pot La bille est alors guidée axialement dans le pot Néanmoins, le fluide peut s'écouler le long de la bille. En outre, le pot peut être pressé vers la plus petite face frontale du piston par un ressort dont la force élastique est moindre que celle du ressort agissant sur le piston Ce ressort souple assure qu'en présence d'une pression du côté sortie, le piston va, lors de la décroissance de la pression du côté entrée, déplacer le pot en même temps que la bille, de sorte que la valve sera ouverte, pour dé- tendre la pression du côté sortie, dès qu'il y aura une faible diffé- rence entre les pressions. Le ressort peut être un ressort hélicoïdal entourant le pot et s'appliquant contre un bourrelet débordant vers l'extérieur, formé par un pli du collet Cela conduit à un ensemble "pot et ressort" compact, ayant une faible longueur axiale. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: la figure 1, une vue en coupe axiale d'un réducteur de pression de freinage selon l'invention; et la figure 2, une vue agrandie d'une partie de la figure 1. Le réducteur de pression de freinage représenté est dispo- sé entre le maître-cylindre d'un système hydraulique de freinage d'un véhicule automobile et le cylindre de frein d'une roue arrière Il comporte un carter 1 avec un alésage étagé 2 Incliné par rapport à l'horizontale, l'axe central de l'alésage 2 est "descendant" dans le sens inverse de celui de la marche du véhicule, de façon à être un peu plus bas à droite qu'à gauche en considérant la figure 1 Un pis- ton étagé 3, ayant une grande face frontale 4 et une petite face fron- tale 5, est reçu à coulissement axial dans l'alésage 2 Un anneau d'é- tanchéité 7 assure l'étanchéité entre la portion 6 du piston dotée du plus grand diamètre et l'alésage 2, tandis qu'un joint d'étanchéi- té annulaire 9 réalise l'étanchéité entre la portion 8 du piston do- tée du plus petit diamètre et un anneau 10 L'étanchéité entre cet anneau 10 et l'alésage 2 est réalisée au moyen d'un joint d'étanchéité annulaire 11 L'anneau 10 s'applique contre un épaulement 12 de l'alé- sage 2 La portion 8 du piston est entourée par un ressort hélicoïdal 13 qui presse d'un côté l'anneau 10 et de l'autre côté l'épaulement de la portion 6 du piston. Une douille 14 entourant le ressort 13 avec jeu et arrêtée axialement (de préférence par matage), est appliquée contre le côté intérieur de l'alésage 2, entre l'anneau 10 et l'épaulement de la portion 6 du piston et fait office de butée pour l'épaule- ment de cette portion 6. Le piston 3 comporte en outre un alésage traversant 15 dont l'ouverture située dans la plus petite face frontale 5 présente un siège de valve, 16. Dans l'alésage 2, il y a en outre, à côté de la plus petite face frontale 5, un pot 17 en une matière élastique, agencé avec possi- bilité de coulissement axial Sur son bord libre est formé un collet 18 dont le tracé suit d'abord une direction radiale vers l'extérieur puis une direction radiale vers l'intérieur, de façon à former un -bourrelet 19 Un ressort hélicoïdal 20 entourant le pot 17 s'appuie, par sa première extrémité, contre le bourrelet 19 et s'applique, par son autre extrémité, contre un épaulement 21 de l'alésage 2. Le fond du pot 17 possède des ouvertures 22 et 23 Sur le côté intérieur de la paroi 24, le pot 17 est pourvu de nervures axia- les 25 qui créent, pour le fluide, un passage entre la paroi 24 du pot 17 et une bille 26 agencée dans celui-ci Le diamètre extérieur du bourrelet 19 est plus grand que celui de la face frontale-5, de sorte que le collet 18 déborde radialement au-delà du bord périmétri- que de cette face frontale 5 En outre, par des fentes radiales non représentées, le collet 18 est subdivisé en segments qui créent un passage de fluide A l'extrémité qui suit immédiatement le pot 17, l'alésage 2 forme une ouverture filetée 27 pour le raccordement d'une conduite de liaison au côté pression du maître-cylindre de freinage. A l'extrémité située immédiatement à côté de la portion 6 du piston, l'alésage 2 forme aussi une ouverture filetée 28, dans laquelle un couvercle 29 est vissé de façon à s'appliquer contre un épaulement 30 de l'alésage 2 Ce couvercle 29 possède en outre un filet hélicoïdal femelle 31 pour le raccordement d'une conduite de liaison au cylindre de frein d'une roue arrière. La position de repos de la bille 26 avant le freinage est représentée sur la figure 1 Dans cette position, le-piston 3 est pressé, par le ressort 13, contre le couvercle 29, et le pot 17 est pressé par le ressort 20, appliquant le collet 18 contre l'anneau 10. Entre le pot 17 et l'épaulement 21 subsiste, dans cette position, un premier interstice et, entre la douille 14 et l'épaulement de la por- tion 6 du piston, un deuxième interstice qui est légèrement plus pe- tit que le premier Dans la position de repos, il subsiste, entre la face frontale 5 et le collet 18, un troisième interstice qui est lé- gèrement plus petit que le deuxième. C'est en s'écoulant en direction de la flèche (dont la direction correspond aussi à peu près à celle de la marche du véhicule), que le fluide de pression, lors du freinage, sort du maître-cylindre sous une pression Pl d'abord faible, telle que celle nécessaire au frei- nagé d'un véhicule vide ou chargé-seulement à x %, ce fluide traver- sant donc en premier le pot 17 en longeant la bille 26, pour entrer dans l'ouverture frontale de l'alésage 15 du piston 3 et-aller de cel- le-ci, via l'alésage 15 et le couvercle 29, au cylindre de freinage arrière, la pression P 2 du côté sortie du réducteur de pression crois- sant alors dans la même mesure que la pression de freinage Pl du c 8 té- entrée Le freinage qui s'établit alors a pour conséquence que, du fait de son inertie et sous l'effet de la pression d'écoulement, la bille 26 roule ou glisse dans le pot 17, dans la direction de la mar- che du véhicule, jusqu'à ce qu'elle rencontre le bord radial intérieur du collet 18, cela-toutefois sans interrompre le passage du fluide dans le réducteur de pression Un accroissement supplémentaire de la pression P 1, donc aussi de la pression P 2, afinalement pour effet que la face frontale 4 du piston 3 est soumise à une force qui est supé- rieure à la somme de la force que la pression Pl exerce sur la face frontale 5 et de la force que le ressort 13 exerce sur le piston 3; Le piston 3 se déplace donc vers la bille 26, jusqu'à ce que l'écou- lement entre celle-ci et le siège de valve soit restreint à un point telqu'un équilibre de forces règne des deux côtés du piston 3 Si la pression Pl croît encore, la pression P 2 augmente alors non plus avec la même ampleur que la pression P 1, mais de façon moindre, à savoir avec un rapport d'accroissement m = À 2 A 3 A -A 1 3 A 1 étant la valeur de la surface de diamètre D 1, A 2 la valeur de la surface de diamètre D 2, et A 3 la valeur de la surface de diamètre D 3. Si, maintenant, le véhicule est chargé de plus de x %, il faut appliquer, dès le commencement, une pression Pl beaucoup plus importante pour que le véhicule soit freiné de la même façon Il en résulte que la pression P 2 croît elle aussi très rapidement et qu'a- vant que la bille 26 puisse, en s'écartant de sa position de repos, atteindre le collet 18 et parvenir à proximité du siège 16, le piston 3 a déjà été, sous l'effet de la pression P 2, déplacé (vers la droite en considérant le dessin) avec une ampleur telle qu'il a imposé au col- let 18 une déflexion l'écartant de la position de repos A et l'amenant à la position B selon la figure 2, position dans laquelle la bille 26 est maintenue plus éloignée du siège 16 qu'il ne le faudrait pour qu'il y ait un effet d'étranglement La pression Pl continue donc à être transmise au côté sortie du réducteur sans être réduite, et la roue arrière est alors continuellement freinée avec la pression maxi- male, comme cela peut être admis sans risque de blocage de la ou des roues arrière dans le cas d'un véhicule chargé à plus de x Lorsque la pression Pl est supprimée, le piston 3 déplace le pot 17 avec la bille 26, contre la force du ressort 20, cela vers la droite jusqu'à ce que l'épaulement de laportion 6 du piston rencon- tre la douille 14 Le ressort 20 est choisi suffisamment souple pour que la valve constituée par la bille 26 et le siège 16 soit ouverte dès que la pression Pl n'est que très légèrement inférieure à la pres- sion P 2. Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont été données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Réducteur de pression de freinage, opérant en fonction de la décélération due au freinage, pour système de freinage d'un véhicule automobile, comportant: une valve qui présente un piston étagé agencé pour coulisser contre-une force élastique dans un alésage d'un carter; un alésage pour le passage du fluide de pression; un organe obturateur de valve coopérant avec le piston étagé; et une bille qui, du fait de son inertie, est déplacée, lors du freinage, le long d'un trajet incliné descendant dans le sens inverse de celui de la marche du véhicule, la position de cette bille déterminant l'état d'ouverture de la valve, et la plus grande-face du piston étagé étant exposée à la pression de sortie, tandis que sa plus pe- tite face est exposée à la pression d'entrée et tournée vers la bille, caractérisé en ce que l'alésage ( 2) dans le carter est sensiblement orienté dans la direction du trajet de la bille ( 26), en ce que cette bille ( 26) constitue l'organe obturateur de valve, en ce que le siè- ge ( 16) de la valve est formé sur la face frontale ( 5) du piston ( 3) tournée vers cette bille et exposée à la pression d'entrée (Pi), et en ce qu'entre la face frontale ( 5) et la bill ( 26) est aménagé un con- tre-appui pour la bille ( 26), lequel laisse subsister un passage pour le fluide et peut être déplacé par le piston ( 3) plus amplement que celui-ci ne peut être déplacé. 2 Réducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contreappui est constitué par le bord intérieur d'un collet radial ( 18) qui, par son bord extérieur, est maintenu de façon à pou- voir être fléchi, et qui déborde au-delà du bord périphérique de la face frontale ( 5) du piston. 3 Réducteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le collet ( 18) est subdivisé en segments par des fentes radiales. 4 Réducteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le collet ( 18) est situé à l'extrémité libre d'un pot ( 17) entourant la bille ( 26) et comportant au moins une ouverture ( 22,23) pour le passage du fluide de pression. Réducteur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un passage axial ( 25) pour le fluide est formé entre la bille ( 26) et la paroi ( 24) du pot. 6 Réducteur de pression selon la revendication 4 ou 5, ca- ractérisé en ce que le pot ( 17) est pressé, vers le piston étagé ( 3), par un ressort ( 20) dont la force élastique est sensiblement moindre que celle du ressort agissant sur lepiston. 7 Réducteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ressort ( 20) est un ressort hélicoïdal entourant le pot ( 17) et s'appliquant contre un bourrelet ( 19) débordant vers l'extérieur, formé par un pli du collet ( 18).