Brevet FR2548990A1 — publié le 19850118

' L'invention concerne un dispositif d'actionnement pour système de freinage hydraulique avec régulation du glissement de freinage,dans lequel un piston, pouvant de préférence être sollicité par une pression d'assistance, est guidé à coulissement dans un manchon de positionnement, lequel peut être accouplé au piston dans la direction de l'actionnement et peut être sollicité par une pression contre la force d'actionnement, Un dispositif ayant les caractéristiques précitées est connu par la demande de brevet allemand n 30 40 561 9 Pour l'essentiel 10 ce système de freinage connu comporte un amplificateur hydraulique de force, suivi d'un maître-cylindre En fonction de la force exercée sur la pédale de frein, il s'établit, dans la chambre de pression de l'amplificateur hydraulique, une pression dynamique qui est amenée à un premier circuit de freinage et qui, en outre, déplace le piston 15 amplificateur dans la direction d'actionnement, de sorte que les chambres de travail du ma tre- cylindre sont également mises sous pression, donc aussi les autres circuits de freinage. Sur l'extrémité du piston amplificateur éloignée de la pédale est formé un piston intermédiaire qui est guidé à coulissement 20 dans un manchon de positionnement et qui comporte une butée rencontrant le manchon après une certaine course de la pédale, de sorte que nue tout déplacement axial supplémentaire du piston amplificateur dans la direction d'actionnement est exclu. Dans les circuits de freinage du système décrit sont agen25 cées des valves électromagnétiques qui peuvent être comimandées par des moyens électroniques de contrôle de glissement de freinage et par lesquelles la pression de freinage peut être maintenue constante ou diminuée en fonction des signaux de commande venant des moyens de contrôle électroniques Lors d'un tel cycle de régula'30 tion, la surface annulaire du manchon de positionnement éloignée de la pédale est simultanément sollicitée par la pression régnant dans la chambre d'amplification, de sorte que le manchon de positionnement est déplacé contre un ressort en direction de la pédale de frein, celle-ci étant rappelée lorsque le manchon de positionnement rencon35 tre la butée du piston intermédiaire Ainsi, la course du maître- 2548990 ' cylindre est limitée à une valeur déterminée de sorte que, même en cas de défaillance de la fourniture d'énergie, un volume de fluide suffisant restera toujours contenu dans les chambres de travail du maître-cylindre, ce grâce à quoi un actionnement d'urgence du sys5 tème de freinage peut encore avoir lieu, sans assistance, même dans un tel cas de panne. Relativement importante, la longueur totale du système de freinage décrit ci-avant doit être considérée comme peu avantageuse Cette longueur totale est due en partie au piston intermédiaire 10 qui doit être agencé entre le-piston amplificateur et le piston du maître-cylindre. La présente invention a donc pour but de développer un dispositif d'actionnement du genre mentionné au début, de façon à raccourcir sensiblement sa longueur totale, cela tout en ne recou15 rant qu'à des moyens simples. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le piston est réalisé en deux parties, et qu'une chambre à volume variable reliée à au moins un frein de roue est formée entre les parties de piston dans le manchon de positionnement Une telle configu20 ration permet d'obtenir l'avantage que le piston guidé dans le manchon de positionnement participe efficacement à la production d'une pression dans le frein de roue Lors de l'actionnement du frein, les deux parties de piston se déplacent l'une vers l'autre, en rétrécissant la chambre à l'intérieur du manchon de positionne25 ment, ce manchon de positionnement restant immobile dans le carter au cours de cette phase initiale Après une certaine course d'actionnement, la partie de piston proche de la pédale et le manchon de positionnement sont mutuellement couplés, de sorte que l'ensemble constitué par le manchon et la partie de piston proche de la pédale est 30 déplacé globalement, par la partie de piston éloignée de la pédale, l'intervalle axial entre les parties de piston se réduisant encore, alors qu'un acroissement de pression correspondant se produit. Si l'objet de l'invention doit être appliqué à un système de freinage à deux circuits, dans lequel un premier circuit de frei35 nage est raccordé à la chambre de pression de l'amplificateur hy- 2548990 ' draulique et un deuxième circuit de freinage à la chambre comprise entre les deux parties de piston, la partie de piston éloignée de la pédale prend alors avantageusement, en direction axiale, un appui contre le carter A cette fin, un ressort de compression est en5 serré entre les parties de piston et assure, d'une part, que la partie de piston éloignée de la pédale prend appui contre le carter et, d'autre part, que la partie de piston proche de la pédale prend une position de repos définie Dans une forme de réalisation avantageuse du dispositif d'actionnement, il est prévu que les parties de piston 10 ont le même diamètre, bien que l'on puisse envisager sans problème de leur conférer des diamètres différents, ce qui permettrait d'obtenir une autre caractéristique course/pression du dispositif d'actionnement. Par contre, si les principes de l'invention doivent être appliqués dans le cas d'un système de freinage à trois 15 circuits, dans lequel un premier circuit de freinage est alimenté dynamiquement à partir de la chambre de pression de l'amplificateur hydraulique, tandis que deux autres circuits de freinage sont sollicités par une pression statique, il est alors avantageux de prévoir que la partie de piston éloignée de la pédale prend appui, par un ressort de compression, contre le carter et délimite une autre chambre à volume variable reliée à un autre frein de roue Avec une telle configuration, on parvient à un dispositif d'actionnement avec un maître-cylindre qui, par rapport aux réalisations connues, se distingue également par un encombrement longitudinal sensiblement réduit. 25 Alors mobile, la partie de piston éloignée de la pédale permet de mettre sous pression une autre chambre de travail du maître-cylindre, de sorte qu'un système de freinage à trois circuits, à savoir un circuit dynamique et deux circuits statiques, peut être réalisé de manière simple Dans un opportun développement de l'objet de l'inven30 tion, il est prévu que le manchon de positionnement est élastiquement précontraint dans une position proche de la pédale, par un ressort de compression A cette fin, le manchon de positionnement présente une portion ayant un moindre diamètre extérieur, sur laquelle le ressort de compression est agencé En outre, dans une forme de réalisa35 tion particulièrement simple, le ressort de compression prend appui contre un organe d'appui de ressort formé sur le manchon de posi- 2548990 ' tionnement et sur un corps annulaire qui est solidaire du carter et qui, avec la portion du manchon de positionnement dotée du plus grand diamètre extérieur, forme une chambre à volume variable Cette chambre est avantageusement reliée, par un canal d'étranglement, à la surface de sollicitation de pression du manchon de positionnement. On assure ainsi que le mouvement du manchon de positionnement, en direction de la pédale de frein, lors de l'application de pression à sa surface annulaire, aura lieu non pas brutalement mais avec un certain ralentissement puisque l'ensemble de la surface annulaire de 10 ce manchon de positionnement ne prendra effet que lorsque la chambre comprise entre le corps annulaire et la portion du manchon de positionnement à plus grand diamètre sera adaptée à la pression agissant sur lemanhon de positionnement via le canal d'étranglement Le corps annulaire est en outre muni d'un joint d'étanchéité souple 15 agissant en tant que valve antiretour ouvrant vers la chambre à volume variable Ainsi, on est assuré que le manchon ne rencontrera pas de résistance sensible lors de son mouvement dans la direction d'actionnement. Les différents objets et caractéristiques de l'invention 20 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, un dispositif d'actionnement avec maîtrecylindre simple: et la figure 2, un dispositif d'actionnement avec maitrecylindre en tandem. Les pièces et parties qui se correspondent d'une figure à l'autre sont dotées des-mêmes numéros de référence. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un carter de maî30 tre-cylindre dans lequel est aménagé un alésage cylindrique 2 L'extrémité du carter 1 du ma tre-cylindre située à gauche sur le dessin est fermée par un fond 3 Par contre un piston amplificateur 4, entouré d'un anneau d'étanchéité 5, pénètre dans l'extrémité de droite de ce carter du maître-cylindre La face du piston amplificateur 4 tournée vers une pédale de frein 6 est en regard d'une chambre d'am- 2548990 ' plification, non représentée, dans laquelle peut être établie une pression hydraulique correspondant à tout instant à la force d'actionnement exercée sur la pédale de frein 6. Dans l'alésage cylindrique 2 du carter 1 du maître5 cylindre est guidé un manchon de positionnement 7 comportant une portion 8 à plus grand diamètre et une portion 9 à moindre diamètre extérieur L'extrémité que le manchon de positionnement 7 comporte à droite sur le dessin est réalisée sous la forme d'un organe 10 d'appui de ressort, contre lequel un ressort de compression 11 prend ap10 pui Le ressort de compression Il est en outre appuyé contre un corps annulaire 12 muni de canaux de passage 13 et d'un joint d'étanchéité souple 14 La portion 9 du manchon de positionnement 7 délimite donc, en combinaison avec le carter 1 du maitre- cylindre et le corps annulaire 12, une chambre périphérique annulaire 15 qui re15 çoit le ressort de compression Il et qui, par un raccord 16 du carter et par des conduites de pression correspondantes, est en communication permanente avec un réservoir d'alimentation sans pression, 17. La portion 8 du manchon de positionnement 7 est munie d'une gorge annulaire 18 qui, avec le carter 1, forme une chambre périphérique annulaire 19 Cette chambre périphérique annulaire 19 est raccordée, par un raccord 20 du carter, à un frein de roue non représenté. Une partie 21 du piston est appliquée contre le fond 3 du 25 carter 1 du maître-cylindre, fond contre lequel elle est maintenue par un ressort de compression 22 Ce ressort de compression 22 prend appui, d'un autre côté, contre une partie de piston, 23, qui trouve elle-mgme un appui mécanique contre le piston amplificateur 4 Dans la partie de piston 23 est en outre agencée une valve 24, dite "valve centrale", qui, à la,position de nonfreinage représentée, établit une communication entre le réservoir d'alimentation sans pression 17 et la chambre de travail 25 du dispositif d'actionnement, et qui interrompt cette communication dès que la partie de piston 23 a parcouru un trajet prédéterminé dans la direction de l'actionnement. 35 La surface annulaire que le manchon de positionnement 7 2548990 ' comporte à gauche sur le dessin forme, avec la partie de piston 21 et le carter 1 du maître-cylindre, une chambre 26 à volume variable d'o une conduite de pression 28 partant d'un raccord 27 du carter va à une valve de commutation 29 dont l'architecture et le fonction5 nement sont décrits en détail plus loin La zone de la portion 8 du manchon de positionnement 7 venant au contact de la partie de piston 2 f est également munie de canaux de passage 30 et d'un joint d'étanchéité souple 31, lequel constitue, en combinaison avec les canaux de passage 30, une valve antiretour qui peut être ouverte 10 dans le sens allant de la chambre 26 vers la chambre de travail 25 du dispositif d'actionnement. Le manchon de positionnement 7 comporte en outre un canal radial 32 établissant une communication entre la chambre de travail 25 et la chambre périphérique annulaire 19 En outre, un canal d'é15 tranglement 33 va de la chambre 26 à une chambre 34 qui, pour l'essentiel, est délimitée par le manchon de positionnement, le carter 1 du maître-cylindre et le corps annulaire 12. La valve de commutation 29 présente une chambre d'admission 35 qui, par un raccord 36 du carter et par une conduite de pression 37, est reliée à une valve manoeuvrable électromagnétiquement ("électrovalve") du type à deux -voies et deux positions A cette électrovalve 38 est raccordée une source de pression 39 qui, dans le cas le plus simple, constitue la chambre de pression de l'amplificateur 4 Lorsque le système de freinage est à la condition de 25 repos représentée, la valve 38 se trouve en une position de fermeture dans laquelle la source de pression 39 est hydrauliquement séparée de la chambre d'admission 35 de la valve 29 Par contre, lorsque la valve 38 reçoit une commande appropriée, une communication est établie entre la source de pression 39 et la chambre d'admission 35 de 30 la valve 29. Guidé dans la valve 29, un piston annulaire 40 est normalement maintenu contre une butée 42 du carter de cette valve par un ressort de compression 41 Le piston annulaire 40 comporte un siège de valve 43 qui, avec un organe obturateur 44 appartenant à un pis35 ton, constitue un premier "passage de valve" Sur l'organe obtura- teur 44 est formé, sur un prolongement 45 qu'il comporte, un autre organe obturateur 46 qui, dans la position de repos représentée, -est précontraint vers la position de fermeture du passage de valve 43,44 par un ressort de compression 47 Avec un siège de valve 48, l'or5 gane obturateur 46 forme un autre passage de valve La chambre de la valve de commutation 29 recevant les ressorts 41 et 47 constitue là chambre de sortie 49 qui, via, un raccord de carter 15 et la conduite de pression 28, est en communication avec la chambre 26 du dispositif d'actionnement En outre, la valve de commutation 29 com10 porte un raccord de carter 51 qui, par une conduite de pression 52, communique avec le réservoir d'alimentation sans pression 17 ainsi qu'avec la chambre périphérique annulaire 15 du dispositif d'actionnement. Le fonctionnement du système de freinage représenté à la 15 figure 1 est expliqué en détail dans ce qui suit, en partant de la condition de nonfreinage dans laquelle toutes les parties mobiles occupent la position à laquelle elles sont représentées Si une force d'actionnement F est exercée sur la pédale de frein 6, une pression proportionnelle à la force d'actionnement est alors établie, 20 via une valve de freinage non représentée, dans la chambre de pression de l'amplificateur hydraulique de force, et cette pression est appliquée à la face du piston amplificateur 4 située c 8 té pédale. Pour un certain niveau de pression dans la chambre de pression de l'amplificateurhydrauliquelepiston amplificateur 4 se met finale25 ment en mouvement dans le sens de l'actionnement et déplace en même temps la partie de piston 23 contre la force du ressort de compression 22, dans la direction d'actionnement, la valve centrale 24 étant fermée de sorte qu'une communication hydraulique entre la chambre de travail 25 du dispositif d'actionnement et le réservoir 30 d'alimentation sans pression 17 est interrompue Au fur et à mesure du déplacement du piston 23, le volume de la chambre de travail 25 du dispositif d'actionnement diminue, ce qui a pour effet d'établir dans la chambre de travail 25, une pression hydraulique qui, via le canal radial dans le manchon de positionnement 7, la chambre péri35 phérique annulaire 19 et le raccord de carter 20, se propage jus- 2548990 ' qu'au frein de roue raccordé à ce raccord 20 Au début de l'actionnement du frein, la position axiale du manchon de positionnement 7 reste d'abord inchangé puisque, d'une part, la pression atmosphérique est établie dans la chambre 26 du dispositif d'actionnement, cela via la valve de commutation 29, et que, d'autre part, le ressort de compression 11 est dimensionné pour compenser les forces de frottement transmises au manchon de positionnement par la partie de piston 23. Après que le piston amplificateur 4, donc aussi la partie de piston 23, ait parcouru, dans la direction d'actionnement, une distance donnée par construction, le piston amplificateur 4 rencontre un épaulement du manchon de positionnement 7 et déplace ce dernier, avec la partie de piston 23, plus loin dans la direction d'actionnement, le volume de la chambre-de travail 25 diminuant alors encore, 15 autrement dit la pression montant encore au raccord 20 du dispositif d'actionnement Lors d'un tel actionnement du frein, la partie de piston 21 ne change pas de position axiale mais prend appui, par l'intermédiaire du ressort de compression 22, contre le fond 3 du carter du maître-cylindre A ce stade, si la pression hydraulique 20 dans le frein de roue raccordé au raccord 20 du-carter du dispositif d'actionnement est augmentée à un point tel que des valeurs de glissement de freinage critiques apparaissent sur le frein de roue concerné, il peut alors y avoir, de façon connue, interruption par une électrovalve non représentée de la communication entre le rac25 cord de carter 20 et le frein de roue, de façon que la pression dans celui-ci reste constante En règle générale, des électrovalves supplémentaires sont en outre associées aux freins des roues, chacune de ces électrovalves permettant de soutirer du fluide de pression au frein, de manière à diminuer la pression de freinage effective et à 30 permettre une réaccélération de la roue. Afin d'éviter que le volume de fluide se trouvant dans la chambre de travail 25 du dispositif d'actionnement s'épuise, la valve 38 est manoeuvrée au début du cycle de régulation, de sorte qu'une communication hydraulique est établie entre la source de pression 39 35 et la chambre d'admission de la valve de commutation 29 L'applica- tion d'une pression dans la chambre 35 a pour effet que le piston annulaire 42, alors que le passage de valve 43, 44 est fermé, se trouve déplacé vers la droite sur le dessin, contre la force du ressort de compression 41, ce qui a pour effet que l'organe obturateur 46 vient finalement au contact du siège 48 et ferme une communication entre la chambre 26 du dispositif d'actionnement et le réservoir d'alimentation sans pression 17 Alors, le passage de valve 43, 44 est ouvert, de sorte que du fluide de pression venant de la source de pression 39 par la valve de commutation 29, s'écoule dans la 10 conduite de pression 28 et va à la chambre 26 Le fluide de pression admis dans la chambre 26 du dispositif d'actionnement s'écoule, via les canaux de passage 30 et le joint d'étanchéité souple 31, dans la chambre de travail 25 et, de celle-ci, en passant par le canal radial 32, la chambre périphérique annulaire 19 et le raccord de car15 ter 20, parvient au frein de roue et est en mesure de remplacer le volume de fluide prélevé à ce frein de roue au cours d'un cycle de régulation En même temps, le fluide de pression se trouvant alors dans la chambre 26 du dispositif d'actionnement sollicite la face du manchon de positionnement 7 située à gauche sur le dessin, de sorte 20 qu'est exercée sur le manchon 7 une composante de force antagoniste à la force d'actionnement alors existante La pédale de frein est rappelée en arrière, par l'intermédiaire du piston amplificateur et du manchon 7, en fonction de la pression régnant dans la chambre 26 Du fait du canal d'étranglement 33 et de la chambre 34, ce rappel du piston amplificateur 4 ne s'établit pas brutalement, mais est ralenti en fonction de la section de passage du canal d'étranglement 33 L'action de rappel maximale ne se manifeste que lorsqu'il y a eu, par le canal d'étranglement 33, égalisation de la pression régnant dans la chambre 34 du dispositif d'actionnement et 30 de la pression dans la chanbre 26. Après la fin d'un cycle de réglage, l'électrovalve 38, à deux voies et deux positions est remise à sa position initiale, de sorte que la valve de commutation 29 reprend sa position de repos représentée sur le dessin. Le dispositif d'actionnement représenté à la figure 2 ne diffère de celui qui vient d'être décrit que par le fait que la partie de piston 21 prend appui sur le fond 3 du carter non pas directement mais par l'intermédiaire d'un ressort de compression supplémentaire 52 La partie de piston 21 selon la figure 2 a son extré5 mité éloignée de la pédale aménagée en piston 53 du ma tre-cylindre, piston par lequel une autre chambre de travail 54 du dispositif d'actionnement peut être mise sous pression Ainsi, d'autres freins de roues d'un deuxième circuit de freinage peuvent être raccordés à un raccord de carter 55 du dispositif d'actionnement. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'actionnement pour système de freinage hydraulique avec régulation du glissement de freinage, dans lequel un piston, pouvant de préférence être sollicité par une pression d'assis5 tance, est guidé à coulissement dans un manchon de positionnement lequel peut être accouplé au piston dans la direction de l'actionnement et peut être sollicité par une pression contre la force d'actionnement, caractérisé en ce que le piston ( 21, 23) est en deux parties, et en ce qu'une chambre ( 25) à volume variable reliée à au moins un 10 frein de roue est formée par les parties de piston ( 21, 23) dans le manchon de positionnement ( 7). 2 Dispositif d'actionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie de piston ( 21) prend, en direction axiale, un appui contre le carter ( 1). 3 Dispositif d'actionnement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' un ressort de compression ( 22) est inserré entre les parties de piston ( 21, 23). 4 Dispositif d'actionnement selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les parties de piston ( 21, 23) ont le 20 même diamètre. Dispositif d'actionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une partie de piston ( 21) prend appui, par un ressort de compression ( 52) contre le carter ( 1) et délimite une autre chambre ( 54) à volume 25 variable reliée à un autre frein de roue. 6 Dispositif d'actionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon de positionnement ( 7) est élastiquement précontraint dans une position proche de la pédale, par un ressort de compression ( 11). 30 7 Dispositif d'actionnement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le manchon de positionnement ( 7) présente une portion ( 9) ayant un moindre diamètre extérieur, dans laquelle le ressort de compression ( 11) est agencé. 8 Dispositif d'actionnement selon les revendications 6 35 et 7, caractérisé en ce que le ressort de compression ( 11) prend appui contre un organe ( 1 C 0) d'appui de ressort formé sur le manchon de positionnement ( 7) et sur un corps annulaire ( 12) qui est solidaire du carter et qui, avec la portion ( 8) du manchon de positionnement ( 7) dotée du plus grand diamètre extérieur, forme une cham5 bre ( 34) à volume variable. 9 Dispositif d'actionnement selon la revendication 8, caractérisé en ce que la chambre ( 34) est reliée, par un canal d'étranglement ( 33), à la surface de sollicitation de pression du manchon de positionnement ( 7). 10 Dispositif d'actionnement selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps annulaire ( 12) porte un joint d'étanchéité souple ( 14) agissant en tant que valve antiretour ouvrant vers la chambre ( 34) à volume variable.