Brevet FR2574734A1 — publié le 19860620

-- i -- CYLINDRE MAITRE POUR FREINS OU EMBRAYAGE D'UN VEHICULE La présente invention concerne un cylindre maître que comporte le système de freinage ou d'embrayage d'un véhicule et plus particulièrement, un nouveau type de cylindre maître dont le cylindre est réalisé par moulage à partir d'une résine synthétique. D'une manière générale, un cylindre maître du type précité comporte un corps de cylindre de forme tubulaire et une paire de brides de montage solidaires d'une por- tion de la surface périphérique extérieure du corps de cylindre et qui sont disposées perpendiculairement à l'axe du corps de cylindre. Les brides de montage sont conçues pour être fixées sur une structure support telle qu'un tablier d'un véhicule automobile afin de monter le maître cylindre sur ce véhicule. Un piston est disposé à l'intérieur du corps de cylindre et peut recevoir un mou- vement coulissant le long de ce dernier. Dans le cas o le corps de cylindre et les brides de montage sont réa- lisés à partir d'une résine synthétique, ces éléments sont moulés en une seule pièce. Les brides de montage sont conçues de manière a fournir une résistance mécanique améliorée. Par suite, les brides de montage sont épaisses et sont sujettes à des phénomènes de retrait qui provo- quent une déformation (renfoncement) de la surface péri- phérique interne du corps de cylindre et ce dans la par- tie correspondante aux zones de jonction des brides de montage. En conséquence, le piston ne peut pas être dé- placé de manière étanche le long du conduit interne du corps de cylindre du fait de la présence d'un tel renfon- cement. Pour cette raison, de manière conventionnelle, l'ensemble est conçu de telle sorte que le piston puisse être déplacé à l'intérieur du cylindre le long d'une por- tion située en dehors de cette zone ou risque de se - 2 - produire une telle déformation. En conséquence, les corps de cylindres réalisés à partir de résines synthétiques sont toujours plus longs que ceux réalisés en métal. Le brevet US-A-4 505 112 décrit un cylindre maitre qui comporte un corps de cylindre à base de résine syn- thétique et qui comporte une partie tubulaire externe disposée concentriquement au corps de cylindre et esnacie de ce dernier, et qui est reli4e à la surface extérieure du corps de cylindre à son extrémité avant au moyen d'une partie de liaison. Le piston est déplaçable le long du corps de cylindre entre un point disposé à l'arrière de la portion de liaison et un point adjacent à l'extrémité arrière du corps de cylindre. Dans un tel mode de réali- sation, la longueur du corps de cylindre se trouve rédui- te grâce à la présence de cette partie tubulaire. Cepen- dant, le piston doit être également conçu pour pouvoir être déplacé à l'intérieur du conduit que comporte le corps de cylindre dans une partie située en dehors de la zone de liaison, étant donné qu'à ce niveau, il se pro- duit également une déformation de ce conduit (renfonce- ment), Cela limite la forme du maître cylindre et, plus narticuliirement, les brides de montage doivent être dis- posées à proximité de la partie de liaison, car, si elles - sont trop espacées, la résistance de la partie tubulaire n'est pas suffisante pour assurer leur maintien. La présente invention vise à résoudre les problèmes précités et a notamment pour objet de permettre de réali- ser un cylindre maitre dont le conduit interne du corps de cylindre n'est pas susceptible d'être déformé durant l'opération de moulage, de telle sorte que le piston puisse être déplacé de manière étanche à l'intérieur du- dit cylindre et ce même dans les zones correspondantes aux brides de montage, ce li nermet donc d'avoir mne grande liberté en ce qui concerne la forme que l'on souhaite -3- donner au ma tre-cylindre. D'une manière générale, l'invention concerne donc un nouveau type de cylindre-maître qui se caractérise en ce qu'il comporte: a) un cylindre réalisé en une seule pièce à partir d'une résine synthétique et comprenant: un corps de cylindre ayant un conduit axial interne, 10.des moyens de montage comprenant au moins une bride de montage disposée perpendiculairement à un axe dudit corps de cylindre, ladite bride étant conçue pour être fixée sur une structure support afin de monter le cylindre maître sur cette structure, une pluralité de nervures formant une seule pièce avec le corps de cylindre, s'étendant radialement à l'extérieur de la surface péri- phérique de celui-ci et espacées circonféren- tiellement les unes des autres, lesdites nervu- res étant parallèles à l'axe du corps de cy- lindre, la bride de montage étant reliée aux extrémités radiales externes desdites nervures et, b) un piston disposé à l'intérieur de l'alésage (con- duit) du corps du cylindre et pouvant coulisser le long de celui-ci. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif, et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un cylindre- maitre réalisé conformément à la présente invention et, - la figure 2 est une vue en coupe dudit cylindre -4- maitre le long de la ligne II-II de la figure 1. Si l'on se reporte aux schémas annexés, le cylindre maître désigné par la référence générale (10) (figure 1) comporte un cylindre (lia) et un réservoir (12) contenant un fluide approprié. Le réservoir (12) comporte un corps tubulaire (13) qui est moulé dans une matière thermoplas- tique telle qu'une résine à base de polyamide, le corps de réservoir (13) étant de préférence transparent afin de permettre de contrôler la quantité de fluide qu'il con- tient depuis l'extérieur. Le cylindre (lla) est réalisé par moulage en une seule pièce et comporte un corps de cylindre (11). Ce cylindre est de préférence réalisé à partir d'une matière thermoplastique renforcée par des fibres telle que par exemple une matière thermoplastique renforcée de fibres de verre, afin d'augmenter sa résis- tance mécanique. Le cylindre (lla) étant, comme dit précé- demment, à base d'une matière thermoplastique renforcée de fibres, il est de la plus grande importance que le canal interne (conduit) (21) du corps de cylindre (11) ne pré- sente pas de déformation (renfoncement) due au retrait durant le moulage, étant donné qu'un tel produit moulé est très difficile à rectifier après fabrication du fait de la présence des fibres de renforcement. Par ailleurs, si la surface interne doit être usinée, cela peut provoquer la mise à nu des fibres, ce qui peut avoir pour conséquen- ce d'endommager le piston qui doit être déplacé à l'inté- rieur dudit conduit. Il est cependant évident que le corps de cylindre (11) pourrait éventuellement être réalisé dans le même matériau que le corps (13) du réservoir. Un chapeau (14) également à base de résine synthéti- que, est vissé à l'extrémité supérieure du corps de réser- voir (13) et un diaphragme (15), à base d'un matériau flexible tel qu'en caoutchouc, est disposé à l';intérieur du chapeau (14). Le diaphragme (15) est maintenu par sa - périphérie (l5a) entre un épaulement (13a) prévu à la partie supérieure du corps de réservoir (13) et une sur- face d'appui correspondante (14a) prévue sur le chapeau et ce, afin d'assurer l'étanchéité à l'intérieur du corps de réservoir (13). L'opération de moulage du cylindre maître (10) conforme à l'invention est réalisée de la ma- nière suivante. Le corps de réservoir (13) est tout d'a- bord moulé puis il est disposé à l'intérieur d'un moule destiné à réaliser le corps de cylindre (11). Le corps de cylindre (11) est ensuite moulé de telle sorte que le corps de réservoir (13) soit solidaire avec lui. Le corps de cylindre (11) comporte une partie du montage tubulaire (16) à l'une de ses extrémités, cette partie étant per- pendiculaire à l'axe du corps (11). La zone frontale (16a) de la partie de montage (16) est disposée légèrement en retrait par rapport au fond (17) (ou paroi d'extrémité) du corps de cylindre (11) de manière à former un espace (19) entre ces deux parties. L'espace (19) et l'espace (18) définis par l'intérieur du corps de réservoir (13) renferment le fluide. L'espace (19) communique avec l'alé- sage interne (21) du corps de cylindre (13) au travers d'un orifice (20) percé dans la paroi (17). Une rainure annulaire (22) est formée dans la partie du montage tubu- laire (16) et l'extrémité inférieure (13b) du corps de réservoir (13) est montée à l'intérieur de cette rainure annulaire (22). La surface extérieure de l'extrémité (13b) ainsi que la paroi de la rainure (22) sont accouplées entre elles et comportent des canelures en creux et en relief (23a) et (23b) qui permettent de renforcer l'accouplement 30. entre ces deux éléments. Une chambre de distribution (24) et le piston (25) sont disposés à l'intérieur de L'alésage interne (21) du corps de cylindre (11), à chacune des extrémités de cet alésage de manière à pouvoir coulisser le long de celui- ci. Une paire de joints d'étanchéité (26) et (27) sont 6 - montés autour du piston (25) de telle sorte que celui-ci puisse coulisser le long de l'alésage (21) en étant étan- che au liquide. Un élément d'arrêt-(29) en forme de cou- pelle est monté sur la face avant du piston (25). Un res- sort de compression à boudin (28) est monté à l'intérieur -de l'alésage interne (21) et exerce son action contre la face arrière de la chambre de distribution (24) et sur l'élément de retenue (29) de telle sorte que la chambre (24) soit pressée par ledit ressort contre le fond de la paroi (17) du corps de cylindre (11h). Un second élément de retenue (31), également en forme de coupelle, est fixé à l'extrémité ouverte du corps de cylindre (11). Le piston (25) est normalement pressé par le ressort (28) contre l'élément de retenue (31). Une tige de poussée (30) est montée à l'extrémité du piston (25) et traverse l'élément de retenue (31) de manière à pouvoir être ac- tionné par une pédale (non représentée). Lorsque l'on en- fonce la pédale, la tige de poussée (30) déplace le pis- ton (25) en avant et l'éloigne de l'élément d'arrêt (31) en comprimant le ressort (28). Un capot (32) qui est tra- versé par la tige (30) de commande du piston est monté à l'arrière du corps de cylindre (11) et recouvre l'élé- ment d'arrêt (31) pour éviter toute pénétration de ma- tière étrangère, telle que par exemple de la poussière, à l'intérieur de l'alésage interne (21). La chambre de distribution (24) et le piston (25) sont reliés ensemble par l'intermédiaire d'une tige d'ac- couplement (33) qui est donc également disposée à l'inté- rieur de l'alésage interne (21) du corps de cylindre (11). L'extrémité (33a) de la tige d'accouplement (33) pénètre à l'intérieur de la chambre de distribution (24) au tra- vers d'un orifice (34) prévu sur la base (24a) de ladite chambre de distribution. L'autre extrémité de la tige d'accouplement (33) passe au travers de l'élément d'arrêt (29) et comporte une embase (33b) disposée à l'intérieur - 7 - d'un canal de guidage (36) prévu à l'intérieur du piston (25). Une soupape annulaire (37) est fixée à l'extrémité (33a) de la tige d'accouplement (33). Un ressort de com- pression (38), de forme tronconique, exerce son action entre la soupape (37) et la base (24a) de la chambre de distribution de manière à presser la tige de liaison (33) vers l'avant, c'est-à-dire vers la paroi d'extrémité (17) du corps de cylindre (11), de telle sorte que l'embase (33b) soit maintenue contre la bague d'arrêt (29). La sou- pape (37) est normalement maintenue espacée de la paroi d'extrémité (17) du corps de cylindre (11). Avec une tel- le disposition, lorsque le piston (25) est légèrement dé- placé lors d'une action sur la pédale, la soupape (37) est amenée en contact avec la paroi (17) du corps de cylindre de manière à fermer l'orifice d'entrée (20). Lors d'un déplacement ultérieur du piston (25) le long du conduit interne (21), la pression de fluide à l'intérieur de la portion (39) du conduit (21) s'étendant entre la chambre de distribution (24) et le piston (25) est augmentée et cette pression est transmise par l'intermédiaire d'un conduit (non représenté) à un cylindre de roue (non re- présenté). Conformément à l'invention, une pluralité de nervures (43) sont prévues sur la périphérie de la surface du corps de cylindre (11), ces nervures étant disposées circonfé- rentiellement et régulièrement espacées les unes des au- tres. Ces nervures (43) et le corps cylindrique (11) sont réalisés en une seule pièce et elles s'étendent longitu- dinalement parallèlement à l'axe du corps de cylindre (11). Une partie tubulaire (44) entoure la surface péri- phérique du corps de cylindre (11), espacée et coaxiale avec lui, de manière à former un espace annulaire (42). La partie tubulaire est disposée dans une zone intermé- diaire comprise entre les deux extrémités du corps de cylindre (11). Les nervures (43) sont disposées radiale- -- 8 -- ment entre la surface périphérique interne de la partie tubulaire (44) et la surface périphérique externe du corps de cylindre (11). Ces nervures-s'étendent axiale- ment contre les extrémités de la partie tubulaire (44) de telle sorte que l'espace annulaire (42) soit divisé en une pluralité de petits espaces (45) disposés circonfé- rentiellement. Une extrémité de l'espace annulaire (42) est fermée par une paroi annulaire (44a) qui s'étend en- tre l'extrémité frontale de la partie tubulaire (44) et la surface périphérique extérieure du corps de cylindre (11) et ce, perpendiculairement à l'axe. L'autre extrémi- té de l'espace annulaire (42) est, quant à elle, ouverte. Une paire de brides de montage (40,41) sont formées sur la surface périphérique extérieure de la partie tu- bulaire (44), ces brides étant diamétralement opposées et comportant des ouvertures respectivement (40a) et (41a). Les brides de montage (40) et (41) sont conçues de maniè- re à pouvoir être fixées sur un tablier du véhicule afin de monter le cylindre-maître (10) sur celui-ci. Un axe commun des brides de montage (40) et (41) est incliné par rapport à l'axe du corps de réservoir (13) ainsi que ce- la ressort de la figure 2. Une telle disposition des bri- des permet de pouvoir monter l'ensemble de telle sorte que le corps de réservoir (13) ne gêne pas l'installation du cylindre maître sur le tablier. Les brides de montage (40) et (41) sont disposées de manière diamétralement op- posées par rapport au corps tubulaire (44) et sont reliées entre elles par des parties de liaison (50) et (51) for- mées à la surface périphérique extérieure dudit corps tubulaire (44). Comme indiqué précédemment, le cylindre (lla) qui comprend le corps de cylindre (11), les nervures (43), la partie tubulaire (44), la paroi de l'extrémité (44a), la paire de brides de montage (40) et (41) ainsi que les zones de liaison (50) et (51) sont moulés en une seule -9- pièce. Le corps de cylindre (11) et les nervures (43) peuvent être moulés en utilisant'un seul moule, les ner- vures (43) ayant une forme telle qu'elles présentent une extrémité qui diminue progressivement vers l'extrémité arrière du corps de cylindre (11) afin de faciliter l'o- pération de démoulage. L'épaisseur des brides de montage (40) et (41) est supérieure à l'épaisseur du corps de cylindre (11i) alors que l'épaisseur des nervures (43) et de la partie tubu- laire (44) est, quant à elle, inférieure à celle du corps de cylindre (11) . La paroi frontale d'extrémité (44a) qui relie la partie tubulaire (44) au corps de cylindre (11) est très fine étant donné que la partie tubulaire (44) est renforcée par les nervures (43). La zone frontale (44c) de la partie tubulaire (44) disposée à l'avant des brides de montage (40) et (41) a une épaisseur plus gran- de que la section arrière (44b) disposée à l'arrière des brides de montage (40) et (41). La section frontale (44c) comporte des parties (44d) plus épaisses, régulièrement espacées sur la circonférence, les nervures (43) étant disposées, quant à elles, de manière à correspondre avec ces parties épaisses (44d), ce qui permet d'avoir un ren- forcement de la partie tubulaire (44) par lesdites ner- vures.(43). Lorsque le cylindre (lia) est refroidi après moulage il est soumis à un phénomène de rétraction et une force ou contrainte est appliquée au corps de cylindre (11) par la paire de brides de montage (40) et (41) de plus grande épaisseur. Cependant, une telle contrainte est dispersée grâce à la présence des nervures (43), de telle sorte que le conduit interne (21) du corps de cylindre (11) ne subit aucune déformation (renfoncement) lors de cette phase de refroidissement. Durant la phase de retrait du cylindre (lla), le corps de cylindre (11) et la partie tubulaire (44) agissent l'une sur l'autre par l'intermé- - 10 - diaire des nervures (43). Cependant, étant donné que la partie tubulaire (44) est moins épaisse que le corps du cylindre (11), la déformation se développe principale- ment dans la partie tubulaire (44) et le corps de cylin- dre (11) ne subit, quant à lui, aucune déformation nui- sible. L'exemple qui précède montre bien les avantages ap- portés par l'invention. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cet exemple de réalisation mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même es- prit. Ainsi, par exemple, si dans l'exemple précédent, les nervures (43) sont disposées circonférentiellement autour de la surface périphérique du corps de cylindre (11) à des intervalles réguliers, il pourrait être envi- t5 sagé de disposer ces nervures (43) à intervalles irré- guliers. Par exemple, les nervures (43) peuvent être dis- posées de manière beaucoup plus dense aux extrémités in- ternes des deux flasques de montage (40) et (41). Comme décrit précédemment, grâce à la préférence des nervures (43), le conduit interne (21) du corps de cy- lindre (11) ne subit aucune déformation et ne présente au- cun renfoncement durant le retrait du cylindre (lla). Par suite, le piston (25) peut être déplacé de manière étan- che dans la partie du conduit interne (21) qui corres- pond à la paire de brides de montage (40) et (41). En conséquence, les brides de montage (40) et (41) peuvent être réalisées sur le corps de cylindre (11) dans n'im- porte quelle zone et dans toute position souhaitée entre le corps de réservoir (13) et l'extrémité arrière du corps de cylindre (11). Une telle possibilité permet donc de réaliser des cylindres maîtres (I0) pouvant avoir diffé- rentes configurations. En outre, le corps du cylindre (11) peut être plus court que ceux réalisés à-ce jour pour les cylindres-maîtres conventionnels. - 11 - REVENDICATIONS 1/ Cylindre maître (10) caractérisé en ce qu'il comporte: a) un cylindre (lia) réalisé en une seule pièce à partir d'une résine synthétique et comprenant: un corps de cylindre (11) ayant un conduit axial interne (21), des moyens de montage (40,41) comprenant au moins une bride de montage disposée perpendi- culairement à un axe dudit corps de cylindre (11), ladite bride de montage étant conçue pour être fixée sur une structure support afin de monter le cylindre-maître sur cette structure, une pluralité de nervures (A3) formant une seule pièce avec le corps de cylindre (11), s'étendant radialement à l'extérieur de la sur- face périphérique de celui-ci et espacées cir- conférentiellement les unes des autres, lesdites nervures (43) étant parallèles à l'axe du corps de cylindre (11) et la bride de montage (40, 41) étant reliée aux extrémités radiales externes desdites nervures (43) et, b) un piston (25) disposé à l'intérieur de l'alésage (ou conduit) (21) du corps du cylindre et pouvant coulis- ser le long de celui-ci. 2/ Cylindre maître selon la revendication 1, carac- térisé par le fait qu'il comporte une partie tubulaire (44) qui entoure la surface périphérique du corps de cylindre (11), de manière espacée et coaxiale avec lui, les nervures (43) étant disposées radialement entre la surface périphérique interne de la partie tubulaire (44) et la surface périphérique externe du corps de cylindre (11), les brides de montage étant, quant à elles, formées sur la surface périphérique extérieure de la partie - 12 - tubulaire (44) et s'étendant radialement, ladite portion tubulaire (44) ayant une épaisseur inférieure à celle du corps de cylindre (11). 3/ Cylindre-maître selon la revendication 2, carac- térisé par le fait qu'une extrémité de la partie tubu- laire (44) est fermée par une paroi annulaire (44a) qui s'étend entre l'extrémité frontale de la partie tubulai- re (44) et la surface périphérique extérieure du corps de cylindre (11), les nervures (43), disposées radiale- ment, s'étendant depuis cette paroi annulaire (44a). 4/ Cylindre-maître selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que le piston (25) est déplaçable à l'intérieur de l'alésage (21) du corps de cylindre (11) dans une zone correspondant aux nervures (43). / Cylindre-maître selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que les nervures (43) sont disposées circonférentiellement autour de la surface périphérique du corps de cylindre (11) à des intervalles égaux. 6/ Cylindre-maître selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que le cylindre (lia) est à base de matière plastique renforcée. DEPOSANT: NIPPON AIR BRAKE CO., LTD MANDATAIRE: Cabinet Michel LAURENT