Brevet FR2583008A1 — publié le 19861212

Cette invention se rapporte à un réducteur proportionnel de pression de freinage pour véhicules, ainsi qu'à un véhicule équipé d'un tel réducteur. Typiquement, un réducteur proportionnel est monté dans le circuit des freins arrière du véhicule et permet de transmettre la pleine pression du maitre- cylindre aux freins arrière jusqu'à ce qu'on ait at- teint une pression de freinage prédéterminée et, à ce moment, l'appareil entre en action pour ne laisser qu'une proportion des accroissements suivants de la pression du maitre-cylindre atteindre les freins ar- rière. Selon l'invention, un réducteur proportionnel de pression de freinage pour véhicules comprend un corps, un orifice d'entrée formé dans le corps pour être raccordé à une source de pression de fluide com- mandée par le conducteur, un orifice de sortie formé dans le corps pour être raccordé à un ou plusieurs freins du véhicule, ledit corps étant muni d'un alé- sage de corps qui possède une première partie d'alé- sage et une seconde partie d'alésage de plus grand diamètre que la première partie, un plongeur de réduc- teur proportionnel qui possède une première partie de plongeur pouvant coulisser dans la première partie de l'alésage et une seconde partie de plongeur pouvant coulisser dans la seconde partie de l'alésage, la se- conde partie du plongeur étant de plus grand diamètre que la première partie du plongeur, ledit plongeur possédant, sur sa première partie, une surface de pis- ton relativement petite et, sur la seconde partie, une surface de piston relativement grande, ladite sur- face de piston relativement petite étant soumise à l'action de la pression d'entrée arrivant par l'orifi- ce d'entrée et ladite surface de piston relativement grande étant soumise à l'action de la pression de frei- nage existant à l'orifice de sortie, des premiers moyens élastiques qui appliquent une charge de rappel sur le plongeur, dans le sens inverse du mouvement que le plongeur décrit sous l'action de la pression de freinage, le plongeur présentant un alésage de plon- geur qui fait communiquer l'orifice d'entrée avec l'orifice de sortie à travers le plongeur, des moyens doseurs comprenant un élément mobile de soupape et un siège de soupape formé sur le plongeur, ledit élément mobile et le plongeur étant agencés pour pouvoir se déplacer l'un par rapport à l'autre, de manière à ap- pliquer l'élément mobile contre le siège de soupape pour fermer l'alésage du plongeur, des deuxièmes-'moyens élastiques agencés pour s'opposer à la mise en appui de l'élément mobile sur son siège, l'élément mobile étant soumis à l'action de la pression d'entrée qui, dans la position fermée de la soupape, agit sur l'élé- ment mobile de la soupape en antagonisme par rapport à l'action combinée des deuxièmes moyens élastiques et de la pression de freinage agissant sur ledit élément mobile dans le sens tendant à le soulever de son siè- ge, et dans lequel, en réponse à un accroissement de la pression à l'orifice d'entrée, le plongeur peut se déplacer en surmontant la charge de rappel pour placer les moyens doseurs dans un état de fonctionnement dans lequel le plongeur se déplace alternativement en navet- te lorsque la pression d'entrée croît, de sorte que le mouvement relatif entre le plongeur et l'élément mobile de la soupape ferme et ouvre successivement les moyens doseurs pour laisser passer un débit dosé à travers les moyens doseurs et permettre à la pression de freinage de croître dans une mesure réduite, et dans lequel, lorsque la pression d'entrée croit jusqu'à une premiè- re valeur prédéterminée, à laquelle la pression de freinage possède une deuxième valeur prédéterminée, plus basse, la force de la pression d'entrée agissant sur l'élément mobile de la soupape devient supérieure à la somme de la force antagoniste des deuxièmes moyens élastiques et de la pression de freinage agissant sur ledit élément mobile, de sorte que les moyens doseurs sont maintenus fermés pour empêcher la pression de freinage de continuer à croître au-dessus d'une va- leur à peu près égale à la deuxième valeur prédéter- minée lorsque la pression d'entrée s'élève en crois- sant au-dessus de la première valeur prédéterminée. Des moyens de transmission des forces peu- vent être disposés dans l'alésage du plongeur pour transmettre la force entre l'élément mobile de la soupape et les deuxièmes moyens élastiques, lesdits moyens de transmission et ledit plongeur étant agen- cés pour se déplacer l'un par rapport a l'autre, et lesdits moyens de transmission de la force permettant au fluide hydraulique de s'écouler à travers L'alésa- ge du plongeur lorsque la soupape est ouverte. Les moyens de transmission de la force peu- vent être formés de manière à établir un étranglement de l'écoulement du fluide à travers le perçage pour réduire les impulsions brusques d'accroissement de la pression dans la pression de freinage. L'élément mobile de la soupape peut être une bille. Le siège de la soupape peut se trouver à une extrémité de l'alésage du plongeur qui est adja- cente à la surface de piston relativement petite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, don- nés uniquement à titre d'exemple, la Fig. 1 est une vue en coupe schématique d'un fragment d'une forme de réalisation d'un réducteur proportionnel de pression de freinage formé selon l'invention, la Fig. 2 est une vue analogue mais représentant une variante du réducteur de la Fig. 1, et la Fig. 3 est un graphique représentant la pres- sion de freinage atteinte en fonction de la pression d'entrée lorsqu'on utilise le réducteur de la Fig. 1. Sur les dessins, on utilise les mêmes numé- ros de référence pour désigner des éléments analogues ou comparables. Selon la Fig. 1, un réducteur proportionnel de pression de freinage 2 comprend un corps 4 muni d'un orifice de purge d'air 3 et d'un alésage éche- lonné 6 qui possède une première partie d'alésage 8 et une deuxième partie d'alésage 10 de plus grand diamètre. Une entrée de pression de fluide hydrauli- que 12, alimentée, par exemple, par un maltre-cylin- dre, débouche dans la partie 8 de l'alésage et un orifice de sortie 14, qui mène, par exemple, à un frein arrière, part de la partie 10 de l'alésage. Un plongeur échelonné 16 comprenant une première partie de plongeur 18 et une deuxième partie de plongeur 20, de plus grand diamètre, coulisse alternativement dans l'alésage échelonné 6 dans lequel le plongeur est mon- té à joint étanche au moyen de ses joints 22. Le plon- geur 16 est chargé élastiquement, par exemple par un ressort de rappel hélicoldal 24 qui tend à repousser le plongeur vers la sortie 14 pour le mettre en butée contre une paroi terminale de l'alésage 6. Le plongeur 16 est muni d'un alésage axial traversant possédant une partie 26 qui débouche dans la partie de grand diamètre 28 de l'alésage. Une tige est montée à glissement relativement facile dans la partie 26 de l'alésage, à travers laquelle le flui- de peut s'écouler relativement librement en passant entre la tige et la paroi de l'alésage, grâce à des passages formés entre des nervures espacées longitudi- nales 32 (dont seules deux sont représentées) prévus sur la surface extérieure de la tige. Un plongeur 34, qui est monté e joint glissant dans la partie 28 de l'alésage possède un passage d'écoulement traversant 36 et ce plongeur est arrêté, d'un coté, par la tige et, de l'autre cOté, par des moyens de commande élastiques 34, par exemple par un ressort hélicoidal. Dans la partie 8 de l'alésage du corps, le plongeur 16 présente une surface de piston annulaire relativement petite qui entoure la partie 26 de l'alésage du plongeur tandis que, dans la partie 10 de l'alésage du corps, plus large, le plongeur 16 présente une surface de piston annulaire 42 relative- ment grande qui entoure la partie 28 de l'alésage du plongeur. Un ressort 34 positionne une bille 46 for- mant élément mobile de soupape et tend à la repousser légèrement vers un siège de soupape 48 situé à l'en- trée de la partie 26 de l'alésage du plongeur. Initialement, lorsque la pression d'entrée Pi est nulle ou faible, le ressort 24 pousse le plon- geur 16 aussi loin que possible vers la droite, vu sur la Fig. 1, tandis qu'en même temps, le ressort de commande 38 est entièrement en extension, comme repré- senté sur la Fig. 1, et sa raideur sollicite les moyens de transmission de la force constitués par le plongeur 34 et par la tige 30, de sorte que la bille 46 est maintenue soulevée du siège de soupape 48. Lorsque la pression d'entrée Pi croît initia- lement, la pression de freinage Pb croit à peu près dans la même mesure, comme indiqué par la partie OA du graphique, sur la Fig. 3. Le coude A se présente au début de la réduction proportionnelle, lorsque Pi at- teint une valeur Pc, qui est déterminée par la force exercée par le ressort précontraint 24. Lorsque la pres- sion de freinage s'élève jusqu'à Pc, la force combinée, exercée par le ressort 24 et par la pression d'entrée Pi qui s'exerce sur la petite surface de piston 40, est surpassée par la force exercée par la pression de frei- nage Pb qui s'exerce sur la grande surface 42 du piston. L'effet net est que le plongeur 16 se déplace vers la gauche, vu sur la Fig. 1, de sorte que la soupape 46, 48 ferme l'alésage 26, 28 du plongeur par application de la bille 46 sur le siège 48. Lorsque la pression d'entrée Pi continue à croître, comme ceci est indi- qué par la ligne en traits mixtes F, la force due à la pression du fluide qui s'exerce sur la petite sur- face de piston 40 s'élève tandis que sous l'effet de la pression de freinage Pb exercée sur la grande sur- face de piston 42, ne s'accroit pas puisque la soupape 46, 48 est fermée. En conséquence, lorsque la force du fluide exercée sur la surface 40, augmentée de la for- ce du ressort 24, devient supérieure à la force de pression de freinage Pb qui s'exerce sur la grande sur- face de piston 42, il s'exerce sur le plongeur 16 une force nette qui le déplace vers la droite en l'éloi- gnant de la bille 46, laquelle est maintenue à peu près stationnaire par le ressort 38 et par les moyens de transmission de force 30, 36, par rapport auxquels le plongeur 16 peut se déplacer. La soupape 46, 48, s'ouvre en permettant un accroissement de la pression de freinage Pb qui produit une force nette exercée sur le plongeur 16, en repoussant à nouveau de plongeur vers la gauche sur la Fig. 1 pour fermer la soupape. En conséquence, le plongeur 16 se déplace alternative- ment en navette, en fermant et en ouvrant la soupape 46, 48 en permettant ainsi à la pression de freinage Pb de croître dans une plus faible mesure, ou en pro- portion de la pression d'entrée Pi, comme indiqué par la partie AB du graphique de la Fig. 3, laquelle pos- sède une pente qui est fonction du rapport de la petite surface de piston 40 à la grande surface de piston 42. Eventuellement, la pression de frein Pb croit jusqu'à une valeur PL représentée au point B sur la Fig. 3 lorsque la pression d'entrée s'élève à une va- leur Pt. A ce stade, lorsque le plongeur 16 se dépla- çant en navette ferme la soupae 46, 48, il s'exerce maintenant une force nette suffisante, exercée par la pression d'entrée Pt sur une surface de la bille 46 (représentée schématiquement sur la Fig. 1 par la sur- face de section X) égale à la surface de section de la partie 26 de l'alésage, suffisante pour que la for- ce nette-exercée sur la bille surmonte la raideur du ressort de commande 38 et comprime le ressort de com- mande. Par conséquent, la soupape 46, 48 se ferme. La soupape 46, 48 fermée et le plongeur 16 se déplacent vers la droite (vu sur la Fig. 1) simultanément jus- qu'à ce que le plongeur se trouve dans l'attitude re- présentée, la soupape étant fermée. De cette façon, la pression de freinage Pb ne peut pas s'élever au- dessus de la valeur PL. Le mouvement de navette du plongeur 16 s'ar- rête. La limite PL au-delà de laquelle la pression de freinage ne peut pas être augmentée est prédéterminée par la raideur du ressort de commande 38. Lorsque la pression d'entrée Piîtombe, la pression de freinage reste à la valeur PL jusqu'à ce que la pression d'entrée décroisse jusqu'à une valeur PT qui est inférieure à Pt, en raison du fait que la petite surface de piston 40 est augmentée de la surfa- ce effective X sur la bille 46 jusqu'à ce que la sou- pape 46, 48 s'ouvre. Le passage 36 peut être dimensionné de façon à assurer un certain étranglement, pour réduire les im- pulsions brusques d'accroissement de pression qui se transmettent du côté pression d'entrée au côté pression de freinage. Sur la Fig. 1, la tige 30 et le plongeur 36 sont séparés et séparables, mais la tige et le plongeur 36 pourraient éqalement être solidarisés ou venus d'une seule piece. Si on le désire, la bouche de la partie 26 de l'alésage peut être élargie à un diamètre plus grand que celui de la bille 46, le siège de soupape étant alors formé dans la partie 26 de l'alésage. Dans la variante de la Fig. 2, le plongeur 36 est supprimé et le ressort de commande 138, qui e3008 joue le même rôle que le ressort 38 (Fig. 1), agit di- rectement sur la tige 30. Dans une autre variante, la tige 30 peut être supprimée, le ressort de commande 138 étant agencé pour buter directement contre la bil- le 46. La soupape utilisée pour fermer l'alésage 26, 28 peut être d'un autre type que la soupape à bil- le; par exemple, l'élément mobile de la soupape pour- rait être un volet articulé sur le plongeur 16. 2583OO8 REVENDICATIONS 1. Réducteur proportionnel de pression de freinage (2) pour véhicules comprenant un corps (4), un orifice d'entrée formé dans le corps pour être raccordé à une source de pression de fluide commandée par le conducteur, un orifice de sortie formé dans le corps pour être raccordé à un ou plusieurs freins du véhicule, caractérisé en ce que le corps est muni d'un alésage de corps qui possède une première partie d'alésage (8) et une seconde partie d'alésage (10) de plus grand diamètre que la première partie, et en ce que ce réducteur comprend un plongeur (16) de réduc- teur proportionnel qui possède une première partie de plongeur (18) pouvant coulisser dans la première par- tie de l'alésage et une seconde partie de plongeur (20) pouvant coulisser dans la seconde partie de l'a- lésage (6), la seconde partie du plongeur étant de plus grand diamètre que la première partie du plongeur, ledit plongeur possédant sur sa première partie, une surface de piston relativement petite et, sur la secon- de partie, une surface de piston relativement grande, ladite surface de piston relativement petite étant sou- mise à l'action de la pression d'entrée arrivant par l'orifice d'entrée et ladite surface de piston relati- vement grande étant soumise à l'action de la pression de freinage existant à l'orifice de sortie, des pre- miers moyens élastiques (24) qui appliquent une charge de rappel sur le plongeur, dans le sens inverse du mou- vement que le plongeur décrit sous l'action de la pres- sion de freinage (Pb), le plongeur (16) présentant un alésage de plongeur qui fait communiquer l'orifice d'entrée avec l'orifice de sortie à travers le plon- geur, des moyens doseurs comprenant un élément mobile (46) de soupape et un siège (48) de soupape formé sur le plongeur (16), ledit élément mobile et le plongeur étant agencé pour pouvoir se déplacer l'un par rapport à l'autre de manière à appliquer l'élément mobile (46) contre le siège (48) de soupape pour fermer l'alésage (26, 28) du plongeur, des deuxièmes moyens élastiques (38) agencés pour s'opposer à la mise en appui de l'élément mobile (46) sur son siège, l'élément mobile (46) étant soumis a l'action de la pression d'entrée qui, dans la position fermée de la soupape (46, 48), agit sur l'élément mobile de la soupape en antagonisme par rapport à l'action combinée des deuxièmes moyens élastiques (38) et de la pression de freinage (Pb) agissant sur ledit élément mobile dans le sens tendant à la soulever de son siège (48), et dans lequel, en réponse à un accroissement de la pression à l'orifice d'entrée, le plongeur peut se déplacer en surmontant la charge de rappel pour placer les moyens doseurs dans un état de fonctionnement dans lequel le plongeur se déplace alternativement en navette lorsque la pres- sion d'entrée croit, de sorte que le mouvement relatif entre le plongeur (16) et l'élément mobile (46) de la soupape ferme et ouvre successivement les moyens do- seurs pour laisser passer un débit dosé à travers les moyens doseurs et permettre à la pression de freinage de croître dans une mesure réduite, et dans lequel, lorsque la pression d'entrée croit jusqu'à une premiè- re valeur prédéterminée, à laquelle la pression de freinage possède une deuxième valeur prédéterminée, plus basse, la force de la pression d'entrée agissant sur l'élément mobile (46) de la soupape devient supé- rieure à la somme de la force antagoniste des deuxiè- mes moyens élastiques (38) et de la pression de frei- nage (Pb) agissant sur ledit élément mobile, de sorte que les moyens doseurs sont maintenus fermés pour em- pêcher la pression de freinage (Pb) de continuer à croître au-dessus d'une valeur à peu près égale à la deuxième valeur prédéterminée lorsque la pression d'entrée s'élève en croissant au-dessus de la première valeur prédéterminée. 2. Réducteur proportionnel selon la revendi- ll cation 1, caractérisé en ce que les moyens (30, 36) de transmission de la force sont disposes dans l'alé- sage du plongeur (16) pour transmettre la force en- tre l'élément mobile (46) de la soupape les deuxièmes OS moyens élastiques, lesdits moyens de transmission de la force et ledit plongeur étant agencés pour se dépla- cer l'un par rapport à l'autre et lesdits moyens de transmission de la force permettant un écoulement de fluide hydraulique a travers l'alésage du plongeur lorsque la soupape (46, 48) est ouverte. 3. Réducteur proportionnel selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de transmission de la force sont formés pour créer un étranglement agissant sur l'écoulement du fluide à travers l'alésage (26, 28) pour réduire les impulsions brusques d'accroissement de la pression qui se manifestent dans la pression de freinage. 4. Réducteur proportionnel selon la revendi- cation 2, caractérisé en ce que les moyens de trans- mission de la force sont constitués par une tige (30) ou comprennent une tige. 5. Réducteur proportionnel selon les reven- dications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens de transmission de la force comprennent au moins une ti- ge (30) et un deuxième plongeur (34) dont une extrémi- té agit sur la tige et dont l'extrémité opposée est attaquée par les deuxièmes moyens élastiques (38), une extrémité de la tige (30) qui est la plus éloi- gnée dudit deuxième plongeur (34) agissant sur l'élé- ment mobile de soupape (47) et ledit étranglement com- prenant au moins un passage (36) traversant le deuxiè- me plongeur (34). 6. Réducteur proportionnel selon la revendi- cation 5, caractérisé en ce que la tige (30) et le deuxième plongeur (34) sont séparés. 7. Réducteur proportionnel selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'alésage Z583008 (26, 28) du plongeur possède une première et deuxième parties d'alésage de plongeur (26, 28) communiquant entre elles, la deuxième partie (28) de l'alésage du plongeur étant de plus grand diamètre que la première partie de l'alésage du plongeur et ladite tige (30) étant disposée dans la première partie (26) de l'alé- sage du plongeur et étant le plus petit diamètre que le deuxième plongeur (34) disposé dans la deuxième partie (28) de l'alésage du plongeur. 8. Réducteur proportionnel selon l'une quel- conque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément mobile (46) de la soupape est une bille. 9. Réducteur proportionnel selon l'une quel- conque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le siège de soupape (48) se trouve à une extrémité de l'alésage du plongeur qui est adjacente à la surface de piston relativement petite (40). 10. Véhicule possédant une installation de freinage hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend un réducteur proportionnel selon l'une quelconque des revendications précédentes.