Brevet FR2600960A1 — publié le 19880108

La présente invention concerne une installation hydraulique de freinage automobile sans assistance et peut également s'appli- quer à vérins et presses hydrauliques. Elle permet d'obtenir un freinage puissant souple et progressif, tout en réduisant l'effort que le conducteur doit exercer sur la pédale. Actuellement, les véhicules automobiles légers sont de plus en plus rapides et an raison de la circulation, les distances de freinage de plus en plus courtes. Les freins à disques ont conquis les constructeurs. En abandonnant l'effet d'engagement des freins à tambours, les freins à disques gagnent en sécurité et perdent en efficacité. A pression égale sur la pédale, le freinage est diminué, aussi parallèlement aux disques et pour obtenir l'efficacité indispensable, se développe le freinage assisté. Dans un système sans assistance, comme généralement dans le passé, le maitre-c~lindre,les canalisations et les cylindres récepteurs transmettent la puissance hydraulique d'actionnement des freins fournie par effort qu'exerce le conducteur sur la pédale. Les organes de freinage auxquels cette puissance est transmise, l'utilisent au mieux afin d'obtenir une décélération maximum Avant l'apparition des freins à disques, il était en général admis que l'effort fourni par le conducteur suffise. Le dispositif, obJet de la présente invention, permet d'obtenir une puissance de freinage élevée, donc une décélération facile et sûre sans assistance. Ptrur comprendre l'invention, il faut remarquer que dans un système hydraulique sans assistance, l'action de freinage se décompose en deux phases. Dans la première, le conducteur appuie sans effort sur la pédale qui s'enfonce. La pression émise par le mattre-cylindre actionne les cylindres récepteurs. Ces derniers poussent les garnitures de freins au contact des tambours ou des disques. Cette phase exige une basse pression hydraulique et une quan tité de fluide variable, parfois importante : c'est la phase d'approche. -- Dans la deuxième, la pédale résiste, les cylindres récepteurs pressent les garnitures. Le conducteur doit proportionnellement augmenter son effort pour obtenir une décélération plus rapide. C'est la phase du freinage effectif; elle exige une pression hydraulique élevée et un volume de fluide réduit. Ce système a ùn inconvénient qui vient de la constance dans le rapport t effort du conducteur-pression hydraulique. L'antagonisme des deux exigences de l'action de freinage beaucoup de liquide et peu de pression, dans la première peu de liquide et beaucoup de pression, dans la deuxième n'est pas pris en compte. L'invention apporte une solution spécifique à chacune des deux phases. L'invention réside dans l'alternance de deux effets hydromécaniques différentE. Elle concerne la disposition de deux cylindres hydrauliques à pistons de diamètres différents et d'une pédale à bras de levier variable qui les actionnent tour à tour. Dans la première phase de freinage, suivant une caractéristique de l'invention, un maitre-cylindre à grand débit est actionné avec une pédale à bras de levier court pour amener les garnitures en contact des tambours ou des disques, ce qui a pour résultat d'obtenir une course de pédale réduite. Dans la deuxième phase, suivant l'autre caractéristique de l'invention, le relais est pris par un cylindre-surpresseur à piston-tiroir de diamètre plus petit, actionné avec la même pédale dont le bras de levier est allongé. La pression hydraulique s'en trouve facilement amplifiée. Le gain de course de la pédale obtenu dans la première phase, perme d'utiliser cette double démultipli globale cation sans augmenter la course de la pédale. Un dispositif conforme à l'invention est représenté à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints. Lors de l'actionnement de la pédale de frein E celle-ci pivote en B et par l'intermédiaire de la bielle 3 enfonce le piston de pression 4 du maitre-cylindre 1 qui envoie dans la chambre 6 le liquide aspiré en 5 et le pousse par l'intermédiaire de la canalisation 7 et des orifices 8 et 9 du cylindre-surpresseur 2 dans la chambre de surpression 10 et vers les cylindres-récepteurs par le conduit 14. La pression du liquide s'élève rapidement dans le circuit et les deux chambres jusqu'à ce que la force résultante exercée sur le ressort taré 11 soit en équilibre avec l'effort appliqué sur la pédale de frein E. En augmentant la force exercée sur la pédale, le ressort 11 est finalement pressé et laisse la pièce D pivoter sur son axe C ce qui entraine le déplacement du point d'appui B et l'enfoncement du piston-tiroir 13 du cylindre surpresseur 2. Les orifices 8 et 9 se trouvent obstrués. Dès lors la première phase appelée d'approche est terminée. La deuxième, de freinage effectif, commence. Une partie du liquide se trouve désormais isolée dans le conduit 7 et dans la chambre 6. Ce liquide bloque le piston 4 et par l'intermédiaire de la bielle 3 la position de l'articulation A qui de ce fait devient point d'appui. Le bras de levier de la pédale se trouve allongé de la distance entre point B et point A. En augmentant légèrement la force exercée sur la pédale, celle ci pivote en A et par l'intermédiaire de la bielle 12 enfonce facilement le piston 13. La pression de la partie du liquide occupant la chambre 10, le conduit 14 et les cylindres récepteurs, croit rapidement. Dans cette deuxième phase la mise en action A'un cylindre surpresseur à piston de diamètre réduit, entraîné par une pédale à bras de levier allongé, permet obtenir une puissance hydraulique d'actionnement des freins considérable avec comme source nergie, le simple effort du conducteur. L'existence de la première phase à effet volumétrique permet d'utiliser dans la deuxième, un rapport : effort du conducteurpression hydraulique, nettement favorable à la pression. Cette dernière caractéristique constitue un avantage essentiel conforme à l'invention par rapport au dispositif décrit plus haut, dans lequel, un seul mattre-cylindre est mis en action. L'invention s'étend aux vérins et presses hydrauliques qui utilisent l'énergie de l'opérateur. I1 est bien évident que l'invention n'est pas limitée à l'ex- emple de réalisation ci-dessus décrit et représenté et à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisations sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Dispositif générateur de haute-pression hydraulique pour freins d'automobiles, presses et vérins à fluide caractérisé en ce qu'il comporte deux cylindres hydrauliques (1) et (2) à pistons de diamètres différents, actionnés alternativement, le cylindre (1) d'abord, ensuite le cylindre (2) par un levier ou pédale (E) dont la longueur du bras est rendue variable par le déplacement contrôlé du point d'appui (B) en (A!. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'un ressort taré (11) permet de déterminer le début de l'alternance entre le point d'appui (B) et (A) et l'enfoncement du piston-tiroir (13) du cylindre surpresseur (2). 3) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2 caractérisé par le fait que l'enfoncement du piston-tiroir (13) obstrue immédiatement les orifices (8) et (9). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'enfoncement du piston-tiroir (13) fait croitre la pression du liquide isolé dans- la chambre (10) le conduit (14) et les cylindres récepteurs. 5) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 4 caractérisé par le fait que le diamètre du piston-tiroir (13) est plus petit que le diamètre du piston (4) du cylindre (1). 6) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 3 - caractérisé en ce que le liquide isplé dans le conduit (7) et la chambre (6) par obturation de l'orifice (8) bloque l'enfoncement du piston (4). 7) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2 caractérisé par le fait que le bras de levier de la pédale iE) s'allonge par déplacement du point d'appui quand le pivotement passe de (B) en (A) sous le contrôle du ressort taré (71).