Brevet FR2566730A1 — publié le 19860103

La présente invention concerne les systèmes de freinage hydrauliques doubles pour véhicules, du type comportant deux maîtres-cylindres hydrauliques destinés à fonctionner simultanément pour provoquer le ralentisse- ment d'un véhicule, mais indépendamment pour en assister la conduite, chaque maître-cylindre comportant un piston principal commandé par pédale et travaillant dans un alé- sage, un piston secondaire ou flottant travaillant dans une partie de l'alésage entre le piston principal et une extrémité borgne de cet alésage, une zone de pression principale formée dans l'alésage entre les pistons, et une zone de pression secondaire formée entre le piston secondaire et l'extrémité borgne de l'alésage, des liai- sons distinctes étant prévues entre les zones de pression et les freins sur un jeu de roues sur les côtés opposés du véhicule, et une liaison commune étant prévue entre les deux zones de pression secondaires et des moyens de freinage auxiliaires. Les véhicules qui ne sont pas destinés à cir- culer sur les grandes routes, tels que les véhicules agri- coles, et qui ont la possibilité de circuler sur le sol à une vitesse supérieure à une vitesse prédéterminée, doi- vent être pourvus d'un système de freinage présentant certaines performances. Il est donc essentiel de prévoir un système auxiliaire efficace et correct pour le freinage des roues avant. Ces performances requises d'un tel véhi- cule font également qu'il est essentiel que le freinage des roues sur les côtés opposés du véhicule se fasse -indépendamment afin d'en faciliter la conduite, pour permettre par exemple au véhicule d'effectuer une rota- tion sur place. Normalement, lors d'une rotation sur place, seules les roues arrière du véhicule sont freinées indépendamment, et les moyens de freinage auxiliaires sont rendus inopérants. Des systèmes de ce type sont décrits dans les demandes britanniques GB-A2098687 et GB-A-2121901. Dans ces systèmes, les deux zones de pression secondaires sont reliées l'une à l'autre par une liaison ouverte directe, laquelle met également en liaison les moyens auxiliaires de freinage, ce qui permet de freiner une remorque. Lorsque l'un des maîtres-cylindres est lui-même commandé, le fluide expulsé de la zone de pression secondaire de ce maître- cylindre est renvoyé vers un réservoir de fluide, par l'intermédiaire de la zone de pression secondaire de l'autre maître-cylindre, alors inactif, et d'une soupape ouverte de récupération placée entre le réservoir et cette zone de pression secondaire. Dans la zone de pression pri- maire du premier maître-cylindre, le fluide est mis sous pression pour commander le freinage de la roue correspondante (arrière), sur un côté du véhicule, de telle sorte que ce véhicule peut effectuer une rotation sur place. Il existe un certain délai de réponse au mouvement de la pédale pendant l'expulsion du fluide de la zone de pression secondaire, avant que le fluide dans la zone de pression primaire puisse être mis sous pression. Dans les systèmes décrits dans les demandes britanniques précitées, ce délai est toutefois minimal. En fait, seul un volume relative- ment faible de fluide doit être expulsé des zones de pression secondaires afin de commander les moyens auxi- liaires de freinage, et, par conséquent, les volumes effectifs des deux zones de pression sont relativement faibles par rapport à ceux des zones de pression pri- maires. Si l'on souhaite adapter les systèmes décrits dans les demandes britanniques précitées afin d'utiliser la pression hydrostatique formée dans les deux zones de pression secondaires pour la commande directe des freins sur les roues correspondantes (avant) de chaque côté du véhicule, il sera nécessaire d'augmen- ter les volumes effectifs des deux zones de pression, afin de pouvoir créer des forces de freinage capables de conduire aux performances précédemment évoquées. Et, par suite, il faudra augmenter la course de pédale néces- saire pour la mise sous pression du fluide dans une zone de pression primaire lorsque le maître-cylindre corres- pondant est lui-même commandé. Conformément à l'invention, dans un système de freinage hydraulique double du type évoqué, un dispo- sitif à soupape d'isolement, incorporé dans une liaison entre les deux zones de pression secondaires, comporte une sortie vers les moyens de freinage auxiliaires, le dispositif à soupape d'isolement étant conçu et agencé de telle sorte qu'il ménage une communication entre au moins l'une des zones de pression secondaires et les moyens auxiliaires de freinage lorsque les deux maîtres-cylindres sont commandés simultanément, mais qu'il isole des moyens auxiliaires de freinage la zone de pression secondaire d'un des maîtres-cylindres lorsque ce maître-cylindre est lui-même commandé. Lorsque seul l'un des maîtres-cylindres doit être commandé, seul un volume relativement faible de fluide doit être expulsé de la zone de pression secon- daire pour que le dispositif à soupape d'isolement puisse fonctionner, et isoler la zone de pression secondaire des moyens de freinage auxiliaires. Par suite, la course de la pédale peut être réduite à un minimum. Le dispositif à soupape d'isolement peut com- porter une enveloppe dans laquelle se trouve un élément de soupape sensible au débit portant des têtes de soupapes à l'opposé l'une de l'autre pour venir alternativement en engagement avec l'un de deux sièges placés à distance l'un de l'autre dans l'enveloppe, les sièges étant disposés de part et d'autre de la sortie vers les moyens de freinage auxiliaires, afin d'isoler la zone secondaire de ces moyens de freinage auxiliaires lorsque le maître-cylindre correspondant est commandé seul, un trajet de circulation étant défini entre chaque tête et l'enveloppe afin de permettre au fluide de circuler depuis au moins l'une des zones de pression secondaires vers les moyens de freinage auxiliaires lorque les deux maîtres-cylindres sont commandés simultanément. Normalement, lorsque les deux maîtres-cylindres sont commandés simultanément, l'organe de soupape sera main- tenu en position neutre, avec les têtes à distance des deux sièges. Mais, si, pour une raison quelconque, l'une des têtes reste en contact avec le siège qui lui correspond, les moyens de freinage auxiliaires seront commandés par le débit dans le dispositif à soupape d'isolement, entre l'autre tête et le siège qui lui correspond, à partir de la zone de pression secondaire du maître-cylindre corres- pondant. Si de telles conditions s'établissent, la pression appliquée sur les freins à partir des deux zones de pression primaires sera équilibrée en prévoyant des moyens de trans- fert qui réalisent une communication ouverte lorsque les deux maîtres-cylindres sont commandés simultanément. Lorsque le système est monté sur un tracteur agricole ou analogue, la sortie du dispositif à soupape d'isolement sera reliée aux freins des deux roues avant du véhicule, et les zones de pression primaires seront reliées aux freins des roues arrière du véhicule, respec- tivement. Les quatre roues seront donc freinées simultané- ment lorsque les deux maîtres-cylindres sont commandés simultanément, mais seule l'une des roues arrière sera freinée lorsque le ma tre- cylindre correspondant sera commandé, seul, pour assister la conduite. Dans une variante de réalisation, la sortie du dispositif à soupape d'isolement peut conduire à une soupape de puissance permettant de commander le système de freinage d'une remorque. La suite de la description se rapporte à la figure unique annexée qui représente une réalisation conforme à l'invention d'un système de freinage hydrau- lique double pour véhicule à quatre roues. Le système représenté sur le dessin comporte un dispositif à maître-cylindre double, soit à deux maîtres- cylindres 1 et 2, lesquels sont analogues à ceux décrits dans la demande britannique GB-A-2098687. Les deux maitres-cylindres étant de structure identique, seul le maître-cylindre 1 sera décrit en détails. Le maître-cylindre 1 comporte un corps 3 pourvu d'un alésage longitudinal 4 dans lequel travaille un piston primaire 5 venant en engagement, par son extré- mité arrière, avec une tête partiellement sphérique 6, cette tête faisant partie d'une tige-poussoir 7 commandée par pédale; un piston secondaire ou piston flottant 8 est placé entre le piston 5 et l'extrémité borgne de l'alésage 4. Un collier annulaire 9 forme butée pour la tête 6. Le piston primaire 5 comporte un prolongement avant 12 de diamètre réduit. Le piston secondaire 8 comporte, de part en part, un alésage longitudinal 13 qui, à tout moment, est en communication avec un réservoir 14 de fluide hydraulique, par l'intermédiaire d'un orifice de récupération 15 pratiqué dans la paroi du corps 3, d'un passage annulaire 16 pratiqué dans la paroi du piston 8, et d'un passage transversal 17 formé dans le piston 8 en passant par l'alésage 13. Une zone de pression primaire 18 est formée dans l'alésage 4 entre les pistons 5 et 8, et communique avec le réservoir 14, par l'intermédiaire d'une soupape de récupération primaire normalement ouverte et de structure connue, et une zone de pression secondaire 20 est formée dans l'alésage 4 entre le piston secondaire 8 et l'extré- mité borgne de l'alésage 4, cette zone de pression secon- daire communiquant avec le réservoir par l'intermédiaire d'une soupape de récupération secondaire normalement ouverte et de structure connue. Les orifices de sortie 40 et 41 des zones de pression primaires 18 des maitres-cylindres 1 et 2 sont reliés aux freins 42' et 43 des roues de part et d'autre du véhicule. Les orifices de sortie 44 et 45 des zones de pression secondaires 20 sont mises en liaison par un dis- positif à soupape d'isolement 50 qui sera décrit dans ce qui suit. Les deux zones de pression primaires 18 des maîtres-cylindres 1 et 2 sont reliées l'une à l'autre par un passage de transfert comportant une conduite 49 dont chaque extrémité est reliée à un passage radial de sortie 51 formé dans la paroi du corps 3, avec un raccord appro- prié 52, une soupape de transfert 53 de structure connue et un orifice de transfert 54. Chacun des passages 51 se situe en position ascendante à partir du corps 3 du maître-cylindre corres- pondant lorsque les maîtres-cylindres sont montés sur un véhicule en position d'utilisation. Un organe de poussée 59 en forme de bille est guidé dans l'orifice de transfert 54. L'organe de poussée 59 se situe à distance de l'organe de soupape 55 de la soupape 53, et, dans la position en retrait représentée, vient en engagement avec un palier formé dans le piston 5. Le dispositif à soupape d'isolement 50 comporte une enveloppe 60 pourvue de part en part d'un alésage axial dans lequel débouche un orifice de sortie unique 61 relié, par une conduite 62, aux freins 63, 64 des deux roues avant du véhicule. De part et d'autre de l'orifice de sortie 61, l'enveloppe 60 présente deux sièges à distance axiale l'un de l'autre 65, 66, un organe de soupape 67 étant placé dans cette enveloppe et présentant deux têtes de soupape à dis- tance axiale l'une de l'autre 68, 69 qui viennent en alter- nance en engagement avec les sièges 65 et 66. Les têtes de soupape 68 et 69 sont reliées l'une à l'autre par une queue commune 70. Aux extrémités opposées de l'enveloppe 60, se trouvent deux raccords 71, 72, lesquels sont respectivement reliés aux orifices 44 et 45, de sorte que les extrémités extérieures des têtes 68, 69 sont influencées par la pres- sion du fluide dans les zones de pression secondaires 20. Chacune des têtes 68, 69 présente une partie plate formée par réduction du diamètre, qui se situe entre les extrémi- tés opposées de cette tête et définit un trajet de circula- tion 73 contournant la tête lorsque cette dernière n'est pas en engagement avec son siège. Lorsque l'un des maîtres-cylindres, par exemple le maître-cylindre 1, est commandé, un court déplacement avant du piston 5 est suffisant pour fermer la soupape de récupération 19, afin d'isoler le réservoir 14 de la zone de pression 18. Simultanément, ou presque immédiatement après, le piston 5 repousse également l'organe de poussée 59, radialement et vers l'extérieur, par engagement de cet organe avec une face annulaire inclinée de ce piston. Par ce déplacement, l'organe de soupape 55 est repoussé du siège adjacent 57 vers une position de totale ouverture. Le déplacement du piston 5 se poursuivant dans le même sens, le fluide circule dans l'orifice de sortie 40 vers -66730 les freins, ainsi que vers la conduite de transfert 49, par l'intermédiaire de la soupape de transfert ouverte 53; de ce fait, une chute de pression est créée aux bornes de l'organe de soupape de la soupape de transfert de l'autre maître-cylindre, repoussant cet organe de soupape vers le siège adjacent formé dans le corps de ce maître-cylindre pour en fermer la soupape de trans- fert, le piston secondaire 8 étant par ailleurs, repoussé vers l'extrémité borgne de l'alésage 4. Le déplacement du piston secondaire 8 vers l'extrémité borgne de l'alésage 4 ferme la soupape de récupération 21, ce qui isole du réservoir 4 la zone de pression secondaire. Le fluide déplacé depuis la zone de pression secondaire 20 par le piston poursuivant son mouvement dans le même sens agit sur l'extrémité adjacente de l'organe de soupape 67, de sorte que la tête 68 vient en engagement avec le siège 66, ce qui isole des freins 63 et 64 la zone de pression secondaire. Le maître-cylindre 2 étant inactif, seul le frein 42 de la roue arrière correspondante du véhicule est opérationnel pour assister la conduite de ce véhicule, pour lui permettre par exemple d'exécuter une rotation sur place. Lorsque les deux maîtres-cylindres 1 et 2 sont commandés simultanément, les deux organes de poussée 59 agissent dans des sens opposés pour ouvrir les deux soupapes de transfert 53, de sorte que les zones de pression 18 sont en communication libre, ce qui permet de compenser l'usure différentielle des garnitures des freins de roue arrière 42 et 43. La fermeture des soupapes de récupération 19 et 21, dans chacun des maîtrescylindres 1 et 2, permet la mise sous pression des deux zones de pression 18 et 20, de sorte que les freins de roue arrière 42 et 43 sont commandés simultanément, le fluide en provenance des zones de pres- sion secondaires étant transféré aux freins de roue avant 63 et 64 par l'intermédiaire du dispositif à soupape d'iso- lement 50. Par suite, les quatre roues du véhicule sont freinées simultanément. Lorsque les deux zones de pression 20 sont mises sous pression, l'organe de soupape 67 est normale- ment maintenu en position neutre, avec les deux têtes 68, 69 maintenues à distance des sièges 65, 66, de sorte que la circulation vers les freins de roue avant 63 et 64 se fait par les deux trajets de circulation 73. Toutefois, si l'une des têtes, par exemple la tête 69, reste en engagement avec son siège 66 alors que les deux maîtres-cylindres sont commandés simultané- ment, les freins de roue avant 63 et 64 seront commandés par le fluide en provenance de la zone de pression secon- daire 20 du maître-cylindre 1, lequel passe par le trajet de circulation 73 entre la tête 68 et l'enveloppe 60. Dans de telles conditions, le fluide est transféré entre les zones de pression primaires 18, par la liaison 49, afin d'équilibrer les pressions. Dans une variante de réalisation, l'orifice de sortie 61 du dispositif à soupape d'isolement 50 peut être relié à une soupape de puissance pour la commande du système de freinage d'une remorque ou analogue. REVENDICATIONS 1 - Système de freinage hydraulique double pour véhicules, comportant deux maîtres-cylindres hydrauliques destinés à être commandés simultanément pour provoquer le ralentissement du véhicule, et indépendamment pour assister la conduite de ce véhicule, chaque maître- cylindre comportant un piston primaire commandé par une pédale et travaillant dans un alésage, un piston secondaire ou piston flottant travaillant dans une partie de l'alésage entre le piston primaire et une extrémité borgne de cet alésage, une zone de pression primaire formée dans l'alésage entre les pistons, et une zone de pression secondaire formée entre le piston secondaire et l'extrémité borgne de l'alésage, des liaisons distinctes étant prévues entre les zones de pression et les freins d'un jeu de roues de part et d'autre du véhicule, et une liaison commune étant prévue entre les deux zones de pression secondaires et des moyens de freinage auxiliaires, caractérisé en ce qu'un dispositif à soupape d'isolement (50), monté dans une liaison entre les deux zones de pression secondaires (20), comporte une sortie (61) reliée aux moyens de freinage auxiliaires (63,64), le dispositif à soupape d'isolement (50) étant conçu et agencé de telle sorte qu'il établit une commu- nication entre au moins l'une des zones de pression secondaires (20) et les moyens de freinage auxiliaires (63,64) lorsque les deux maîtrescylindres (1,2) sont commandés simultanément, mais qu'il isole la zone de pression secondaire (20) d'un maître-cylindre (1,2) des moyens de freinage auxiliaires (63,64) lorsque ce maître-cylindre (1,2) est commandé seul. 2 - Système de freinage hydraulique double selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif à soupape d'isolement (50) comporte une enve- loppe (60) dans laquelle est monté un organe de soupape sensible au débit (67) avec deux têtes de soupape à l'opposé l'une de l'autre (68,69) venant en alternance en engagement avec deux sièges à distance l'un de l'autre (65,66) dans l'enveloppe (60), les deux sièges étant placés de part et d'autre de la sortie (61) reliée aux moyens de freinage auxiliaires (63,64), afin d'isoler la zone secondaire (20) de ces moyens de freinage auxiliaires (63,64) lorsque le maître-cylindre correspondant (1,2) est commandé seul, un trajet de circulation (73) étant défini entre chaque tête (68,69) et l'enveloppe (60) pour permettre la circulation du fluide depuis au moins l'une des zones secondaires (20) vers les moyens de freinage auxiliaires (63,64) lorsque les deux maîtres- cylindres (1,2) sont commandés simultanément. 3 - Système de freinage hydraulique double selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la sortie (61) du dispositif à soupape d'isolement (50) est reliée aux freins des deux roues avant du véhicule (63,64), les zones de pression primaires (18) étant reliées respectivement aux freins (42,43) de roues arrière du véhicule de part et d'autre de ce véhicule. 4 - Système de freinage hydraulique double selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la sortie (61) du dispositif à soupape d'isolement (50) est reliée à une soupape de puissance permettant de commander le système de freinage d'une - remorque.