Brevet FR2571445A1 — publié le 19860411

La présente invention est relative à un mattre-cylindre pour système hydraulique, tels que par exemple des dispositifs de freinage ou d'embrayage dans un véhicule, d'un genre dans lequel il est prévu au moins un volume sous pression fermé par un joint d'étanchéité primaire, un volume suiveur fermé par un joint d'étanchéité secondaire et un soufflet. Un maitre-cylindre de ce genre est connu par le document DE-A-15 30 757 qui décrit un maitre- cylindre avec un joint d'étanchéité secondaire du type classique, porté par la partie arrière du piston, et un réservoir de réserve constitué par un soufflet disposé latéralement. Dans une telle réalisation un désavantage résulte du fort encombrement du maútre- cylindre et des récipients de réserve placés sur le corps de maútrecylindre, ainsi que de la nécessité d'avoir une garniture secondaire pour clore hermétique- ment le volume suiveur, ce qui peut entraîner, par usure ou encrassement, un défaut d'étanchéité du système. Le document DE-C-840 800 décrit un dispo- sitif dépourvu de soufflet et dans lequel l'étanchéité secondaire est assurée par une pièce en caoutchouc, en forme de manchette, liée à l'extrémité arrière du cylindre et à la tige du piston. Du fait de sa forme, cette pièce ne peut supporter sans fatigue exagérée que des déformations limitées. Cette fatigue ne pourrait être réduite qu'en donnant à la pièce des dimensions plus importantes. En outre, on rencontre des difficultés dans le remplissage dit sous vide, car le liquide de pression pénétrant dans la pièce en caoutchouc sous une surpression allant jusqu'à 8 bar fait gonfler celle-ci de sorte qu'il peut se produire des déchirures ou un défaut d'étanchéité à l'endroit o cette pièce est fixée au cylindre. - 2- L'invention a pour objet de trouver une constitution de maitrecylindre du genre indiqué dans l'introduction, telle que l'encombrement soit réduit et la durée de vie augmentee. Ceci est résolu grâce au fait que le soufflet est fixé de façon étanche sur le corps de maútre- cylindre, et sur la tige du piston, et constitue en même temps l'étanchéité secondaire. En outre, suivant une conformation avantageuse, le volume entouré par le soufflet sert de réservoir. Comme le soufflet constitue simultanément- le joint d'étanchéité secondiare, non seulement on se passe du joint d'étanchéité secondaire habituel, coulissant dans l'alésage du corps de maître-cylindre, mais aussi on évite la conformation compliquée du piston dans cette zone. Si le volume entouré par le soufflet sert en outre de réservoir, les réservoirs habituels placés sur ledit corps peuvent avoir des dimensions réduites ou même être complètement supprimés dans bien des cas d'application. En outre des maitre- cylindres qui sont équipés d'une tige d'actionnement reliée avec articulation peuvent être pourvus d'un piston sphérique, c'est-à-dire que piston et tige sont faits d'une seule pièce. Aussi, suivant cette forme de réalisation, l'invention a-t-elle pour objet d'adapter un maitre- cylindre du genre susmentionné de façon que le volume d'encombrement dans la structure soit réduit et que le soufflet soit mieux protégé, tout en permettant le remplissage sous vide. La solution de ce dernier problème est obtenue grâce au fait que le soufflet est entouré par une enveloppe ou coiffe protectrice qui limite la course de retour du piston ou de la tige de piston. -3- Comme le soufflet est entouré par une enveloppe protectrice qui limite le retour du piston ou de sa tige, le mattre-cylindre est grandement amélioré grâce à une disposition simple. L'invention sera mieux expliquée et comprise par la description qui va suivre avec référence aux dessins, parmi lesquels: - la figure 1 nontre en coupe un mattre-cylindre; egalement - la figure 2,/en coupe, un autre mattre-cylindre avec piston sphérique; - et la figure 3, un autre mattre-cylindre selon l'invention en coupe, suivant une autre forme de réalisation. Sur la figure 1, le corps du mattre-cylindre est désigné par le repère 1. Il est fixé au véhicule avec possibilité de pivotement, par un oeillet de fixa- tion 1'. Dans l'alésage du corps est placé le ressort de rappel 2 qui s'appuie par une extrémité contrele fond du corps et par son autre extrémité contre le piston 3. Celui-ci porte la garniture primaire 4 et une soupape de remplissage 5, disposée au centre. Dans le piston 3 en outre, la tige de piston 6 est fixée dans le piston en étant guidée axialement dans un anneau de guidage 7 rattaché au corps 1 par des nervures. Dans la région des nervures est disposé un disque de butée 8 contre lequel le piston 3 s'applique dans la position de base. Une coiffe de protection 9, ayant la forme d'un soufflet, est fixée de façon étanche sur le corps et sur la tige de piston 6 et constitue en même temps le joint d'étanchéité secondaire. Afin de renforcer l'étanchéité, la coiffe de protection 9 est pourvue d'anneaux élastiques 10 à ses deux extrémités. Le corps 1 comporte encore un raccord 11 pour le réservoir suiveur 11' et un raccord sous pression 12 pour le conduit de pression allant au cylindre commandé. - 4- Le raccord 11 est relié, à l'état de repos, par l'inter- médiaire d'une rainure 13 pratiquée dans le corps aussi bien avec le volume 14 entouré par la coiffe de protec- tion 9 qu'avec le volume sous pression 15. Le fonctionnement du maitre-cylindre est le suivant: Quand on actionhe la pédale de frein ou d'embrayage, la tige de piston 6 et le piston 3 sont déplacés vers la gauche à l'encontre de la force du ressort rappel 2. De ce fait la garniture primaire 4 ferme, après avoir dépassé la région de la rainure 13, le volume sous pression 15 par rapport au volume 14 rem- pli d'un fluide de pression et, comme la soupape de remplissage 5 est fermée, il peut s'établir une pression qui sera transmise, par l'intermédiaire du raccordement sous pression 12, au cylindre commandé. Quand l'opération de freinage ou d'embrayage est terminée, le ressort de rappel 2 déplace le piston 3 et la tige de piston 6 vers la droite, jusqu'à ce que le piston 3 s'applique à nouveau contre le disque de butée 8. Si nécessaire, il s'établit, par l'intermédiaire de la soupape de remplis- sage 5, un équilibre de volume entre le volume 14 et le volume sous pression 15. Contrairement à l'état de la technique antérieure il n'est pas nécessaire d'avoir un joint d'étanchéité secondaire distinct, car le volume 14 rempli par le fluide de pression est hermétiquement clos par la coiffe de protection 9 en forme de soufflet. Ceci présente l'avantage que le volume du fluide de pression (liquide hydraulique de frein ou analogue) qui doit se trouver, pour des raisons de sécurité, dans le réservoir, peut être réduit, ce qui fait que le récipient réservoir peut 9tre assez petit et que le maltre-cylindre exige moins de place. Dans de nombreux cas d'application, le réservoir 11' peut être complètement supprimé. -5- Un mode de réalisation analogue est représenté sur la figure 2. Le fonctionnement est le même que pour le maltre-cylindre selon la figure 1. La différence réside seulement dans le fait que le maltre-cylindre selon la figure 2 est pourvu de ce qu'on appelle un piston sphérique. Tandis que le maltre-cylindre représenté sur la figure 1 compense la déviation de la tige due à la pédale de frein ou à la pédale d'embrayage grâce au fait qu'il peut pivoter autour de l'oeillet de fixation 1' disposé sur le corps, le maltre-cylindre représenté sur la figure 2 est rigidement fixé sur le véhicule par les deux pattes de fixation 16. La compensation de la dévia- tion s'effectue par l'intermédiaire du piston 3 ayant à l'arrière une forme sphérique qui s'appuie en position de base contre un disque de butée 17 qui présente une forme sphérique concave. Avantageusement, toutes les pièces, à l'excep- tion de la tige de piston 6 et du ressort de rappel 2, sont constituées en matière synthétique. La coiffe de protection 9 ayant la forme d'un soufflet, la soupape de remplissage 5, la garniture primaire 4 et le disque de butée 8 sont faits en matière synthétique élastomère. L'anneau de guidage 7 et le disque de butée 17 sont fixés au bottier 1 par soudage aux ultra-sons. On considèrera maintenant la figure 3. Sur cette figure, on voit que le corps de cylindre 1 comporte un alésage 2' dans lequel le piston 3 est disposé avec possibilité de coulissement axial sous l'action de la tige de piston 6. Un soufflet 9 est fixé de manière étanche sur le corps de cylindre 1 et sur la tige de piston 6 et sert de récipient suiveur et de réserve, car il est rempli d'un fluide de pression. Le soufflet est entouré par une enveloppe protectrice ou coiffe, qui s'applique contre le corps 1 et qui est fixé par celui-ci au véhicule 17. L'enveloppe 16 est en tale ou en une matière synthétique solide et empêche ainsi des dommages mécaniques -6- au soufflet pouvant être causés à partir de l'extérieur ainsi que, lors du remplissage avec -surpression, le gonflement et la déchirure du soufflet élastomère. Grâce à la butée intégrée dans le maltre-cylindr-e, on obtient une unité de construction adaptée, de sorte qu'on n'a pas besoin d'un réglage exact sur le système de leviers de la pédale. Le piston 3 est effectivement maintenu dans sa position d'extrémité par l'intermédiaire de la tige-de piston 6 et d'un disque de butée 18 qui lui est adapté, lequel s'appuie contre le fond de la coiffe de protection 16. C'est pourquoi il n'y a pas dans l'alésage 2' d'une rainure ni d'un disque de sécurité. Par suite on a besoin de moins de place dans le sens axial. Z.571445 7 1- 4 5 -7 REVENDICATI ONS 1. Mattre-cylindre pour système hydraulique, par exemple de dispositif de freinage ou d'embrayage de véhicule, comprenant au moins un volume de pression (15) fermé grâce à une étanchéité primaire (4); un volume suiveur (14) fermé grâce à une étanchéité secondaire, et un soufflet (9), caractérisé en ce que le soufflet (9) est fixé de façon étanche sur le corps (1) du mattre- cylindreet sur la tige (6) du piston (3), et en ce que ce soufflet constitue en même temps l'étanchéité secon- daire. 2. Mattre-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume (14) entouré par le soufflet (9) constitue un récipient de réserve. 3. Maitre-cylindre selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que le soufflet (9) constitue en meme temps une coiffe de protection. 4. Maitre-cylindre selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que le soufflet (9) est entouré d'une coiffe de protection (16), et en ce que cette coiffe de protection sert aussi d'arrêt pour limiter la course de retour du piston. 5. Mattre-cylindre selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que le piston est sphé- rique.