Brevet FR2605571A1 — publié le 19880429

La présente invention concerne un système de freinage hydrau- lique de véhicule avec, intégrés dans un corps, un servofrein et un maître-cylindre comprenant au moins deux pistons avec des chambres de pression correspondantes pour deux circuits de freinage séparés dans lesquels est inséré un système antiblocage, le servofrein et le système antiblocage étant reliés à un système d'alimentation hydraulique. De tels systèmes de freinage hydrauliques de véhicule, comportant deux circuits de freinage séparés, un servofrein, un système antiblocage et des systèmes d'alimentation hydraulique de ces derniers, sont par exemple décrits dans la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n 30 40 562. Selon cette dernière, un corps contient un servofrein avec un maître- cylindre tandem en aval. Le maître-cylindre tandem comprend un pis- ton annulaire de rappel qui, lors du branchement du système antiblo- cage, repousse le piston du cylindre vers la pédale de frein, à l'aide d'éléments du servofrein. L'interaction directe du piston du maîtrecylindre et du piston annulaire de rappel fait.que pour un système à deux circuits de freinage par exemple, il faut toujours adopter un maîtrecylindre tandem qui présente l'inconvénient d'une plus grande longueur. Avec cette disposition, et en particulier avec la commande décrite dans la demande précitée, la réaction sur la pédale peut être très élevée dans certains conditions et gênante pour le conducteur. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les pis- tons du maître-cylindre sont disposés parallèlement dans le corps, autour d'un piston de rappel actionné par le système antiblocage. Le système de freinage hydraulique de véhicule selon l'invention présente l'avantage suivant: la disposition parallèle des pistons du maîtrecylindre autour du piston de rappel avec le servofrein dans un même corps conduit à un composant très compact, de longueur réduite et dans lequel l'activité des pistons du maître-cylindre est indépendante du mouvement du piston de rappel. Selon une autre caractéristique de-l'invention, les pistons du maître-cylindre sont reliés dans le corps à une douille que des élé- ments du servofrein translatent axialement et qui charge aussi le piston de rappel. Cette douille, dont la translation axiale produit la translation des pistons du maître-cylindre, mais indépendamment d'une charge du piston de rappel, sert en particulier à isoler les pistons du maître-cylindre du piston de rappel. Les éléments du servofrein, tels qu'un piston déplacé par un tiroir, provoquent la translation axiale de la douille. Ce servofrein est par ailleurs relié au système d'alimentation hydraulique, séparé de l'hydraulique de freinage proprement dite. Alors que le fond de la douille charge le piston de rappel, la douille doit selon l'invention comporter un collet qui transmet le mouvement de cette dernière aux pistons du maître-cylindre. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, une bague est disposée entre les pistons du maître- cylindre et le collet de la douille, qu'elle entoure à une distance déterminée. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bord de la bague en regard de la paroi intérieure du corps est courbe, de sorte que ladite bague peut pivoter dans le corps et absorber par suite des pressions différentes exercées par les divers pistons du maître-cylindre. Il est ainsi possible par exemple de compenser des volumes différents dans les circuits de freinage ou une usure dif- férente des freins. Des couples différents pouvant alors en résulter sur la douille, les bords de cette dernière glissant sur la paroi intérieure du corps sont garnis de bagues de guidage élastiques. Pour assurer un meilleur maintien de la bague par rapport au collet de la douille, la bague peut présenter un bombement et le collet un évidement correspondant. Des axes d'articulation, permet- tant un basculement de la bague, s'imposent pour la liaison entre la bague et les pistons du maître-cylindre. Le piston de rappel est avantageusement monté entre les pistons du maîtrecylindre ou leurs chambres et les chambres de pression dans le corps, avec lequel il forme une chambre de volume variable. Cette chambre de volume variable doit être reliée d'une part au réservoir de liquide hydraulique du système de freinage et d'autre part au système d'alimentation hydraulique. Des distributeurs élec- tromagnétiques, réagissant à des signaux de commande du système antiblocage, sont prévus pour la commutation des deux liaisons. Dès l'arrivée d'un tel signal de commande, le distributeur électromagné- tique ferme la canalisation entre la chambre et le réservoir, tandis que le second distributeur électromagnétique ouvre la canalisation vers le système d'alimentation hydraulique. Un clapet de non-retour/étrangleur est inséré entre le distri- buteur électromagnétique et la chambre formée par le piston de rappel et le corps, afin de réduire la réaction sur la pédale et la pression appliquée dans ladite chambre. Non seulement la chambre formée par le piston de rappel et le corps, mais aussi les chambres de pression chargées par les pistons du cylindre principal, avec montage le cas échéant de clapets anti- retour, sont reliées à la canalisation aboutissant au système d'ali- mentation électrique. Le branchement du système antiblocage provoque ainsi un rappel non seulement du piston de rappel, mais aussi des pistons du maître-cylindre. La chambre formée par le piston de rappel et le corps est avan- tageusement reliée par le servofrein au système d'alimentation hydraulique, de sorte qu'aucun raccord spécial n'est nécessaire dans ce cas. Une soupape est prévue dans le piston du maître-cylindre pour la décharge de la chambre de pression. Cette soupape est logée dans la chambre de pression même, tandis que le piston du maître-cylindre traverse sa chambre du cylindre. La chambre de compression et la chambre du cylindre sont reliées par une canalisation prévue dans le piston du maître-cylindre et pouvant être obturée par un axe cou- lissant de la soupape, dont l'extrémité est conique ou qui est garni d'une bague de caoutchouc. Le dispositif présente en outre l'avantage de produire mécani- quement une action de freinage parfaitement normale, en cas de défail- lance du système d'alimentation hydraulique par exemple, sans que le piston de rappel puisse interdire d'une façon quelconque le mouve- ment des pistons du maître-cylindre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente le schéma fonctionnel d'un système de frei- nage hydraulique de véhicule avec un servofrein et un maître-cylindre représentés en coupe à plus grande échelle; la figure 2 représente un extrait à plus grande échelle de la zone d'accouplement du servofrein et du maître-cylindre de la figure 1; et la figure 3 représente un extrait à plus grande échelle d'un détail de la zone d'une soupape agissant dans un maître-cylindre de la figure 1. Un système de freinage hydraulique de véhicule selon l'inven- tion comprend selon figure 1 un servofrein 2 et un maître-cylindre 3 logés dans un corps 1. Le maître-cylindre 3 est relié par des canalisations hydrauliques 4 ou 5 correspondantes aux cylindres de frein non représentés des roues avant VL ou VR et des roues motrices arrière HA. Des canalisations de retour 6 ou 7 relient ces cylindres de frein de roue à un réservoir 8 de liquide hydraulique. Des dis- tributeurs électromagnétiques 2/2 9 ou 10 sont insérés dans les canalisations hydrauliques 4 ou 5 et les canalisations de retour 6 ou 7. Le servofrein 2 est relié à un système d'alimentation hydrauli- que 11 propre, qui peut prélever du liquide hydraulique dans le réservoir 8 par une pompe 12 et une canalisation 13. Ce système d'alimentation hydraulique 11 comprend en outre un accumulat.ur de pression 14 et un limiteur de pression 16 insérés dans une Privation 15 sur la pompe 12. Le corps 1 contient à la fois le maître-cylindre 3 et le servo- frein 2. Ce dernier est logé pour l'essentiel dans une pièce rappor- tée 17 qui ferme le corps 1 à la façon d'un couvercle. Une tige 18 de piston pénètre axialement dans la pièce rapportée 17, à l'exté- rieur de laquelle elle est reliée à une pédale de frein non repré- sentée. Cette tige 18 de piston se place dans la pièce rapportée 17 sur un tiroir de commande 19 pour lequel un piston 20 du servofrein forme une douille de commande axiale 21. De l'autre côté de la tige 18 de piston, le tiroir de commande 19 prend appui par un ressort 22 sur le fond de la douille de commande 21. Le piston 20 du servofrein est monté en translation axiale dans un alésage axial 23 de la pièce rapportée 17, avec guidage par des manchettes annulaires 24 et 25. Des chambres cylindriques 27 et 28 sont formées entre les manchettes annulaires 24 et 25 d'une part et la manchette annulaire 25 et un épaulement de butée 26 de la pièce rapportée 17 d'autre part. La face frontale 29 du piston 20 du servofrein s'applique sur une douille 30 en pot, qui prend appui sur la paroi intérieure 33 du corps par un collet 31 et une bague de guidage 32. Une bague 34 entoure la douille 30 à une distance 35 et présente un bord courbe 36. La bague 34 peut ainsi effectuer un certain pivo- tement de la façon décrite ci-après. La bague 34 se place par ailleurs derrière le collet 31 de la douille. Du côté opposé au collet 31 de la douille, des axes d'articula- tion 37 sont insérés dans la bague 34, l'autre extrémité de chacun d'eux pénétrant dans un prolongement 38 en forme de manchon d'un pis- ton 40 du maître-cylindre. Chaque piston 40 du maître-cylindre traverse une chambre cylin- drique 41 en prenant appui sur le fond 44 de la chambre par un ressort 43 qui s'applique sur un épaulement annulaire 42. Il traverse toute- fois aussi ce fond 44 et pénètre avec sa soupape 45 dans une chambre de pression 46. La soupape 45 prend appui d'un côté sur le fond du coprs 1 par un ressort 47 et, de l'autre côté, est logée dans un alésage 49 du piston 40 du maître-cylindre par son axe coulissant 48 à extrémité conique. Cet axe coulissant 48 comprend au moins une gorge longitudinale axiale 50, circonférentielle et reliée à la chambre de pression 46. Il comprend en outre une bride annulaire 48' qui s'applique sur un épaulement 1' du corps pour l'ouverture de la soupape. On obtient ainsi une soupape centrale simple. Dans une autre forme de réalisation de la soupape 45' selon figure 3, une bague élastique 79 est glissée sur l'axe coulissant 48, à la place de la partie conique, et assure l'étanchéité par rap- port à un épaulement 80 du piston lors de la fermeture de la soupape. L'exemple de réalisation selon figure 1 comprend deux pistons du maîtrecylindre parallèles et en regard, entre lesquels un piston de rappel 51 coulisse. Ce piston de rappel 51 coulisse dans un alésage de guidage axial 52 et applique sa face frontale 53 sur la douille 30. du côté opposé à la face frontale 53, il comprend une bride annulaire 54 pour son montage en translation dans une chambre 55. Le mouvement du piston de rappel 51 s'effectue contre la pres- sion exercée par un ressort 56, qui est logé dans un trou borgne 57 du piston de rappel 51 et prend appui sur le fond de la chambre 55. La bride annulaire 54 vient en butée sur un épaulement annulaire 58 de la chambre 55. La chambre 55 est reliée au réservoir 8 par un orifice 59, un clapet de non-retour/étrangleur 60 et un distributeur électromagnéti- que 61. La chambre 55 est également reliée à la chambre cylindrique 27 par un autre distributeur électromagnétique 62 en parallèle et la canalisation 63, et à chacune des canalisations hydrauliques 4 et 5 par un clapet de non-retour 64. Les chambres cylindriques 41 sont également reliées au réservoir 8 par les raccords 65. Une liaison de retour est de meme établie par les orifices 67, 68 et 69 entre la chambre 66 contenant le ressort 22 d'appui du tiroir de commande 19 et le réservoir 8. Une liaison de pression est par contre établie entre le réservoir 8 et les chambres cylindriques 27 et 28 par le système d'alimentation hydrau- lique 11, une canalisation de raccordement 70, un perçage 71 du piston 20 du servofrein, des perçages radiaux 72 et 73 et un perçage axiale 74 reliant ce dernier. Le fonctionnement du système de freinage de véhicule considéré est le suivant. La pression exercée par la pédale de frein est transmise à la tige 18 de piston. Cette dernière agit sur le tiroir de commande 19 qui se déplace axialement vers la gauche, contre la force exercée par le ressort de compression 22. Il obture alors l'orifice 67 et par suite la liaison de retour vers le réservoir 8. Les perçages radiaux 72 ouvrent par contre la liaison avec le système d'alimen- tation hydraulique 11 par le perçage 71 et la canalisation de rac- cordement 70. Du fluide de pression peut ainsi atteindre la chambre cylindrique 28 et, par le perçage 71, les perçages radiaux 72, le perçage axial 74 et le perçage radial 73, la chambre cylindrique 27. Ce fluide de pression déplace le piston 20 du servofrein axialement vers la gauche jusqu'à ce que la liaison de pression soit de nou- veau supprimée. Par son mouvement axial, le piston 20 du servofrein entraîne aussi la douille 30 en pot qui, par son collet 31, guide la bague 34. La pression est ainsi amplifiée par les axes d'articulation 37 sur les pistons 40 du maître-cylindre, de sorte que les soupapes 45 ferment la canalisation de liaison 75 entre la chambre de pression 46 et la chambre cylindrique 41. Une pression de freinage s'établit ainsi dans les chambres de pression 46 et peut agir, par les distri- buteurs électromagnétiques 9, sur les cylindres de frein non repré- sentés. La douille 30 translate toutefois aussi le piston de rappel 51, de sorte que du liquide hydraulique peut s'écouler de la chambre 55 dans le réservoir 8 par l'orifice 59, le clapet de non-retour/ étrangleur 60 et le distributeur électromagnétique 61. Lorsqu'une régulation ABS est lancée, le distributeur électro- magnétique 61 se ferme tandis que le distributeur électromagnétique 62 s'ouvre. Du fluide de pression peut ainsi s'écouler de la chambre cylindrique 27 dans la chambre 55, par la canalisation 63, et dans les chambres de pression 46 par les clapets de non-retour 64. Par suite de la présence du clapet de non-retour/étrangleur 60, le pis- ton de rappel 51 translate lentement la douille 30 et avec elle le piston 20 du servofrein vers la tige 18 de piston ou la pédale, jusqu'à ce que le piston 20 s'applique sur l'épaulement de butée 26. LOe pistom 40 du maître-cylindre sont également rappelés de la même façon. La course des pistons 40 du maître-cylindre est limitée de façon qu'une course de manoeuvre encore suffisante pour un freinage sûr soit encore disponible en cas de défaillance du servofrein. Le mouvement des pistons 40 du maître-cylindre pour le freinage s'effec- tue par ailleurs sans étranglement. Les distributeurs électromagné- tiques 9 permettent de régler la pression appliquée aux cylindres de frein (établissement et maintien de la pression). Les distributeurs électromagnétiques 10 diminuent la pression. Pendant la transmission de l'effort, la bague 34 sert essentiel- lement à compenser d'éventuels volumes différents dans les deux cir- cuits de freinage, par suite d'une usure différente des freins par exemple. Pour cette raison, la distance 35 et le bord annulaire 36 courbe lui permettent de pivoter. En cas de défaillance totale d'un circuit de freinage, seul un piston 40 du maître-cylindre ou un axe d'articulation 37 agit sur la bague 34. Cette dernière pivote alors jusqu'à son application sur le collet 31 de la douille et le réta- blissement d'une action de force. Cette force unilatérale produit alors sur la douille 30 un couple qui est absorbé par les bagues de guidage 32 et 76, qui sont par suite avantageusement réalisées en matière plastique. Pour améliorer la liaison entre le collet 31 de la douille et la bague 34, il est prévu selon figure 2 que la bague 34 présente des bombements 77 qui se logent dans des évidements 78 lors de l'ap- plication sur le collet 31 de la douille. En cas de défaillance totale du système d'alimentation hydrau- lique 11 ou du reste de l'hydraulique, la transmission de l'effort peut aussi être purement mécanique dans le système de frein de véhicule selon l'invention. Cette transmission s'effectue par la tige 18 de piston, le tiroir de commande 19, le piston 20 du servofrein, la douille 30, la bague 34, les axes d'articles 37 et les pistons 40 du maître-cylindre. Le rappel s'effectue alors par les ressorts pré- vus 47, 43, 56 et 22. Pour la même raison, le diamètre du piston de rappel 51 doit être supérieur à celui du piston 20 du servofrein. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Système de freinage hydraulique de véhicule avec, intégrés dans un corps, un servofrein et un maître-cylindre comprenant au moins deux pistons avec des chambres de pression correspondantes pour deux circuits de freinage séparés dans lesquels est inséré un système antiblocage, le servofrein et le système antiblocage étant reliés à un système d'alimentation hydraulique, ledit système étant carac- térisé en ce que les pistons (40) du maître-cylindre sont disposés parallèlement dans le corps (1), autour d'un piston de rappel (51) actionné par le système antiblocage. 2. Système de freinage selon revendication 1, caractérisé en ce que lespistors (40) du maître-cylindre sont reliés dans le corps (1) à une douille (30) que des éléments (20, 19, 18) du servofrein (2) déplacent axialement et qui charge aussi le piston de rappel (51). 3. Système de freinage selon revendication 2, caractérisv en ce que la douille (30) présente vers la paroi intérieure (33) du corps un collet (31) qui se place au-dessus d'une bague (34) entourant la douille (30) à une distance (35). 4. Système de freinage selon revendication 3, caractérisé en ce que le bord (36) de la bague (34) en regard de la paroi intérieure (33) du corps est courbe. 5. Système de freinage selon une des revendications 3 ou 4, carac- térisé en ce que la bague (34) présente un regard du collet (31) de la douille un bombement (77) qui, en position de service, se loge dans un évidement (78) correspondant du collet (31). 6. Système de freinage selon une quelconque des revendications 3 à , caractérisé en ce que la liaison entre les pistons (40) du maîtrecylindre et la bague (34) s'effectue par des axes d'articulation (37). 7. Système de freinage selon une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la douille (30) repose sur la paroi inté- rieure (33) du corps par des bagues de guidage (32, 76) réalisées de préférence en matière plastique. 8. Système de freinage selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le piston de rappel (51) forme avec le corps (1) une chambre (55) de volume variable, qui est reliée d'une part à un réservoir (8) de liquide hydraulique et d'autre part au système d'alimentation hydraulique (11). 9. Système de freinage selon revendication 8, caractérisé par l'insertion d'un distributeur électromagnétique (61) commutable entre la chambre (55) et le réservoir (8). 10. Système de freinage selon une des revendications 8 ou 9, carac- térisé par l'insertion d'un distributeur électromagnétique (62) com- mutable entre la chambre (55) et le système d'alimentation hydrau- lique (11). 11. Système de freinage selon une des revendications 9 ou 10, caractérisé par l'insertion d'un clapet de non-retour/étrangleur (60) entre le distributeur électromagnétique (61) ou le cas échéant le distributeur électromagnétique (62) et la chambre (55). 12. Système de freinage selon une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que la chambre (55) est reliée aux canali- sations (4, 5) des circuits de freinage, le cas échéant en aval du clapet de non-retour/étrangleur (60) et avec insertion de clapets de non-retour (64). 13. Système de freinage selon une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que la chambre (55) est reliée au système d'alimentation hydraulique (11)-par une canalisation (63) et le servofrein (2). 14. Système de freinage selon une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le piston (40) du maître-cylindre tra- verse une chambre cylindrique (41) et son fond (44) puis forme avec le corps (1) la chambre (46) de production de la pression de freinage. 15. Système de freinage selon revendication 14, caractérisé en ce que le piston (40) du maître-cylindre est monté sur un ressort dans la chambre de pression (46). 16. Système de freinage selon une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce qu'une soupape (45) est prévue dans la chambre de pression (46) et comprend un axe coulissant (48) qui pénètre dans un perçage (49) du piston (40) du maître-cylindre pour fermer une canalisation (75) reliant la chambre de pression (46) au réservoir (8) par la chambre cylindrique (41) et les raccords (65). 17. Système de freinage selon revendication 16, caractérisé en ce que l'axe coulissant (48) présente une gorge longitudinale (50). 18. Système de freinage selon une des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce que l'axe coulissant (48) présente une extrémité conique qui, en position de fermeture,pénètre dans un siège de soupape correspondant de la canalisation de liaison (75). 19. Système de freinage selon une des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce qu'une bague élastique (79) est glissée sur l'axe coulissant (48) et s'applique en position de fermeture de la soupape (45') sur un épaulement (80) du piston. 20. Système de freinage selon une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que pour l'ouverture de la soupape (45, 45'), cette dernière applique sa bride (48') annulaire sur un épaulement (1') du corps.