Brevet FR2568954A1 — publié le 19860214

L'invention concerne un surpresseur de liquide pouvant servir dans un amplificateur de pression pour freins ou pour embrayages et, plus particulièrement, un régulateur permet- tant de faire varier le taux de surpression d'un amplifica- teur de pression de liquide. Un tel amplificateur de pression de liquide produit une pression d'huile dont le niveau correspond à l'amplitude d'une admission appliquée à un arbre d'entrée. La pression de l'huile agit sur un piston de travail qui produit alors une sortie amplifiée en réponse à une faible admission. La pression de l'huile subit également un renvoi de manière à ce qu'elle agisse sur l'arbre d'entrée de façon à consti- tuer une réaction à l'admission. Ainsi, un amplificateur de pression de liquide comprend habituellement un piston de travail qui coulisse dans un corps, et une valve de com- mande mécaniquement couplée à l'arbre d'entrée pour intro- duire une pression d'huile dans une chambre de travail, formée à une extrémité du piston de travail, pour entraîner ce piston vers l'avant selon une pression d'admission appli- quée à l'arbre d'entrée, une action d'amplification étant obtenue à l'aide de la pression d'huile introduite dans la chambre de travail en réponse à une-pression d'admission agissant pour développer une sortie de plus grande amplitude. La pression d'huile introduite dans la chambre de travail est renvoyée sur l'arbre d'entrée pour produire une réaction. Un amplificateur de pression de liquide du genre décrit ci-dessus est bien connu en pratique. Les amplificateurs classiques de la pression d'un liquide ont un taux d'ampli- fication constant et sont.incapables de le faire varier. Donc, quand on utilise un tel amplificateur de pression de liquide comme amplificateur auxiliaire de frein d'un camion, un conducteur va expérimenter différentes réactions de frei- nage entre un état non chargé et un état chargé. L'effort de freinage est souvent ressenti comme ayant une amplitude insuffisante quand le véhicule est chargé. En outre, pour un égal état de freinage, un conducteur peut le ressentir à un niveau supérieur au niveau ressenti par un autre conducteur, en raison d'une variation de la préférence des réactions au freinage d'un conducteur à l'autre. Donc, un objet de l'invention consiste à fournir un régulateur de taux de surpression pour amplificateur de pres- sion de liquide, qui permet de faire varier un taux de sur- pression du surpresseur selon la préférence d'un conducteur et la situation dans laquelle l'action de freinage est réa- lisée. On parvient à l'objet ci-dessus, selon l'invention, en formant un gradin sur l'arbre d'entrée et/ou le piston de travail pour délimiter une chambre de pression comprenant le gradin et le corps de l'amplificateur, ce gradin représen- tant une surface sensible à la pression, et en prévoyant un distributeur de commutation de trajet d'écoulement qui fait sélectivement communiquer la chambre de pression avec la chambre de travail ou avec un réservoir. Avec cet agencement, la réaction transmise au conducteur peut être modifiée par la variation de l'aire d'une surface répondant à une pression agissant sur l'arbre d'entrée. En variante ou en outre, on peut faire varier l'amplitude de la sortie en-modifiant l'aire d'une surface répondant à une pression d'huile agissant sur le piston de travail. De cette manière, on peut modifier de façon appropriée le taux d'amplification assuré par l'amplificateur de pression de liquide, selon la préférence et la situation dans laquelle l'action de freinage est appliquée. Les objets, caractéristiques et avantages de l'invention, indiqués cidessus et d'autres encore, ressortiront de la description suivante, faite à titre illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure I est une coupe longitudinale d'une forme de réalisation de l'invention; la figure 2 illustre graphiquement la caractéristique obtenue dans le cas de la forme de réalisation représentée sur la figure I; la figure 3 est une coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation de l'invention; et la figure 4 illustre graphiquement la caractéristique obtenue dans le cas de la forme de réalisation représentée sur la figure 3. On va maintenant décrire quelques formes de réalisation de l'invention, dans le cas de son application à un ampli- ficateur pour freins. En se référant à la figure 1, on y voit un amplificateur de pression de liquide comprenant un corps 1 de configuration essentielle-ment cylindrique. Le corps comporte une partie en forme de fût ou tige, partie percée d'un alésage 2 dans lequel coulisse un piston de travail 3 que ce corps loge. Un bouchon 4 est vissé dans le corps 1 pour obturer l'extrémité droite de l'alésage 2, et ce bouchon est percé d'une lumière 5 coaxiale à l'alésage 2 et destinée à loger un arbre 6 d'entrée qui coulisse dans la lumière 5 et est mécaniquement couplé à une pédale de frein, non repré- sentée. On doit comprendre que le bouchon 4 fait partie du corps 1. Un ressort 7, logé dans l'alésage 2, maintient normale- ment le piston 3 de travail en appui sur le bouchon 4 en délimitant ainsi une chambre 8 de travail entre l'extrémité droite du piston 3 et le bouchon 4. Le piston 3 de travail comporte une extrémité gauche de diamètre réduit, qui s'étend à travers un élément 9 d'étanchéité disposé au sein du corps 1 pour assurer une liaison avec un piston 11 associé à un maître-cylindre 10. L'extrémité interne de l'arbre 6 d'entrée est ajustée de manière à coulisser dans une lumière 15, dont le fond est obturé et qui est formée dans la partie de tige droite du piston 3 de travail, un élément 16 maintenant une étanchéité à l'égard du liquide. Une valve de commande 17 est disposée à la partie extrême de l'arbre 6 d'entrée et dans la lumière du piston 3 pour introduire, dans la chambre 8 de travail, une pression d'huile qui dépend de l'amplitude d'une entree appliquée à l'arbre 6 d'entrée. La valve de commande 17 comprend un clapet 18 de non-retour disposé dans la lumière et un qoujon annulaire 19 monté sur l'arbre 6 d'entrée et ayant pour rûle d'ouvrir de force le clapet 18 de non- retour, un ressort 20 étant intercalé entre le goujon et le clapet pour les maintenir séparés de sorte que le clapet 18 est normalement fermé en maintenant l'arbre 6 d'entrée en appui contre une bague de butée disposée sur le piston 3 de travail. Le clapet 18 de non-retour comprend un obturateur 21 destiné à s'appuyer, sous l'effet de la force élastique d'un ressort 23, sur un siège 22 formé à partir de la gauche (quand on regarde sur la figure 1) sur le piston 3 de travail. Une chambre 25 de liquide sous pression est délimitée par une garniture d'étanchéité formée entre l'obturateur 21 et le siège 22 de soupape, d'une part, et un élément 24 d'étan- chéité, d'autre-part, qui peut efficacement assurer l' étanché- ité de l'obturateur 21, et cette chambre communique par un passage 26, formé à travers le piston 3 de travail, une gorge annulaire 27 formée autour de la surface périphérique externe du piston 3 de travail, un passage 28 traversant le corps 1 et un conduit 29, qui y est relié avec une pompe non repré- sentée de sorte qu'une huile sous pression est normalement introduite dans la chambre 25. Le goujon annulaire comporte une partie formant tige qui communique, par un passage 35, formé dans l'arbre 6 d'entrée et un passage 36 formé dans le piston 3 de travail, avec une chambre 37 à huile délimitée dans l'alésage 2 au sein du corps 1, et elle communique encore par un passage 38 formé dans le corps 1 et un conduit-39 qui est raccordé, avec un réservoir 40 de la pompe non représentée. Un inter- valle entre la surface périphérique externe du goujon annu- laire 19 et la surface périphérique interne d'un élément fixé au piston 3 de travail, sur lequel le goujon annulaire 19 est ajusté de manière lâche, et qui délimite le siège 22 de l'obturateur communique par un passage 41, formé dans l'arbre 6 d'entrée, avec la chambre 8 de travail. Une partie de l'obturateur 21 de la valve ou clapet 18 de non-retour, qui est situé à gauche de l'élément 24 d'étanchéité, communique, par un passage axial 42 formé dans le piston 3 de travail, avec la partie périphérique du goujon annulaire 19. Dans la présente forme de réalisation, un gradin 50 est formé sur l'arbre 6 d'entrée, et le plus grand diamètre de ce gradin se situe près de la pédale de frein, non représen- tée. La combinaison du gradin 50 et du bouchon 4 délimite une chambre 51 de réaction. La chambre 51 communique par un passage 52 formé dans le bouchon 4, un passage 53 formé dans le corps 1, un conduit 54 avec un distributeur 55 actionné par électro-aimant et assurant une commutation de trajet d'écoulement, distributeur qui est disposé dans le conduit 54. Le distributeur 55 communique ensuite par un conduit 56 et un passage 57, formé dans le corps 1, avec la chambre 8 de travail. Le distributeur communique également par un- conduit 58 avec le réservoir 40. Le distributeur 55 est destiné à être manoeuvré automa- tiquement en réponse à un détecteur qui décèle l'état de charge d'un véhicule, non représenté, ou en réponse à un commutateur manuel, de manière à en modifier le trajet d'écoulement, ce qui permet de mettre la chambre 51 de réac- tion en communication avec la chambre 8 de travail ou bien avec le réservoir 40. Dans l'état hors-service représenté, la chambre 8 de travail communique avec la partie tige du goujon annulaire 19 par le passage 41 ménagé dans l'arbre 6 d'entrée et par la partie périphérique du goujon annulaire 19 avec la partie tige de ce goujon annulaire 19, lequel communique à son tour avec le réservoir 40, comme mentionné ci-dessus. Donc, la pression de l'huile est maintenue sensiblement nulle au sein de la chambre 8 de travail. Quand le véhicule est sous charge, le distributeur 55 maintient normalement la chambre 51 de réaction en communication avec le réservoir 40, ce qui empê- che une introduction de la pression d'huile dans la chambre 51 de réaction. Si, dans l'état hors-service représenté, la pédale de frein, non représentée, est abaissée afin de déplacer vers la gauche l'arbre 6 d'entrée, l'extrémité interne du goujon annulaire 19 vient buter contre l'obturateur 21 de la valve ou clapet de non-retour 18, qui est ainsi fermé, ce qui interrompt la communication entre la chambre 8 de travail et le réservoir 40. Comme l'arbre 6 d'entrée continue à se déplacer vers la gauche, le gouchon annulaire 19 provoque le déplacement de l'obturateur 21 pour l'écarter de son siège 22, de sorte que l'huile sous pression normalement introduite dans la chambre 25 de liquide sous pression est admise dans la chambre 8 de travail, par la partie périphérique du goujon annulaire 19 et par le passage 41. L'huile sous pression est également introduite vers la gauche de l'obturateur 21 par le passage axial 42 formé dans le piston 3 de travail, ce qui empêche l'obturateur 21 d'être entraîné vers la gauche sous l'effet de la pression d'huile introduite dans la cham- bre 8 de travail. Quand l'huile sous pression est introduite dans la chambre 8 de travail, cette huile agit sur une aire A de surface, sensible à la pression, du piston 3 de travail et entraîne ce piston 3 vers la gauche contre la force élastique du ressort 7. L'huile sous pression agit aussi sur une aire B1 de section réduite de l'arbre 6 d'entrée, ce qui permet à un conducteur de ressentir une réaction à la manoeuvre du frein. A un état de charge intermédiaire, l'amplitude de la pression d'huile introduite dans la chambre 8 de travail est commandée par l'amplitude d'une entrée appliquée à l'arbre 6 d'entrée ou bien jusqu'à un niveau de pression qui dépend de l'abaissement de la pédale de frein, de façon semblable à ce qui se produit dans le cas d'un amplificateur de pres- sion de liquide de freinage de ce genre utilisé dans l'art antérieur. Donc, on obtient un rapport constant d'amplifica- tion, comme indiqué par une courbe linéaire a graphiquement représentée sur la figure 2 (abscisses: entrée; ordonnées: sortie). Le rapport d'amplification est donné par A/B1. Quand le frein est relâché, l'obturateur 21 s'applique sur son siège 22 pour arrêter la fourniture d'huile sous pression à la chambre 8 de travail, qui revient alors en communication avec le réservoir 40 par l'intermédiaire de la partie tige du goujon annulaire 19, ce qui diminue la pression régnant au sein de la chambre fi de travail et provo- que le retour à l'état hors-service représenté. Quand le véhicule devient déchargé, le distributeur 55 met la chambre 51 de réaction en communication avec la chambre 8 de travail, ce qui provoque l'introduction dans la chambre 51 de réaction d'une quantité d'huile sous pression du même ordre de grandeur que celle introduite dans la chambre 8 de travail. Dans ce cas, la force de réaction appliquée à l'arbre 6 d'entrée s'exerce aussi sur une plus grande aire de surface transversale B2 de cet arbre, de sorte que le rapport d'amplification sera donné par A/B2 (B2> B1). Il apparaît ainsi que le rapport d'amplification sera diminué (voir une courbe linéaire b représentée sur la figure 2) en comparaison du rapport ou taux d'amplification obtenu quand le véhicule est sous charge. Dans la forme décrite de réalisation, l'arbre 6 d'entrée présente un plus grand diamètre du côté de la pédale de frein, mais, inversement, il peut présenter un diamètre réduit vers la pédale de frein. Dans un tel cas, un rapport accru d'am- plification sera obtenu quand la chambre 51 de réaction communique avec la chambre 8 de travail cependant que l'on obtiendra un rapport réduit d'amplification quand la chambre 51 de réaction communique avec le réservoir 40. L'agencement n'est pas limité à la présence d'un gradin unique sur l'arbre d'entrée ni à la présence d'une chambre unique 51 de réaction, mais il peut. y avoir plusieurs gradins pour délimiter plusieurs chambres de réaction. La figure 3 montre une autre forme de réalisation de l'invention. Dans la première forme décrite ci-dessus, une chambre 51 de réaction est. délimitée et destinée à permettre la variation de l'amplitude d'une réaction transmise à l'arbre 6 d'entrée. Cependant, dans la présente forme de réa- lisation, il est formé un gradin sur le piston de travail pour délimiter une seconde chambre de travail en plus d'une première chambre équivalant à la chambre 8 de travail de la première forme de réalisation décrite, ce qui permet de faire varier la sortie plutôt que la réaction. En se référant à la figure 3, on voit qu'un corps 101 est percé d'un alésage 102 dans lequel un piston 103 de travail est ajusté de manière à pouvoir y coulisser. Une première chambre 108 de travail, qui équivaut à la hammhre 8 de travail de la première forme de réalisation, est .imi- tée entre l'extrémité droite du piston 103 de travail et un bouchon 104. Le piston 103 présente un diamètre intermédiaire vers son extrémité gauche qui est ajusté de manière à pouvoir coulisser dans un élément cylindrique 160 ajusté dans l'alé- sage 102 par son extrémité droite. Un gradin 161 est formé dans le piston 103 de travail dans une région située dans l'élément cylindrique 160, ce qui délimite une seconde cham- bre 162 de travail à la gauche de ce gradin ou épaulement 161. La seconde chambre 162 communique par un passage 163 formé dans l'élément cylindrique 160, un passage 164 formé dans le corps 101 et un conduit 165 avec un distributeur 166 actionné par électro-aimant pour réaliser une commutation de trajet d'écoulement et qui est disposé dans le conduit 165. Le distributeur 166 communique par un conduit 167 et un passage 168 formé dans le corps 101 avec la première cham- bre 108 de travail. Le distributeur 166 communiqoe aussi par un conduit 169 avec un réservoir 140. De cette façon, le distributeur 166 peut être actionné de manière à commuter le trajet d'écoulement de façon à pouvoir mettre la seconde chambre 162 de travail en communication avec la première chambre 108 de travail ou avec le réservoir 140. Une valve 117 de commande est délimitée par un goujon annulaire 119 ayant une partie formant tige, qui communique par un passage axial 170 et un passage radial 171, formés tous deux dans l'arbre 106 d'entrée, avec une gorge annulaire 172 formée dans le bouchon 104 et, de là, par un passage 173 formé dans le bouchon 104, un passage 174 formé dans le corps 101 et un conduit 175 qui y est raccordé, avec le réservoir 140. Sur la figure 3, une bague d'arrêt 176 est formée dans une lumière 115 ménagée dans le piston 103 de travail pour limiter la position de l'arbre 106 d'entrée quand celui-ci est rétracté. Un filtre 177 est disposé dans un passage 128. Un passage 178 est destiné à ouvrir à l'atmosphère une chambre dans laquelle est logé un ressort 107 qui pousse le piston 103 de travail. L'agencement est, aux autres égards, essentiellement semblable à celui de la forme précédente de réalisation et, donc, des parties correspondantes ou simi- laires sont désignées par des nombres de référence analogues à ceux qui ont été utilisés à la figure I et auxquels le nombre 100 est ajouté. Dans la présente forme de réalisation, le distributeur 166 maintient la seconde chambre 162 de travail en communi- cation avec le réservoir 140 tant que le véhicule est sous charge, ce qui empêche l'huile sous pression d'être intro- duite dans la seconde chambre 162 de travail. Si de l'huile sous pression est introduite dans la première chambre 108 de travail dans cet état, l'huile sous pression agit sur une aire A1, répondant à la pression, du piston 103 de travail, ce qui entraine ce piston 103 vers la gauche contre la force élastique du ressort 107. L'huile sous pression agit égale- ment sur une aire B de section réduite de l'arbre d'entrée, ce qui permet à un conducteur de ressentir une réaction au freinage. Donc, le rapport d'amplification sera donné par A1/B (ce qui correspond à la courbe c représentée sur la figure 4 (abcisses: entrée; ordonnées: sortie). Par ailleurs, quand le véhicule devient non chargé et que le distributeur 166 établit une communication entre la seconde chambre 162 de travail et la première chambre 108 de travail, une pression d'huile ayant la même amplitude que celle introduite dans la p-remière chambre 108 de travail est également introduite dans la seconde chambre 162 de travail. Cette pression d'huile, introduite dans la seconde chambre 162, ncagit sur une aire A2, répondant à la pression du piston de travail pour rappeler le piston 103 de travail. Donc, le rapport d'amplification sera donné par (Al - A2)/B. Il apparaît ainsi que le rapport d'amplifica- tion sera réduit quand le véhicule n'est pas chargé, ( voir la courbe d représentée sur la figure 4) en comparaison du rapport d'amplifi- cation obtenu quand le véhicule est en charge. Dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, on obtient la seconde chambre 162 de travail en donnant un diamètre réduit à une partie du piston 103 de travail sitilev vers le maître cylindre 110. Cependant, on peut aussi délimi- ter la seconde chambre de travail en donnant un diamètre accru à cette partie du piston de travail. Dans un tel cas, l'huile sous pression introduite dans la seconde chambre de travail entraîne le piston de travail dans la même direction que l'huile sous pression introduite dans la première chambre de travail, de sorte que l'on obtient un plus grand rapport d'amplification quand la secqnde chambre de travail communi- que avec la première chambre de travailcependant que l' on obtient un rapport réduit d'amplification quand la seconde chambre de travail communique avec le réservoir. On doit comprendre que la réalisation d'un seul gradin sur le piston 103 de travail ou d'une seule seconde chambre 162 de travail n'est pas essentielle, mais qu'il peut y avoir plusieurs gradins pour former plusieurs secondes chambres de travail. Les formes décrites de réalisation représentent l'appli- cation de l'invention à un amplificateur de pression pour liquide utilisant un circuit fermé, mais l'on doit compren- dre que l'invention peut également s'appliquer à un amplifi- cateur de pression de liquide utilisant un circuit ouvert. En outre, on doit comprendre que l'application de l'invention ne se limite pas à un amplificateur de pression pour freins, mais que l'invention peut également s'appliquer à un amplifi- cateur de pression pour embrayage. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, de nombreuses modifications peuvent être apportées au régula- teur de taux ou rapport d'amplification d'un amplificateur de pression de liquide, décrit et représenté. 2-68954 1 1_ REVENDICATIONS 1. Régulateur de taux d'amplification pour un amplifica- teur de pression de liquide qui comprend un piston (3,103, de travail ajusté de manière à pouvoir coulisser dans un corps (1,101), une chambre (8,108) de travail formée à une extrémité du piston (3,103) et une valve de commande (17,117) répondant à un arbre (6,106) d'entrée en introduisant dans la chambre (8, 108) une pression d'huile qui correspond à une entrée appliquée à l'arbre (6,106) d'entrée de manière à entraîner le piston (3,103) vers l'avant, la pression d'huile introduite dans la chambre (8,108) agissant également sur l'arbre (6,106) pour produire une réaction à l'entrée, le régulateur de taux d'amplification étant caractérisé en ce qu'il comprend un gradin (50; 161), formé (50) sur l'arbre (106) d'entrée ou formé (161) sur le piston (103), la combi- naison du gradin et du corps délimitant une chambre (25, 125 51) comportant une surface répondant à la pression au niveau du gradin, et un distributeur (55, 166) destiné à commuter le trajet d'écoulement et à établir sélectivement une commu- nication entre la chambre (51) et la chambre (8) de travail ou un réservoir (40). 2. Régulateur de taux d'amplification selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que le gradin (50) est formé dans l'arbre (6) d'entrée, et la chambre de liquide sous pression, délimitée par le gradin, représente une chambre (51) de réaction, de sorte que la pression introduite dans la chambre (51) pousse l'arbre (6) d'entrée dans une direc- tion opposée à la direction de son mouvement vers l'avant. 3. Régulateur de taux. d'amplification selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le gradin (161) est formé sur le piston (103) de travail et en ce que la chambre de liquide sous pression délimitée par le gradin forme une seconde chambre (162) de travail. 4. Régulateur de taux d'amplification selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce que la pression introduite dans la seconde chambre (162) de travail entraîne le piston (103) de travail dans une direction opposée à la direction de son mouvement vers l'avant. 5. Régulateur de taux d'amplification selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le distributeur comprend un distributeur (55, 166) manoeuvré par un électro-aimant et destiné à commuter le trajet d'écoulement du liquide sous pression, ce commutateur répondant à l'action d'un détecteur qui décèle l'état de charge d'un véhicule associé.