Brevet FR2593453A1 — publié le 19870731

La présente invention concerne un amplificateur hydraulique, destiné en particulier à actionner des maltres-cylindres dans des systèmes de freinage de véhicules automobiles, comprenant une source de liquide de pression, un agencement de valves, qui permet d'intro- duire une pression hydraulique de manière régulée dans une chambre d'amplificateur en fonction d'une force d'actionnement, et un piston d'amplificateur étagé coulissant axialement qui délimite la chambre d'amplificateur et qui est constitué de deux éléments de piston re- liés entre eux et de diamètres différents, qui peuvent se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre selon une distance préd9termi- née. Un amplificateur de ce type a été décrit dans la demande de brevet allemand 33 15 730.8. Dans cet amplificateur, la surface ex- trême côté pédale du piston d'amplificateur comporte un prolongement se terminant par une tête élargie côté pédale. Cette tête ou cette extension est logée, avec un jeu axial, dans un piston annulaire qui fait partie d'une tige de piston reliée à une pédale de frein. Le piston annulaire est muni d'une collerette annulaire qui s'étend axialement vers l'extérieur et qui prend appui sur un épaulement du bottier lorsque les freins se trouvent en position relâchée. Lors- qu'une force d'actionnement est exercée sur la pédale de frein, le piston intérieur se déplace à l'encontre de la force d'un ressort, ce qui a pour effet d'isoler d'abord la chambre d'amplificateur d'un r&- servoir d'alimentation sans pression par l'intermédiaire d'une valve de freinage. Lorsque la force exercée sur la pédale de frein augmen- te, la poursuite du déplacement du tiroir de commande de la valve de freinage provoque un écoulement de liquide de pression d'une source de pression dans la chambre d'amplificateur, ce qui déplace le piston d'amplificateur qui effectue un déplacement par rapport au piston an- nulaire. En présence d'un certain niveau de pression dans la chambre d'amplificateur, le piston d'amplificateur, après avoir surmonté les frictions, se déplace avec le piston de maitre-cylindre dans le sens d'actionnement, de sorte qu'une pression hydraulique s'établit dans la chambre de travail du maître-cylindre. En prisence d'une seconde pression, pouvant également être prédéterminée, dans la chambre de l'amplificateur hydraulique, le piston d'amplificateur a effectué, par rapport au piston d'actionnement, un déplacement égal au jeu axial, de sorte que la tête du piston d'amplificateur vient en butée contre la surface correspondante du piston d'actionnement. Dans cet agencement, il peut se produire un bruit relativement important et un choc brutal des deux pistons l'un contre l'autre. La présente invention a pour but d'empêcher, dans un ampli- ficateur hydraulique du type indiqué précédemment, tout choc brutal et toute apparition de bruit lors de l'actionnement, et de raccourcir la course à vide en fermant rapidement les valves centrales. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce que le piston d'amplificateur comporte, à son extrémité éloignée de la pédale, un alésage dans lequel un piston auxiliaire coulisse longitudinalement de manière étanche, ce piston coopérant avec celui du maitre-cylindre et entourant, avec le piston d'amplificateur, une chambre qui communique avec la chambre d'amplificateur par l'intermé- diaire d'un canal prévu dans le piston d'amplificateur. De préférence, il est prévu, dans le canal reliant la cham- bre située entre le piston auxiliaire et le piston d'amplificateur avec la chambre d'amplificateur, un étranglement qui retarde l'entrée et la sortie du liquide de pression dans/de la chambre, de sorte que le piston auxiliaire se déplace avant le piston d'amplificateur au début du freinage et déplace les pistons du maltre-cylindre dans le sens d'actionnement de manière que les valves centrales implantées sur les pistons se ferment immédiatement et isolent les chambres de travail du mattre-cylindre du réservoir d'alimentation. De manière appropriée, l'alésage pratiqué à l'extrémité du piston d'amplificateur éloignée de la pédale est conçu sous la forme d'un alésage borgne, le piston d'amplificateur comportant, à cette extrémité, une saillie s'étendant radialement vers l'intérieur jusque dans la zone de l'alésage, cette saillie étant, par exemple, un an- neau de butée ou une collerette qui est fixé au piston d'amplifica- teur par sertissage, matage ou soudage. Cette collerette limite la cour- se du piston auxiliaire et garantit que, lors du freinage proprement dit, le piston d'amplificateur et le piston auxiliaire agissent comme - 3 - un seul et même pistons et que, lorsque les freins se trouvent en po- sition relâchée, le piston auxiliaire adopte toujours une position d'attente définie par rapport au piston d'amplificateur. De manière avantageuse, l'extrémité du piston auxiliaire proche de la pédale de frein comporte un pivot ou un nez qui s'engage dans un alésage borgne ou longitudinal du piston d'amplificateur et qui produit un effet d'amortissement en refoulant du liquide de pres- sion hors de l'alésage borgne ou en l'y aspirant. De manière appropriée, un ressort de compression est inter- calé entre le nez et le fond de l'alésage borgne et agit sur le pis- ton auxiliaire dans le sens d'actionnement, garantissant ainsi que le piston auxiliaire est maintenu constamment en butée contre le pous- soir du piston de maitre-cylindre. Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée qui représente une vue en coupe longitudinale d'un amplificateur hy- draulique. Sur la figure, le chiffre de référence 1 désigne un bottier d'amplificateur muni d'un alésage cylindrique 2. Un piston d'amplifi- cateur 5 est logé de manière étanche dans la partie de plus petit diamètre 3 de l'alésage cylindrique 2, un second élément 7 du piston d'amplificateur 5 étant logé de manière étanche dans la partie d'alé- sage 6. L'élément de piston étagé 7 est de conception tubulaire et comporte un alésage débouchant à plusieurs étages. Dans une première partie d'alésage 8 de l'élément de piston 7 est guide, de manière étanche, un piston intérieur 9 qui est relié à une tige 10 pouvant être reliée à une pédale de frein (non représentée). A l'extrémité du piston 5 éloignée de la pédale, un piston auxiliaire 11 est guidé, de manière étanche, dans un alésage borgne 4, la chambre 15 située entre le piston auxiliaire 11 et la surface extrême 17 du piston d'amplifi- cateur 5 éloignée de la pédale pouvant être sollicitée directement par le liquide de pression. Dans le bottier d'amplificateur 1 vissé au carter de maître- cylindre 18 est prévu un bottier d'une valve de freinage, dans lequel est logé un tiroir de commande coulissant axialement 29. Le tiroir de commande 29 est de forme sensiblement cylindrique et comporte un per- çage axial débouchant 30 qui, lorsque les freins se trouvent en posi- tion relâchée, établit une communication hydraulique avec un réser- voir d'alimentation sans pression (non représenth) par l'intermédiaire d'un perçage radial 32. Lorsque l'amplificateur hy- draulique se trouve dans la position correspondant à un relâchement des freins, une pression atmosphérique règne donc dans la chambre d'amplificateur 27. En outre, le tiroir de commande 29 comporte un canal radial 31 qui permet - par une liaison établie par l'intermé- diaire d'une gorge annulaire - de relier un canal de bottier 34 à la chambre d'amplificateur 27 en cas de déplacement correspondant du ti- roir de commande 29, une source de liquide de pression (non reprisen- tee) pouvant être reliée à ce canal de bottier. Le tiroir de commande 29 est sollicité dans le sens de relâchement des freins par un res- sort de compression 35. L'extrémité d'un premier levier 38, dont l'autre extrémité s'engage dans un évidement 39 de l'élément de piston 7, est appliquée contre l'extrémité droite, lorsqu'on regarde la figure, du tiroir de commande 29 au moyen d'un élément intermédiaire. Un second levier 41 est relié au premier levier 38 par l'intermédiaire d'une articulation rotative 40, l'extrémité supérieure, lorsqu'on regarde la figure, du second levier 41 étant montée fixe dans le bottier 1 à 12, tandis que son extrémité inférieure, lorsqu'on regarde la figure, s'engage dans un évidement 42 du piston intérieur 9. Le piston intérieur 9 peut se déplacer axialement par rapport à l'élément de piston 7 dans le sens d'actionnement des freins. Le mode de fonctionnement de l'amplificateur hydraulique se- ra décrit en détail ci-après, en partant de la situation o les freins sont relâchés, c'est-à-dire o toutes les pièces mobiles se trouvent dans la position indiquée sur la figure. La chambre 27 de l'amplificateur hydraulique communique, par l'intermédiaire du tiroir de commande 29, avec le réservoir d'alimentation sans pression, de sorte qu'aucune force n'est exercée sur le piston d'amplificateur 5 ni sur le maître-cylindre (non représenté) actionné par le piston d'amplificateur et que les freins de roues reliés au maître-cylindre sont donc sans pression. Lorsqu'une force d'actionnement F est exercée sur la pédale de frein, le piston intérieur 9 se déplace vers la gauche à l'encon- tre de la force du ressort de compression 43 et le second levier 41 effectue un pivotement dans le sens horaire autour du point d'appui fixe 12. En raison des joints qui assurent l'étanchéité du piston d'amplificateur 5 et des maltres-cylindres et du fait de la présence supplémentaire de ressorts de rappel, l'extrémité inférieure, lors- qu'on regarde la figure, du premier levier 38 rencontre d'abord une résistance relativement grande, de sorte que l'extrémité supérieure, lorsqu'on regarde la figure, du levier déplace le tiroir de commande 29 de la valve de freinage vers la gauche en regardant la figure. Le tiroir de commande 29 provoque ainsi la fermeture du perçage radial 32 de la valve de freinage, de sorte que la chambre d'amplificateur 27 est isolée du réservoir d'alimentation sans pression. Si la force appliquée à la pédale de frein augmente, la poursuite du déplacement du tiroir de commande 29 a pour effet de relier le canal de bottier 34, par l'intermédiaire de la gorge annulaire, au canal radial 31 du tiroir de commande 29, de sorte que du liquide de pression passe de la source de pression dans la chambre d'amplificateur 27, ce liquide, d'une part, mettant en pression la surface active relativement petite du piston intérieur 9 et, d'autre part, agissant sur le piston d'am- plificateur 5, ce dernier étant déplacé vers la gauche lorsqu'on re- garde la figure. Simultanément, le liquide de pression qui pénètre, par l'intermédiaire du canal 16 prévu dans le piston d'amplificateur , dans la chambre 15 située entre le piston auxiliaire 11 et la sur- face extrême du piston d'amplificateur 5 agit sur le piston auxiliai- re 11 dans le sens d'actionnement, de sorte que ce dernier se déplace avant le piston d'amplificateur 5 jusqu'à ce que le piston auxiliaire 11 soit appliqué contre la collerette 14 du piston d'amplificateur 5. Etant donné que le piston d'amplificateur 5 est réalisé en deux parties, la course de la pédale est elle aussi avantageusement raccourcie. En mettant en pression le piston auxiliaire de plus petit diamètre, ce dernier est déplacé vers la gauche, ce qui explique que les valves centrales implantées dans le maître-cylindre se ferment pr&maturément, par exemple, en présence d'une pression de 4 bars, de sorte qu'une pression peut s'établir très t8t dans le mattre-cylin- dre. Comme indiqué sur la figure, un étranglement 13 est prévu dans le canal 16, de sorte que, lors du relâchement des freins, le, liquide de pression qui a pénétré dans la chambre 15 ne peut refluer de cette chambre en direction de la chambre d'amplificateur 27 que de manière ralentie, ce qui explique que le piston auxiliaire 11 heurte la surface extrême 17 du piston d'amplificateur 5 de manière amortie, même si les ressorts de rappel agissant (dans le sens opposé à la flèche F) sur les pistons (non représentés) du ma1tre-cylndre sont comparativement puissants. Dans un perçage longitudinal 28 du piston d'amplificateur 5 est logé un ressort de compression 36 qui agit sur le nez 37 du pis- ton auxiliaire et qui garantit que le piston auxiliaire 11 est tou- jours correctement appliqué contre l'extrémité c8té pédale du pous- soir 26 qui coopère avec le piston de maître-cylindre 25. En outre, le nez 37, qui effectue un mouvement alternatif dans le perçage 28, fait office de piston d'amortissement, étant donné que le perçage 28 est lui aussi rempli de liquide de pression. REVENDICATIONS 1. Amplificateur hydraulique destina en particulier à ac- tionner des maltres-cylindres dans des systèmes de freinage de véhi- cules automobiles, comprenant une source de liquide de pression) un agencement de valves, qui permet d'introduire une pression hydraulî- S que de manière régulée dans une chambre d'amplificateur en fonction d'une force d'actionnement, et un piston d'amplificateur Etag6 cou- lissant axialement qui délimite la chambre d'amplificateur et qui est constitué de deux éléments de piston reliés entre eux et de diamètres différents, qui peuvent se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre selon une distance prédéterminée, caractérisé en ce que le piston d'amplificateur (5) comporte, à son extrémit6 éloignée de la pédale, un alésage (4) dans lequel un piston auxiliaire (11) coulisse longi- tudinalement de manière étanche, ledit piston coopérant avec le pis- ton (25) du maître-cylindre (18) et entourant, avec le piston d'am- plificateur (5), une chambre (15) qui communique avec la chambre d'amplificateur (27) par l'intermédiaire d'un canal (16) prévu dans le piston d'amplificateur (5). 2. Amplificateur hydraulique conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans le canal (16) reliant la chambre (15) située entre le piston auxiliaire (11) et le piston d'amplificateur (5) avec la chambre d'amplificateur (27), un âtran- glement (13) qui retarde l'entrée et la sortie du liquide de pression dans/de la chambre (15). 3. Amplificateur hydraulique conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'alésage (4) pratiqué à lVextrêmit du piston d'amplificateur (5) éloignée de la pédale est conçu sous la forme d'un alésage borgne. 4. Amplificateur hydraulique conforme à l'une quelconque des revendications préc6dentes, caractérisg en ce qu'a son extremitâ éloignée de la pédale, le piston d'amplificateur (5) est muni d'une saillie s'étendant radialement vers l'intérieur jusque dans la zone - 8 - de l'alésage (4), ladite saillie étant, par exemple, un anneau de bu- tée ou une collerette (14) qui est fixé au piston d'amplificateur (5) par sertissage, matage ou soudage. 5. Amplificateur hydraulique conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'à son extrémité proche de la pédale de frein, le piston auxiliaire (11) comporte un pivot ou un nez (37) qui s'engage dans un alésage borgne ou longitudinal (28) du piston d'amplificateur (5). 6. Amplificateur hydraulique conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un ressort de com- pression (36) est intercalé entre le nez (37) et le fond de l'alésage borgne (28) et agit sur le piston auxiliaire (11) dans le sens d'ac- tionnement.