Brevet FR2545175A1 — publié le 19841102

L'invention part d'un dispositif de mise & l'atmosphère pour un cylindre combine ou double de frein de service et de frein a ressort accumulateur, en particulier pour freins de vdhicules, comprenant, dans le cylindre de frein 9 ressort accumulateur, un piston manoeuvrable par un ressort accumulateur et pourvu d'une tige de piston creuse avec à l'avant une pièce de pousse pour agir sur la zone de frein de service, ainsi que des moyens de mise a l'atmosphère entre la chambre a ressort et la zone de frein de service a travers la tige de piston. On connaît un dispositif de mise a l'atmosphère pour un tel cylindre de frein combiné par le brevet européen 0 020 862. Pour la mise b l'atmosphère, un élément élastique d'étanchéité sous forme d'une membrane est monté, tenu par son bord, a l'extrémité antérieure de la tige de piston, portant une pièce de pousse pour la manoeuvre du frein de service, le piston dotant susceptible d'être deplacé sous l'action du ressort accumulateur.Lorsque la chambre de pression du cylindre de frein à ressort accumulateur est mise à l'echappement et le ressort accumulateur est libre en vue de l'obtention d'une action de freinage, la région médiane de la membrane est soumise a une succion, en raison de la pression qui s'établit dans la chambre a ressort, qui deforme la membrane de telle manière que celle-ci se soulève par son bord - de sorte qu'elle n'est plus tenue que par une région annulaire intermddiaire - en découvrant des perçages periphdriques qui assurent ltegalisation désirée de la pression.La membrane doit par conséquent être flexible d'une part mais avoir d'autre part une raideur mécanique telle que la succion agissant depuis la chambre å ressort puisse effectivement provoquer le basculement de la région du bord de la membrane. A cet égard, la membrane est également montée de façon relativement libre, afin qu'elle puisse se déformer de la manière ddsirie sous l'effet des pressions agissant sur elle.Lors d'une mise l'atmosphère rapide, la membrane risque d'être aspirée Si fortement dans sa région médiane non soutenue9 par la succion qui se produits qu'elle se bloque en raison de son montage libre et qu'elle ne puisse plus reprendre sa position de départ; un tel risque ese encore plus important lorsque les caractéristiques de la membrane ont été altérés par le vieillissement. Il n'est pas davantage exclu que l'EtanchEitE indispensable au mouvement de la membrane mais qui n'est en fait que linaire ne soit pas suffisante au droit d'un épaulement intrieur du piston creux, ou que la membrane provoque une usure à cet endroit, ce qui peut compromettre la fonction de base. L'invention vise notamment à éviter les inconvEnients décrits ci-dessus de la technique antErieure. Selon l'invention, un dispositif comme indiqué au début est caracterisé en ce que, pour la mise à l'atmosphère de la chambre à ressort, un piston percé est disposé coulissant dans la tige de piston creuse et est pressé par une saillie contre un siège formé par la pièce de poussée sous l'action d'un ressort. Comparativement à la technique antSrieure, un tel dispositif a notamment l'avantage que le siège de soupape procure également, toujours, l'étanchéité sûre entre le frein à ressort accumulateur et le frein de service, pour que seulement l'un ou l'autre de ces freins puisse agir. La solution selon l'invention assure d'un autre côté l'admission et l'dchappement d'air rapides de la chambre à ressort sous toutes les conditions, de sorte que l'efficacite du cylindre de frein a ressort accumulateur n'est pasinfluencée par la formation de vides et que le vieillissement ne peut pas davantage avoir des influences nuisibles, grâce au montage coulissant du piston percE contre action d'un ressort. Le dispositif de mise à l'atmosphEre selon l'invention est économique et peu onéreux pour garantir son bon fonctionnement à long terme. Selon un mode de realisation particulièrement avantageux, decrit dans ce qui va suivre, des garnitures d'étanchéité cylindriques à effet de clapet antiretour disposées dans la tige de piston creuse permettent une suppression avantageuse de la pression établie lors de la réduction de l'action du ressort accumulateur, c'est-à-dire lors de la compression de ce ressort. D'autres caractdristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de rEalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexe, qui est une coupe axiale partielle dBun cylindre combine de frein de service et de frein à ressort accumulateur avec une soupape de mise à l'atmosphère dans la tige de piston creuse. Le cylindre combiné 10, qui est seulement représenté en partie sur le dessin, comprend un cylindre 11 dè frein à ressort accumulateur et un cylindre 12 de frein de service qui s'y raccorde en haut sur le dessin et dont une petite partie seulement est visible. Les cylindres 11 et 12 sont séparés par une cloison de carter 13 qui peut etre d'un seul tenant avec les cylindres et qui présente une ouverture de traversée centrale 14 pour une tige de piston creuse 16 qui est étanchée en 15 dans la traversée et porte à l'avant une pièce de poussee 16a. La tige de piston creuse 16 fait partie d'un piston 7 monté coulissant, dans le cylindre de frein à ressort accumulateur, le long d'un guide 17 forme par la paroi interne de ce cylindre, et chargé par un ressort accumulateur 8. Le piston 7 sépare une chambre à ressort 18 d'une chambre de pression 19 dans laquelle peut etre introduit - par une admission non représentée - un fluide de pression, ce qui produit le refoulement du piston 7 à la position de départ représentee sur le dessin, avec compression du ressort accumulateur 8. De l'énergie de freinage est accumulée à cette position dans le ressort accumulateur 8 et cette énergie peut être utilisee, à la mise à l'atmosphère de la chambre de pression 19, comme celle d'un frein de secours (en cas de défaillance du frein de service par exemple) ou d'un frein d'immobilisation. Lors d'une telle utilisation, la pièce de pousse 16a à l'avant de la tige de piston creuse 16 exerce une poussée sur un piston 20 solidaire d'une tige de piston 21 du robinet de frein de service, par l'intermédiaire d'une membrane 22 disposée entre la piece de poussée 16a et le piston 20. Le frein de service est actionné chaque fois qusune pression de freinage de service est appliquée à l'orifice dgadmission de pression 23, sans que cela provoque le desserrage éventuel du frein à ressort accumulateur. A la marche normale du véhicule, les composants de frein occupent les positions reprEsentees sur le dessin; la pression atmospherique règne à l'interåeur 24 de la tige de piston creuse 16, ainsi que dans les chambres 24a, 24b (dont il sera encore question dans ce qui va suivre) formées dans cette tige, et dans la chambre de pression 25 recevant la pression de freinage de service à travers l'orifice d'admission 23. La pression atmospherique est transmise dans la chambre 24b derrière la pièce de pousse l6a à travers des perçages transversaux 26 à l'extrémité antérieure de la tige de piston 16, laquelle fait saillie dans la chambre de pression 25 du cylindre de frein de service.A l'actionnement du frein de service, la pression dans la chambre 25 monte (et provoque finalement le dEplacement de la tige de piston 21), ce qui staccompagne, comme indiqué par la fleche A par une elevation de la pression dans la chambre 24b, laquelle reste cependant sans effet sur le cylindre de frein a ressort accumulateur, du fait de la fermeture d'une soupape 27 dont il sera encore question ci-après. L'actionnement du cylindre de frein à ressort-accumula- teur 11 est produit par la mise à l'atmosphère de la chambre de pression 19, ce qui a pour effet que le ressort accumulateur 8 pousse le piston 7 vers le haut sur le dessin et déclenche finalement une action de freinage par la poussée exerce sur la tige de piston 21. Or, la détente du ressort accumulateur s'accompagne d'un agrandissement considérable du volume de la chambre à ressort 18 et de l'4ta- blissement dans cette chambre d'une forte depression, qu'il s'agit de supprimer afin d'assurer le fonctionnement convenable.A cet effet, un dispositif de soupape 28 est prévu juste derriere la piece de poussée 16a b l'extremitd avant de la tige de piston 16; par des moyens simples, ce dispositif permet de supprimer immEdiate- ment toute dépression, même forte, dans la chambre à ressort, tout en permettant la séparation sure de la zone du cylindre de frein à ressort accumulateur par rapport au cylindre de frein de service lors des freinages de service normaux avec application de la pression de freinage à la chambre de pression 25. A l'intErieur 24 de la tige de piston creuse 16 est disposE coulissant un piston 30 avec un prolongement 31 semblable à une tige de piston. Le piston 30 et sa tige de piston 31 sont traverses de part en part par un perçage central 34. Le bord annulaire cylindrique 33 de l'extrémité avant de la tige de piston 31 forme une soupape 27 en coopEration avec un siège 32 disposE fixe sur le côtA tourné vers lui delta pièce de poussée 16a. Un ressort de precontrainte 36, appuyé sur un jonc fixe 35, pousse le piston 30 vers le haut - dans la disposition representde - et presse de ce fait le bord annulaire 33 de la saillie 31 du piston sur son singe 32. Une cloison suppldmentaire 37, dispose à peu près au milieu entre le siège 32 et la face du piston 30 tournée vers lui, qui peut servir de guide supplémentaire pour la tige de piston 31, sépare les deux chambres 24a et 24b l'une de l'autre. Le piston 30 et sa tige 31 sont étanchés par des joints 38, 39, de préférence sous forme de garnitures d'étanchéité cylindriques a effet de clapet antiretour, par rapport à la surface de glissement et de guidage formée par la paroi interne de la tige de piston 16 et par rapport à la traversée centrale de la cloison 37. La tige 16 communique en bas avec la chambre 18 On obtient alors le fonctionnement suivant.Dès que, à la libration du ressort accumulateur, le piston 7 monte et le volume de la chambre à ressort 18 s'agrandit, la pression à l1intE- rieur 24 de la tige de piston tombe et la pression atmospherique regnant dans la chambre 24a ouvre la soupape 27, contre l'action du ressort 36, de sorte que la pression atmosphdrique peut se propager de la chambre 24b à travers le perçage 34 dans la chambre à ressort 18, si bien que le ressort accumulateur 8 peut produire toute son effi calcite. Le mouvement d'ouverture rapide de la soupape par le recul du piston 30 avec son extrémité annulaire saillante formant clapet peut encore être soutenu par effet d'inertie qui se produit lorsque la tige de piston 16 est soulevée très rapidement sous l'action du ressort accumulateur 8. Pour "desserrerl' le cylindre de frein à ressort accumulateur, une pression est appliquée à la chambre de pression 19, de sorte que le piston 7 est repoussé vers le bas. La pression qui s'4tablit alors Eventuellement dans la chambre à ressort 18, du fait de la réduction du volume de cette chambre, est rapidement supprimée par sa detente dans la chambre de pression 25 à travers les garni- tures d'étanchéité 38 et 39 mention des, qui ont une action très nette de clapet antiretour à la position représentés sur le dessin. La conformation selon l'invention de la soupape d'isolement et de mise à chappement pour la zone de raccordement entre le cylindre de frein à ressort accumulateur et le cylindre de frein de service a notamment l'avantage que des orifices de mise a l'atmosphère - éventuellement à effet de clapet antiretour - d'aucune sorte ne sont à prévoir dans la zone du cylindre de frein a ressort accumulateur, si bien que la chambre de pression 19 et la chambre à ressort 18 sont étanchees par rapport à l'atmosphère. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mise à l'atmosphère pour un cylindre combiné ou double de frein de service et de frein à ressort accumulateur, en particulier pour freins de véhicules, comprenant, dans le cylindre de frein à ressort accumulateur, un piston manoeuvrable par un ressort accumulateur et pourvu d'une tige de piston creuse avec à l'avant une pièce de poussée pour agir sur la zone de frein de service, ainsi que des moyens de mise à l'atmosphère entre la chambre à ressort et la zone de frein de service à travers la tige de piston creuse, caractérisée en ce que, pour la mise à l'atmosphère de la chambre à ressort (18), un piston percé (30) est disposé coulissant dans la tige de piston creuse (16) et est pressé par une saillie (32) contre un siège forme par la pièce de pousse (16a) sous l'action d'un ressort. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il comprend une soupape (27) formée par un prolongement en forme de tige de piston (31) du piston percé (30) et par ledit siège (32) et en ce que la tige de piston (31) traverse une cloison (37) qui divise l'espace entre le piston (30) et la pièce de pousse (16a) en deux chambres (24a, 24b), dont celle (24a) située du côt du piston (30), lors de I'extension du ressort accumulateur (8), sous la pression atmosphérique, refoule le piston percé (30) grâce a la dépression qui se développe derrière ce piston, en ouvrant simultanément la soupape (27) pour produire une égalisation de pression entre la chambre à ressort (18) et la chambre de pression (25) du cylindre de frein de service. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérise en ce que, pour supprimer la pression qui s'établit dans la chambre à ressort (18) lors du rappel du ressort accumulateur (8) à l'état comprime, pression qui se communique à l'intErieur (24) de la tige de piston creuse (16), le piston perce -(30) et sa tige de piston (31) sont montés dans la tige de piston creuse (16), respectivement dans une traversée de la cloison (37), avec interposition dune garniture dletanchditE cylindrique (38, 39) qui agit à la façon d'un clapet antiretour s'ouvrant en direction de la chambre de pression (25) du cylindre de frein de service. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie antérieure de la tige de piston creuse (16), faisant saillie dans la chambre de pression (25) du cylindre de frein de service, présente des perçages transversaux (26) qui s'ouvrent dans la chambre (24b) delimitee entre la cloison (37) et la pièce de poussée (16a) à l'avant. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caracterise en ce que le piston (30) et sa tige de piston (31) sont traversés de part en part par un perçage central (34) s'étendant jusqu'au siège (32) de la soupape (27).