Brevet FR2586983A1 — publié le 19870313

La présente invention concerne un système hydraulique de freinage à régulation du glissement, destiné en particulier à des vé- hicules automobiles, comprenant un mattre-cylindre pouvant être mis en pression au moyen d'un amplificateur hydraulique, dans lequel sont implantés, entre le mattre-cylindre et les freins de roues reliés au mattre-cylindre, des moyens de valve permettant de prélever, sur les freins de roues, de l'agent de pression qui peut être compensé à par- tir de la chambre de-pression de l'amplificateur hydraulique, et dans lequel la course de la pédale de frein est limitée lors de la régula- tion du glissement. Un système hydraulique de freinage présentant les caracté- ristiques indiquées ci-dessus est décrit dans la demande de brevet allemand n 30 40 562.2. Le système connu est équipé d'un amplifica- teur hydraulique d'effort de freinage dans lequel une pression de freinage proportionnelle à la force d'actionnement peut être réglée par l'intermédiaire d'une valve de freinage actionnée par une pédale. Un mattre-cylindre en tandem, dont les chambres de travail sont re- liées aux freins de roues, peut être actionné par l'intermédiaire de l'amplificateur hydraulique. Les liaisons entre les chambres de tra- vail du mattre-cylindre en tandem et les freins de roues qui y sont reliés peuvent être interrompues à l'aide de moyens de valve à com- mande électromagnétique. De plus, aux freins de roues sont affectés d'autres moyens de valve par l'intermédiaire desquels de l'agent de pression peut, si nécessaire, être prélevé sur les freins de roues, de manière que la pression de freinage baisse, ce qui, en cas de ten- dance au blocage imminent, a normalement pour effet de réaccélérer suffisamment la roue de véhicule concernée. L'agent de pression prélevé sur les freins de roues lors de la régulation du glissement de freinage est ensuite compensé à partir de la chambre de pression de l'amplificateur hydraulique, l'agent de pression se trouvant dans la chambre de pression de l'amplificateur hydraulique étant transmis, à travers des moyens de valve supplémen- taires, aux chambres de travail correspondantes par l'intermédiaire des coupelles des pistons de mattre-cylindre. Dans le système de freinage connu, il est nécessaire, pour garantir la presence d'un vo- -- 2 -- lune suffisant dans le maitre-cylindre en tandem, que la course de la pédale de frein soit limitée. A cet effet, lorsque les chambres de travail du mattre-cylindre en tandem sont mises en pression, un man- chon dit de positionnement est simultanément mis en pression, à l'en- contre de la force d'un ressort, dans le sens de relâchement des freins, ce manchon de positionnement étant alors applique contre une butée du piston d'amplificatedr et, en raison des rapports entre les surfaces actives, empêchant le piston d'amplificateur et les pistons de maitre-cylindre de poursuivre leur déplacement. Dans un autre système de freinage du type considéré ici (de- mande de brevet allemand n 35 08 709.9), le piston d'amplificateur pénètre dans une chambre annulaire située entre le mattre-cylindre et l'amplificateur d'effort de freinage, cette chambre annulaire etant reliée, d'une part, A la chambre de pression d'un cylindre à remplis-. sage rapide et, d'autre part, au réservoir d'alimentation, tandis qu'une valve pouvant être actionnée par la pression régnant dans la chambre d'amplificateur est implantée sur le passage d'agent de pres- sion menant de la chambre annulaire au rdservoir d'alimentation, cet- te valve fermant, dans l'une des positions de commutation, le passage d'agent de pression en direction du réservoir d'alimentation, ce qui permet à l'agent de pression de passer de la chambre annulaire dans la chambre de pression du cylindre a remplissage rapide lors du frei- nage, et reliant, dans l'autre position de commutation, la chambre annulaire au réservoir d'alimentation. Le système de freinage connu présente un inconvénient, à savoir qu'un cylindre à remplissage rapi- de est prévu à l'extérieur de l'unite d'actionnement des freins, ce qui augmente considérablement l'encombrement du système de freinage. La presente invention a pour but de fournir un système hy- draulique de freinage du type indique précedemment, de manière que, lorsque le système est intact, la pedale de frein soit rappelée de manière contrôlée lors de la régulation, et qu'un volume supplemen- taire d'agent de pression soit simultanément envoye dans le circuit de freinage, un volume supplémentaire ne devant cependant pas être transmis en cas de défaillance de l'amplificateur susceptible de pro- voquer un brusque changement de transmission. En outre, le système de 3freinage doit être de conception simple et compacte; en particulier, les valves ou les cylindres doivent être situés à l'extérieur du car- ter de l'unité. Conformément à la présente invention, ce but est atteint au moyen d'un manchon d'amplificateur qui entoure le piston d'amplifica- teur à la manière d'un anneau et dont la face extrême tournée vers la chambre de pression de l'amplificateur est soumise à la pression ré- gnant dans la chambre de pression, le manchon d'amplificateur etant relié au piston d'amplificateur par l'intermédiaire d'une butée, par exemple d'un anneau élastique, de manière qu'en cas de déplacement du piston d'amplificateur dans le sens du relâchement des freins, le manchon d'amplificateur soit entrainé par le piston d'amplificateur et qu'en cas de déplacement du piston d'amplificateur, dans le sens d'actionnement des freins, assurE par l'intermédiaire de la tige ar- ticulée sur la pedale de frein, le manchon d'amplificateur reste dans sa position initiale. Ce manchon d'amplificateur, qui entoure le pis- ton d'amplificateur à la manière d'un anneau, présente un encombre- ment comparativement réduit et constitue en outre un composant pou- vant être fabriqué à moindre coût. De manière appropriée, le manchon d'amplificateur entourant le piston d'amplificateur est muni, a son extrémité tournée vers la pédale de frein, d'un étage s'étendant radialement vers l'extérieur ou d'une partie de tête par l'intermédiaire de laquelle le manchon d'amplificateur est guide de façon étanche dans un alesage longitudi- nal du carter d'amplificateur, la partie du manchon d'amplificateur qui présente un diamètre extérieur réduit constituant, avec l'alesage longitudinal, un interstice annulaire ou une chambre annulaire qui communique, par l'intermédiaire d'un canal et/ou d'une conduite de pression, avec une chambre de travail du mattre-cylindre ou avec une conduite de freinage, de sorte qu'en cas de déplacement longitudinal du manchon d'amplificateur, l'agent de pression se trouvant dans la chambre annulaire est envoyE, comme volume auxiliaire, dans le cir- cuit de freinage. De préférence, un manchon de positionnement comprenant une collerette est maintenu et guidé sur l'étage du piston de mattre-cy- - 4 - lindre, cet étage étant tourne vers la pédale de frein, et il consti- tue, avec l'alésage de la chambre annulaire entourant l'étage du pis- ton et avec une douille, un autre espace annulaire, ce manchon de positionnement etant muni d'un perçage d'étranglement reliant la chambre annulaire à l'espace annulaire, tandis qu'un anneau d'étan- chéite muni d'une lèvre d'étanchéité est prévu sur la collerette, cet anneau d'etanchéité permettant'd'envoyer de l'agent de pression de la chambre annulaire dans l'espace annulaire, le manchon de positionne- ment étant muni d'un épaulement qui s'etend radialement vers l'inté- rieur, qui coopère avec l'extrémité du piston d'amplificateur tournée vers le mattre-cylindre, et qui peut être déplacé dans le sens d'ac- tionnement des freins par le piston.d'amplificateur. L'agent de pres- sion, qui se trouve dans l'espace annulaire entre le manchon de posi- tionnement et le perçage correspondant A la chambre annulaire entourant l'etage arrière du piston de maltre-cylindre, ne peut sor- tir que relativement lentement de l'espace annulaire lorsque les freins sont relâchés, de sorte que la pédale de frein revient en po- sition initiale à vitesse réduite. De manière avantageuse, il est prévu une pièce annulaire qui est située dans l'alesage longitudinal destiné au manchon d'amplifi- cateur, et qui, d'une part, ferme la chambre annulaire se trouvant entre le manchon d'amplificateur et l'alésage longitudinal du côté du mattrecylindre et, d'autre part, sert de butée pour le manchon de positionnement. Pour permettre au manchon d'amplificateur de se déplacer, le carter de l'amplificateur comporte une ouverture ou un alésage per- mettant le passage du piston d'amplificateur, la largeur intérieure de cet alésage étant inférieure au diamètre extérieur de la partie de tete du manchon d'amplificateur, cet alésage constituant un canal de pression qui relie la chambre de pression de l'amplificateur à la chambre annulaire située devant le manchon d'amplificateur. Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite a titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée qui représente le diagramme des connexions d'un système hydraulique - 5 - de freinage à régulation du glissement et une vue en coupe longitudi- nale du générateur de pression de freinage. Sur la figure, le chiffre de référence 1 désigne un amplifi- cateur hydraulique qui permet d'actionner un mattre-cylindre- en tan- dem 2. L'amplificateur hydraulique est muni d'une valve de freinage 3 qui est sensiblement parallèle à l'axe d'un piston d'amplificateur 4 et/ou de pistons de mattre-cilindre 5, 6. Par l'intermédiaire d'un mécanisme d'actionnement à levier 7, la valve de freinage 3 communi- que avec une tige 9 qui est reliée par l'intermédiaire d'une pédale de frein 8. L'amplificateur hydraulique 1 comprend également une chambre de pression 10 qui est reliée à un réservoir d'alimentation sans pression 11 à travers la valve 3 lorsque les freins sont en po- sition relachee. Lorsqu'une force est appliquée à la pédale de frein 8, de l'agent de pression est transmis d'un accumulateur de pression hydropneumatique 12 à la chambre de pression 10, de manière qu'une pression proportionnelle a la force d'actionnement soit établie dans la chambre de pression. Le piston de mattre-cylindre 5 est disposE coaxialement au piston d'amplificateur 4 et peut être deplacé dans le sens d'action- nement par l'intermédiaire d'une tige 13 logée entre les pistons 5, 4. Le piston de mattre-cylindre 5 est conçu sous la forme d'un piston étage, I'etage de piston de plus petit diamètre 4 (tant tournE vers le piston d'amplificateur 4 et l'etage de piston de plus grand diamè- tre 15 delimitant une chambre de travail 16 du mattre-cylindre 2. Normalement, la chambre de travail 16 communique avec le réservoir d'alimentation sans pression 11 à travers une valve commutée en fonc- tion de la course. Entre les étages de piston 14, 15, le piston de mattrecylindre 5 comporte une surface annulaire tournée vers une chambre annulaire 19. Le piston de mattre-cylindre 6 est disposé co- axialement aux pistons 4, 5 et peut être deplacé hydrauliquement dans le sens d'actionnement au moyen d'une pression établie dans la cham- bre de travail 6. Le piston de mattre-cylindre 6 delimite une seconde chambre de travail 20 qui, lorsque les freins sont en position relâ- chee, communique avec le reservoir d'alimentation sans pression Il a travers une valve 21 identique a la valve 17. Dans la première chambre de travail 16 débouche une conne- xion de carter 22 à laquelle sont reliés, par l'intermédiaire d'un modulateur de pression 23, les freins de roues 25, 24 implantés par exemple sur l'essieu arrière d'un véhicule automobile. Une connexion de carter 27, à laquelle sont reliés, par l'intermédiaire du modula- teur de pression 23, les freins de roues 29, 30 implantes par exemple sur l'essieu avant du véhicule'automobile, communique avec la chambre de travail 20 du maitre-cylindre 2. Le modulateur de pression 23, qui peut être commandé par l'intermédiaire d'une unité électronique de surveillance du glissement non représentée, est relié au réservoir d'alimentation 11 par l'intermédiaire d'une conduite de retour 26. Par l'intermédiaire d'une commutation appropriée des valves du modu- lateur de pression 23, ces valves etant affectées aux freins de roues, il est possible de maintenir la pression à un niveau constant dans chacun des freins de roues 29, 30, 24, 25, ou de la réduire, in- dependamment des pressions régnant dans les chambres de travail 16, , ce qui permet d'empêcher tout blocage imminent des roues. Le mattre-cylindre 2 comporte un canal 18 qui débouche ra- dialement dans la chambre annulaire 19 entourant le piston de mattre- cylindre 5 et qui relie cette chambre annulaire à la chambre 33 d'un reservoir de compensation 34. En outre, le mattre-cylindre 2 comporte un canal 28 qui débouche dans la chambre 35 du réservoir de compensa- tion. Par l'intermédiaire d'une connexion 36 et d'une conduite de pression 37, le réservoir de compensation 34 est relie à une valve directionnelle à commande magnétique 38 qui relie le réservoir de compensation 34 à la chambre de pression 10 par l'intermédiaire de la conduite de pression 39 ou au réservoir d'alimentation 11 par l'in- termédiaire de la conduite de retour 40. Les deux chambres 33, 35 du réservoir de compensation 34 sont reliées l'une à l'autre par l'in- termédiaire de perçages 41, 42. Dans la chambre annulaire 19, un manchon de positionnement 43 entourant l'étage 14 du piston de maitre-cylindre 5 peut se dépla- cer longitudinalement et il est monte étanche par rapport a l'étage 14 au moyen d'un anneau à lèvre 45. Avec l'alésage 46 et la douille 48, le manchon de positionnement 43 délimite un espace annulaire 47 qui est reliée à la chambre annulaire 19 par l'intermédiaire d'un perçage d'étranglement radial 49 pratiqué dans le manchon de posi- tionnement 43. Lors de l'actionnement des freins (c'est-à-dire lors- que le piston de mattre-cylindre 5 est déplace vers la gauche), le manchon de positionnement 43 est déplacé, par l'intermédiaire du pis- ton d'amplificateur 4, à l'encontre de la force du ressort 50, la lè- vre de l'anneau 45 permettant ainsi de faire passer de l'agent de pression de la chambre annulaire 19 dans l'espace annulaire 47. Si, lors du freinage, les roues du véhicule parviennent dans la plage de glissement et si la pression régnant à l'intérieur des freins de roues 29, 30, 24, 25 est réduite par l'intermédiaire du mo- dulateur 23, de l'agent de pression (soumis 3 une pression plus éle- vée) est envoyé, par l'intermédiaire de la conduite de pression 39 et de la valve directionnelle (valve principale) 38, dans les chambres 33, 35 du reservoir de compensation 34 et donc également (par l'in- termédiaire des coupelles d'étanchéité des pistons de mattre-cylindre , 6) dans les chambres de travail 16, 20 du mattre-cylindre 2 (in- troduction dynamique). Cette pression régulée agit alors également sur la face extrême annulaire du manchon de positionnement 43, cette face extreme étant tournée vers la chambre annulaire 19, et elle dé- place immédiatement le manchon de positionnement vers la droite (en direction de la pédale de frein 8) s'il a été déplacé précédemment vers la gauche par le piston d'amplificateur 4 et, ce faisant, re- pousse également le piston d'amplificateur 4 si aucun agent de pres- sion ne se trouve dans l'espace annulaire 47 du manchon de position- nement 43. L'agent de pression ne peut alors que refluer, de manière étranglée, de l'espace annulaire 47 vers la chambre annulaire 19 (à travers le perçage d'étranglement 49), de sorte que le manchon de po- sitionnement 43 amène donc le piston d'amplificateur 4, qui est ap- pliqué contre la face extreme 51, dans une position moyenne définie. La pression régulée qui règne dans la chambre de pression 10 de l'amplificateur 1 agit à la fois sur la surface transversale du piston d'amplificateur 4 et sur la face extrême d'un manchon d'ampli- ficateur 52 qui entoure le piston d'amplificateur 4 de manière étan- che et qui y est relié par l'intermédiaire d'un anneau élastique 53, de sorte que la surface transversale active du piston d'amplificateur (cette surface agissant sur le piston de mattre-cylindre 5 par l'in- termédiaire de la tige 13) correspond à la surface F (moins la surfa- ce f du manchon de guidage 58), l'agent de pression se trouvant dans la chambre annulaire 59 (lorsque l'amplificateur 1 est intact) étant transmis dans la conduite de fieinage 32 par l'intermédiaire du canal , qui s'étend radialement dans la partie de carter 54, de la conne- xion 56 et de la conduite de pression 57. En cas de défaillance de l'amplificateur 1, seul le piston d'amplificateur 4 peut être déplace dans le sens d'actionnement (dans le sens de la flèche A) par l'intermédiaire de la pédale de frein 8 et de la tige 9, car le manchon d'amplificateur 52, qui n'est plus relie au piston 4, reste dans sa position initiale (représentée sur la figure), ce qui provoque un brusque changement de transmission. -9- REVENDICATIONS 1. Système hydraulique de freinage à régulation du glisse- ment, destine en particulier à des véhicules automobiles, comprenant un maitre-cylindre (2) pouvant etre mis en pression au moyen d'un am- plificateur hydraulique (1), dans lequel sont implantés, entre le mattrecylindre (2) et les freins de roues (24, 25, 29, 30) reliés au mattrecylindre, des moyens de valve (23, 38) permettant de prelever, sur les freins de roues (24, 25, 29, 30), de l'agent de pression qui peut être compensé à partir de la chambre de pression (10) de l'am- plificateur hydraulique (1), et dans lequel la course de la pedale de frein (8) est limitée lors de la régulation du glissement, caractéri- sé en ce qu'il comprend un manchon d'amplificateur (52) qui entoure le piston d'amplificateur (4) a la manière d'un anneau et dont la fa- ce extreme tournée vers la chambre de pression (10) de l'amplifica- teur (1) est soumise à la pression régnant dans la chambre de pres- sion (10), le manchon d'amplificateur (52) étant relié au piston d'amplificateur (4) par l'intermédiaire d'une butde, par exemple d'un anneau élastique (53), de manière qu'en cas de déplacement du piston d'amplificateur (4) dans le sens du relâchement des freins, le man- chon d'amplificateur (52) soit entraîne par le piston d'amplificateur (4) et qu'en cas de déplacement du piston d'amplificateur (4), dans le sens d'actionnement des freins, uniquement assurE par la tige (9) articulée sur la pédale de frein (8), le manchon d'amplificateur (52) reste dans sa position initiale. 2. Système hydraulique de freinage conforme 3 la revendica- tion 1, caractérise en ce que le manchon d'amplificateur (52) entou- rant le piston d'amplificateur (4) est muni, à son extrémité tournée vers la pedale de frein (8), d'un étage s'étendant radialement vers l'extérieur ou d'une partie de tète (61) par l'intermédiaire de la- quelle ledit manchon d'amplificateur est guidé de façon etanche dans un alésage longitudinal (60) d'une pièce de carter, la partie du man- chon d'amplificateur (52) qui présente un diamètre extérieur réduit constituant, avec l'alésage longitudinal (60), une chambre annulaire (59) qui communique, par l'intermédiaire d'un canal (55) et/ou d'une conduite de pression (57), avec une chambre de travail (16) du mat- tre-cylindre (2) ou avec une conduite de freinage (32). 3. Système hydraulique de freinage conforme aux revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce qu'un manchon de positionnement (43) comprenant une collerette (62) est maintenu et guide sur l'étage (14) du piston de maitre-cylindre (5), ledit étage étant tourné vers la pédale de frein (8), et constitue, avec l'alésage (46) de la chambre annulaire (19) entourant l'étage (14) et avec une douille (48), un autre espace annulaire (47), ledit manchon de positionnement (43) étant muni d'un perçage d'étranglement (49) reliant la chambre annu- laire (19) A l'espace annulaire (47), un anneau d'étanchéite A lèvre d'étanchéité (45) étant prévu sur la collerette (62), ledit anneau d'etanchéite permettant d'envoyer de l'agent de pression de la cham- bre annulaire (19) dans l'espace annulaire (47), et le manchon de po- sitionnement (43) étant muni d'un épaulement (63) qui s'étend radia- lement vers l'intérieur jusqu'à l'étage (14) du piston de maitre-cylindre (5), ledit épaulement coopérant avec l'extremité du piston d'amplificateur (4) tournée vers le maitre-cylindre (2), et pouvant être déplace dans le sens d'actionnement des freins par ledit piston d'amplificateur. 4. Système hydraulique de freinage conforme à l'une quelcon- que des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une piece annulaire (64) qui est située dans l'alésage longitudinal (60) de la pièce de carter, destine au manchon d'amplificateur (52), et qui, d'une part, ferme la chambre annulaire (59) se trouvant entre le manchon d'amplificateur (52) et l'alesage longitudinal (60) du cô- te du maitre-cylindre et, d'autre part, sert de butée pour le manchon de positionnement (43). 5. Système hydraulique de freinage conforme à l'une quelcon- que des revendications précedentes, caractérise en ce que le carter de l'amplificateur (1) comporte une ouverture ou un alésage (65) per- mettant le passage du piston d'amplificateur (4), la largeur inte- rieure dudit alesage etant inférieure au diamètre exterieur de la partie de tete (61) du manchon d'amplificateur, ledit alesage (65) constituant un canal de pression qui relie la chambre de pression (10) de l'amplificateur (1) à la chambre annulaire situee devant le manchon d'amplificateur (52).