Brevet FR2570663A1 — publié le 19860328

-1 - 257 0663 DISPOSITIF D'ASSISTANCE HYDRAULIQUE La présente invention se rapporte aux dispositifs d'assistance hy- draulique et plus particulièrement à un tel dispositif pour un circuit de freinage à fonctionnement mixte hydrodynamique (plus communément désigné sous l'appellation anglo-saxonne "full-power") et hydrostatique. On connaît de la demande de brevet français N084 04843 au nom de la demanderesse un dispositif d'assistance hydraulique du type dit "full power" qui est susceptible de fonctionner comme un maitre-cylindre conventionnel, en mode hydrostatique, en cas de défaillance du circuit haute pression. Ce dispositif comprend une coupelle annulaire qui sépare une première chambre de pression (de maitre-cylindre) d'une deuxième chambre reliée aux freins du véhicule et susceptible d'être sélectivement reliée à la source haute pres- sion. En cas de défaillance du circuit haute pression, lors d'une mise en oeuvre du dispositif, un piston, qui limite la première chambre, se déplace et comprime le fluide dans la première chambre, ce qui provoque un bascule- ment de la coupelle et permet au fluide sous pression de passer en mode hydrostatique vers les freins. Malgré ses avantages évidents, ce système présente cependant de légers inconvénients en ce que sa construction nécessite de nombreux clapets à bille pour conserver une course de pédale convenablement réduite et pour donner la sensation pédale requise. De plus, le déplacement brutal des divers compo- sants lois d'une mise en oeuvre du dispositif peut être la source des bruits perceptibles. L'invention a donc pour objet de proposer un dispositif d'assistance hydraulique du type dit "full power" susceptible de fonctionner comme un maitre-cylindre conventionnel en cas de défaillance du circuit haute pression, qui soit de construction simple, de fiabilité accrue et plus silencieux. Pour ce faire, l'invention concerne un dispositif d'assistance hy- draulique, comprenant un boîtier pourvu d'un alésage dans lequel est monté coulissant un premier moyen de piston déplaçable sous l'effet de l'actionne- ment d'une pédale de freinage entre une première position permettant la com- munication d'une première chambre,reliée à un circuit de freinageà un ré- servoir basse pression, et isolant cette chambre d'une source de fluide haute pression, et une deuxième position isolânt la chambre du réservoir basse pression et la faisant communiquer avec la source haute pression, le dispo- sitif comprenant de plus une deuxième chambre formée dans le boîtier, le moyen de communication entre là première chambre et le réservoir comprenant un deuxième alésage dans lequel est monté coulissant un deuxième piston, com- portant un alésage, le premier moyen de piston ayant un alésage dans lequel - 2 - 257'0663 est monté coulissant un poussoir qui relie le premier moyen de piston au deuxième piston, et un moyen de clapet susceptible de fermer le moyen de communication entre la première chambre et le réservoir sous l'effet du dé- placement du premier moyen de piston, caractérisé en ce que le premier moyen de piston comprend un manchon dans lequel est monté coulissant un pis- ton intérieur, le manchon et le piston intérieur étant couplés à la pédale de façon qu'un actionnement de la pédale provoque un déplacement initial du piston intérieur avant que le manchon ne se déplace. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention res- sortiront de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre illustratif, mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels: - La Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une dispositif d'assistan- ce hydraulique selon l'invention; et - La Figure 2 est une vue partielle à grande échelle du dispositif de la Figure 1. Comme représenté sur le Figure 1, le dispositif d'assistance hydrau- lique, dans l'exemple illustré un maitre-cylindre, comprend un bottier 10 sur lequel est monté un réservoir basse pression 12 de fluide hydraulique. Le bottier 10, comprend un alésage principal 14 fermé à une extrémité par un élément de fermeture 16. Dans l'alésage 14 est monté coulissant un premier piston 18 en forme de manchon dans lequel est monté coulissant un deuxième piston 20. Le deuxième piston 20 comporte une tige de poussée 22 qui s'étend dans uneouverture 24 du premier piston 18 ayant une forme généralement cô- nique. Les deux pistons 18, 20 sont susceptibles d'être actionnés par un pous- soir 26 relié à une pédale de freinage (non représentée). La forme de l'ou- verture 24 permet, lors d'une mise en oeuvre du dispositif, un déplacement initial du deuxième piston 20 avant que la tête arrondie du poussoir 26 ne vienne en appui contre la surface cOnique de l'ouverture 24 du premier pis- ton 18. Le premier piston 18 est retenu en butée arrière par une goupille creu- se 28 ayant deux orifices 30 en communication hydraulique avec le réservoir 12. Le deuxième piston 20 comprend un alésage 32 dans lequel est monté cou- lissant un poussoir 34. Dans le poussoir 34 sont formés un perçage lonqitu- dinal étagé 36 et une ouverture transversale 38 qui forment ensemble un con- duit entre l'alésage 32 et une chambre de pression (ou première chambre de pression) 40. Un clapet à bille 42 est prévu dans le perçage 36 et est pla- qué, dans la position de repos du dispositif, contre un siège 44 par un res- sort 46. L'ouverture du clapet 42 est commandée par une aiguille 48 mon- tée coulissante dans le perçage 36 du poussoir 34. -3- 2570663 Le poussoir 34 comprend une partie d'extrémité qui est élargie en for- me de logement 50 dêns lequel est retenue unebille 52 coopérant avec un siè- ge cônique 54 sur un piston de commande 56 pour former clapet. Le piston de commande est monté coulissant dans une fourrure 57 montée fixe dans l'alésage 14 du boîtier 10 et définit avec ce dernier une deuxième chambre 59. Le logement 50 est percé d'une ouverture 58 qui, lorsque le clapet à bille 52 est ouvert, relie la chambre 40 aux freins du véhicule 60 par l'in- termédiaire d'un persage et d'une ouverture 64 dans le piston de commande' 56, et d'une ouverture 66 dans la fourrure 57. Le clapet à bille 52 est normalement sollicité vers sa position ou- verte par un ressort 68. Comme représenté sur la Figure 2, le piston de commande 56 comprend une collerette profilée 70 qui définit avec la fourrure 57 une restriction 72 dont la fonction sera explicitée ci-dessous.Sur la fourrure 57 est monté un élément annulaire 74 qui coopère avec un épaulement 76 sur le piston de com- mande 56 pour limiter le recul de ce dernier dans la position de repos re- présentée sur les Figures. L'élément de fermeture 16 comporte un alésage 78, relié à une source de fluide sous pression 79, et dans lequel sont montés deux clapets à bille 80, 82 plaqués contre leurs sièges respectifs 84, 86 par un ressort 88. Lors d'une mise en oeuvre du dispositif le poussoir 26 se déplace vers la droite (en regardant les Figures) et vient en appui contre la tige de poussée 22 du deuxième piston 20 provoquant le déplacement de ce dernier ainsi que,par l'intermédiaire d'un ressort 90 qui prend appui contre le deu- xième piston 20 et le logement 50, le déplacement du logement 50, avec le résultat qu'une tête d'extrémité 96 de l'aiguille 48 vient en appui contre la surface intérieure 98 du logement 50, le déplacement de l'aiguille ouvrant le clapet à bille 42, et la fermeture du clapet à bille 52. Ensuite le pous- soir 26 prend appui contre la surface cânique de l'ouverture 24 et provoque le déplacement du premier piston 18. Ce déplacement en deux temps des deux pistons a pour résultat que l'hystérésis due aux coupelles 92,94 n'intervient pas dans la première phase de distribution. Si le déplacement du poussoir 26 continue, les deux pistons 18 et 10 se déplacent ensemble vers la droite. Ensuite le déplacement de l'ensemble du logement 50 et de la bille 52 entraîne le déplacement vers la droite du piston de commande 56 qui ouvre le clapet à bille 80 permettant au fluide sous pression de passer de la source 79 par les clapets à bille 80 et 82, la restriction 72 et l'ouverture 60 vers les freins 66 du véhicule, une coupel _ 4- 2570663 annulaire 100 et le clapet à bille 52 isolant la chambre 59 de la chambre 40. La restriction 72 a pour effet d'amortir la vitesse de montée en pression du circuit de freinage et le déplacement soudain des composants en réduisant ainsi les risques de bruits d'opération du dispositif. Lors d'un défreinage il y a relâchement de l'effort sur le ressort 90 et l'ensemble poussoir 34/clapet à bille 52/piston de commande 32 se déplace vers la gauche et le clapet à bille 80 se referme. Dès que la tare du ressort devient inférieure à l'action de la pression dans l'alésage 68 qui agit sur la bille 52, cette dernière s'ouvre avec une réduction correspondante de la pression de freinage. Ainsi la pression dans la chambre 59 décroît avec l'effort du ressort 90. Durant la phase de relâchement, le clapet à bille 42 reste ouvert pour permettre le passage de fluide en provenance des freins vers le réservoir basse pression 12. En cas de défaillance du circuit haute pression le clapet à bille 82 se ferme, isolant la chambre 59 du circuit haute pression. Le clapet à bille 42 se referme sous l'effet du ressort 46 et le dispositif se transforme en maître cylindre classique. La chambre 40 devient une chambre de pression hy- drostatique dans laquelle est créée une pression de travail qui dépend de le force appliquée sur les pistons 18 et 20, de la raideur du ressort 90 et de l'absorption des freins. Durant cette phase le clapet à bille 52 reste ouvert du fait que l'effort du ressort 88 est inférieur à celui du ressort 68. Le fait que le clapet à bille 52 reste ouvert permet, en variante, le remplacement de la coupelle annulaire 100 par un simple joint torique, l'ali- mentation des freins-en cas de défaillance du circuit haute pression se fai- sant par le clapet 52. Comme dans le dispositif de la demande 84 04843 sus- mentionnée, Alimentation des freins se fait par dessus la coupelle annulai- re 100. Le défreinage, en cas de défaillance, se fait par le clapet à bille 52, la chambre 40 et le clapet à bille 42. Le clapet à bille 42 est taré d'une valeur suffisament élevée pour que son ouverture ne soit pas pré- judiciable au freinage de secours. -5- 257 0663 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assistance hydraulique, comprenant un boîtier (10) pourvu d'un alésage (14) dans lequel est monté coulissant un premier moyen de piston déplaçable sous l'effet de l'actionnement d'une pédale de freinage entre une première position permettant la communication d'une première cham- bre (59) reliée à un circuit de freinage (60) è un réservoir basse pression (12), et isolant cette chambre (59) d'une source de fluide haute pression (79), et une deuxième position isolant la chambre (59) du réservoir basse pression (12) et la faisant communiquer avec la source haute pression (79), le dispositif comprenant de plus une deuxième chambre (40) formée dans le boîtier (10), le moyen de communication entre la première chambre (59) et le réservoir (12) comprenant un deuxième alésage dans lequel est monté coulis- sant un deuxième piston (56), comportant un alésage (62), le premier moyen de piston ayant un alésage (32) dans lequel est monté coulissant un poussoir (34 qui relie le premier moyen de piston au deuxième piston (56), et un moyen de clapet (52) susceptible de fermer le moyen de communication entre la pre- mière chambre (59) et le réservoir (12) sous l'effet du déplacement du pre- mier moyen de piston, caractérisé en ce que le premier moyen de piston com- prend un manchon (18) dans lequel est monté coulissant un piston intérieur (20), le manchon (18) et le piston intérieur (20) étant couplés à la pédale de façon qu'un actionnement de la pédale provoque un déplacement initial du piston intérieur (20) avant que le manchon (18) ne se déplace. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pre- mier moyen de piston (18,20) est couplé à la pédale par l'intermédiaire d'un poussoir (26), le manchon (18) comportant une ouverture (24) dans laquelle est reçue une extrémité du poussoir (26), et en ce que le piston intérieur (20) s'étend dans l'ouverture (24). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ouver- ture (24) comporte une surface cOnique, le piston intérieur (20) s'étendant à travers un orifice dans la surface cOnique, l'extrémité du poussoir (26) ayant une forme généralement sphérique de sorte que l'extrémité sphérique du poussoir ne vienne en butée contre la surface cOnique qu'après avoir dé- placé le piston intérieur (20). 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le piston intérieur (20) comporte l'alésage (32) dans lequel est monté le poussoir (34). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une restriction (72) dans un passage qui fait com- muniquer la source haute pression (79) avec le circuit de freinage (60), la restriction (72) amortissant la vitesse de montée en pression du circuit de freinage lors d'une mise en oeuvre du dispositif. - 6- 9570663 - 6 - 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la restriction (72) est formée par une collerette (70) à l'extrémité du deu- xième piston (56) et coopérant avec une paroi interne du deuxième alésage.