Brevet FR2600957A1 — publié le 19880108

-- 1 -La présente invention concerne un dispositif de régulation de pression, en particulier pour un système de freinage pouvant être actionné par de l'agent de pression et destinés à un véhicule automobile, comprenant un carter dans lequel un piston de régulation 5 est disposé entre une entrée d'agent de pression et une sortie d'agent de pression, la force de commande exercée sur le piston de régulation étant proportionnelle à la charge existant entre deux pièces mobiles l'une par rapport à l'autre, en particulier entre l'essieu et la caisse suspendue du véhicule. Un dispositif de régulation de pression de ce type est décrit, par exemple, dans le Manuel de freinage ALFRED TEVES GMBH, 8e édition 1984, Bartsch-Verlag Otto-Brunn, page 240, "5.5 Régulateur de force de freinage en fonction de la charge". Dans le régulateur de force de freinage connu de ce type, la transmission de la force de 15 commande proportionnelle à la charge exercée sur la roue s'effectue par l'intermédiaire d'un dispositif mécanique qui transmet au piston de régulation du régulateur de force de freinage les mouvements relatifs entre l'essieu et la carrosserie du véhicule et modifie ainsi la pression de commutation en fonction de la charge. Ce type de déclenchement présente un inconvénient, à savoir que - dans la mesure o les tolérances de fabrication de nombreux éléments intermédiaires et de transmission doivent être prises en compte - , il est nécessaire d'effectuer des réglages sur le véhicule au moyen de diverses procédures, ce qui se traduit par des frais de 25 montage et d'ajustage très élevés qui représentent en général le double du prix du régulateur. Cependant, le réglage effectué sur le véhicule ne permet de compenser qu'une partie des écarts dimensionnels car le ressort du châssis possède également une énorme tolérance longitudinale à laquelle s'ajoute ce qu'il est convenu d'appeler 'l"af30 faissement" qu'il subit à mesure que sa durée d'utilisation augmente. Un autre inconvénient réside dans le fait que,. sous l'effet de l'usure, le dispositif de déclenchement mécanique se dérègle lors du fonctionnement. La présente invention a donc pour but de fournir un disposi35 tif de régulation de pression du type indiqué précédemment, qui ne - 2 - 2600957 nécessité aucun réglage sur le véhicule, qui fonctionne avec précision et indépendamment des tolérances et de l'usure du châssis et dont la fabrication et le montage sont donc simples et économiques. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en 5 ce que la production et la transmission de la force de commande s'effectuent par l'intermédiaire d'un agent de pression de commande, un élémentde transmission de charge e volume variable étant soumis à la charge, en particulier à la charge de roue, et étant relié à une conduite d'agent de pression qui transmet la force de commande de l'él10 ment de transmission au piston de régulation. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, il est prévu que l'élément de transmission est conçu sous la forme d'un boyau et soumis à la charge par l'intermédiaire d'une piècecfcrrme, en particulier par l'intermédiaire du ressort de 15 susasii une pièce de raccordement de la conduite d'agent de commande étant prévue sur le boyau. On obtient ainsi un élément de transmission de charge de conception particulièrement simple. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, il est prévu que l'agent de commande est enfermé hermétiquement, en particulier au 20 moyen d'une membrane, ce qui empêche définitivement le dispositif de déclenchement en fonction de la charge de se dérégler. Un montage particulièrement avantageux de la pièce de raccordement entre l'élément de transmission de charge et la conduite d'agent de commande est obtenu en ce que l'élément de transmission de 25 charge est constitué, de façon étanche à la pression, d'une pièce profilée élastique ouverte et d'une pièce de fixation, et est relié à l'une des deux pièces mobiles l'une par rapport à l'autre, en particulier à la caisse suspendue ou à l'essieu du véhicule. Etant donné que le volume d'agent de pression de commande 30 qui se trouve dans l'élément de transmission de charge est très grand par rapport au volume formé par le déplacement du piston de régulation multiplie par son diamètre, le déclenchement du dispositif de régulation en fonction de la charge n'a pratiquement aucune influence sur la géométrie du châssis, car, lorsqu'une charge est exercée, la 35 hauteur de l'élément de transmission de charge, qui est élastique et -3 -2600957 exempt de toute fatigue, ne varie que très faiblement. Pour empêcher que la piècecl fcra qui repose sur l'élément de transmission de charge ne se coince lorsque le véhicule s'affaisse et pour éviter que l'angle entre l'essieu et le ressort du véhicule 5 ne se modifie, il est particulièrement avantageux que la pièce réceptrice de l'élément de transmission de charge puisse effectuer un mouvement angulaire, c'est-à-dire qu'elle soit montée sur une articulation sphérique. Il est également avantageux que le piston de régulation soit 10 réalisé en deux parties, la bille qui fait fonction d'élément de fermeture de valve servant à fermer le siège de valve intégré et constituant l'élément d'étanchéité proprement dit. Le fait que le piston de régulation puisse être mis en place dans le carter, avec ses joints, sous la forme d'une cartouche de régulation complète et prémontée et 15 qu'il soit ensuite fixé en vissant la pièce de fermeture, est particulièrement avantageux sur le plan des frais de montage. Il est particulièrement avantageux que l'élément de transmission de charge destiné à déterminer la charge de roue puisse être disposé entre la suspension de roue et le ressort de châssis, mais 20 également entre la carrosserie du véhicule et le ressort de châssis. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, le dispositif de régulation de pression conforme à l'invention, - les figures 2 et 3, d'autres modes de réalisation et de fixation de l'élément de transmission de charge sur le châssis (l'unité de régulation conforme à la figure 1 n'est pas à nouveau re30 présentée). Dans la description ci-dessous, les éléments correspondants sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Le dispositif de régulation de pression représenté à la figure 1 comporte un carter, dans lequel est pratiqué un alésage prin35 cipal axial à plusieurs étages destiné au piston de régulation en -4 - 2600957 deux parties 2, ainsi que les perçages de liaison correspondant à l'entrée d'agent de pression 10 et à la sortie d'agent de pression 11. Le piston de régulation 2 est constitué de la partie porte-valve 6 et du piston de transmission 5 de la force de commande. Le piston 5 de transmission 5, qui est de forme sensiblement cylindrique, pénètre dans la partie porte-valve étagée 6 qui présente la forme d'un manchon ainsi qu'un diamètre extérieur supérieur et à laquelle il est solidarisé, et, de manière étanche, dans une pièce de fermeture 16 visée au carter. Dans un évidement 8 de la partie porte-valve 6 est 10 disposé un éliment de fermeture de valve 7 qui est conçu sous la forme d'une bille et qui est appliqué par un ressort de valve 18 contre un siège de valve fermé par la même bille et prévu à l'extrémité intérieure d'un perçage axial 19 de la partie porte-valve 6. L'autre extrémité du ressort de valve 18 est en appui contre le piston de 15 transmission 5 et le ressort de valve 18 est guidé par un prolongement 17, prévu à cet effet à l'extrémité correspondante, du piston de transmission 5. Une tige d'actionnement de valve 20 est logée, avec jeu, dans le perçage 19. Perpendiculairement au perçage 19 est prévu un 20 perçage transversal 21 qui y est relié. Par l'intermédiaire d'un autre perçage transversal 22 et de l'alésage principal, l'évidement 8 communique avec le perçage de liaison 10 correspondant à l'entrée d'agent de pression. La partie porte-valve 6 est montée de façon coulissante dans une b13e 23 et son étanchéité par rapport au carter 1 25 est assurée par un joint: à lèvres 24. Le jont à lèvres 24 est immobilisé au moyen d'un élément annulaire 25 qui est sollicité par un autre ressort 26 dont l'autre extrémité repose contre l'anneau 27 qui est lui-même appliqué contre la pièce de fermeture 16. L'anneau 27 présente un diamètre intérieur 30 plus petit que le diamètre extérieur de la partie porte-valve 6, de sorte qu'il limite la course de retour du piston de régulation 2 en faisant fonction de butée pour la surface avant 29 de la partie portevalve 6. L'anneau 27 immobilise un joint 28 qui assure l'étanchéité 35 entre le piston de transmission 5 et la pièce de fermeture 16 et qui - 5 - 2600957 est conçu sous la forme d'un joint torique. A son extrémité tournée vers l'élément de fermeture de valve 7, la tige d'actionnement de valve 20 comporte un élargissement transversal en forme de pot qui, avec un évidement de forme corres5 pondante, en assure le positionnement axial en butée dans la partie porte-valve 6. Sur la pièce de fermeture 16 est- solidarisée l'une des extrémités du pot élastique étagé en forme de manchon 30, à l'extrémité avant opposée duquel est prévu un manchon de raccord 31 destiné à la conduite d'agent de commande 40. Entre une moulure incurvée, re10 tournée et périphérique 32 et la face avant de la pièce de fermeture 16 est logé le bourrelet extérieur d'une mtraut a 34 qui assure l'étanchéité. Au moyen de l'extrémité de piston élargie radialement 35, l'extrémité, sortant de la pièce de fermeture 16, du piston de trans15 mission 5 est montée à demeure au centre dblamnmtr-dm qui est représenteen coupe transversale tris agrandie et qui comporte un évidement étagé ouvert en direction du carter 1. Pour soutenir la Àisîba-. 34, il est prévu un disqe 36 qui est appliqué contre un cté de lamdmrae. 34 tourné vers la pièce de fermeture 16, dont le 20 rayon intérieur repose contre un décrochement du piston de transmission 5 et dont le bord extérieur est légèrement replié en direction de lamatrane 34. Sur le c8té opposé, laúmmhrae 34 est soumise à la pression d'un ressort hélicoïdal 37 dont l'autre extrémité prend appui sur la face avant du pot élastique 30. En raison de l'étagement 25 en gradins du centre de la mmrane et en raison de la présence de la collerette 38 à l'extrémité du manchon de raccord 31, qui est appliqué à l'intérieur contre la face avant du pot élastique 30, le ressort hélicoïdal 37 est guidé de manière centrée. L'espace 39 ménagé entre lammtra- 34 et la pièce de fermeture 16 est exempt d'agent de pression; l'étanchéité &lamMsn brane 14 et du joint 28 peut être surveillée à l'aide d'un perçage de fuite 33 qui est protégé par un anneau élastique en direction de l'atmosphère et qui est situé entre le joint torique 28 et la membrane 34 disposéedans la pièce de fermeture 6. La conduite d'agent de commande 40 mène à la pièce de rac- - 6 - 2600957 cordement 42 de l'élément de transmission de charge 50 qui, à la figure 1, est représenté sous la forme d'un boyau élastique 45 et qui se trouve entre une pièce réceptrice 48 solidaire de l'essieu et une pièce defore 44. Sur les parties supérieure et inférieure, la pièce 5 moulée annulaire et de section transversale conique 44 comporte des évidements de section transversale rectangulaire qui sont destinés à recevoir le ressort de châssis 36 et, respectivement, le boyau élastique 45. L'évidement servant à recevoir le boyau comporte, en son centre, une saillie rectangulaire périphérique 47 qui constitue la 10 surface transversale chargée d'exercer une pression sur le boyau élastique 45. Conformément à la figure 2, l'élément de transmission de charge 50 est constitué d'une pièce élastique profilée 52 et de la pièce de fixation 53. Les deux bourrelets extérieurs de la pièce 15 élastique profilée annulaire en forme deoa4elle 52 sont etbts dans la pièce de fixation 53. Les côtés 55 de la pièce de fixation de section transversale en U 53, qui sont tournés vers le ressort de châssis 46, assurent le guidage latéral de la pièce élastique profilée 52. La déformation de la pièce élastique profilée 52 par la force 20 du ressort de châssis 46 s'effectue par l'intermédiaire d'une tôle intermédiaire 54 qui est pourvue d'une moulure annulaire destinée à recevoir le ressort desus nnsim46. La moulure sert également de surface définie de mise en pression de la pièce élastique profilée 52. Le bord extérieur replié axialement de la tôle intermédiaire 54 en25 toure partiellement le bord extérieur 55 de la pièce de fixation 53. La pièce de fixation 53 est reliée à une pièce réceptrice 48 solidaire de l'essieu. La pièce de liaison 42, dont l'extrémité tournée vers l'élément de transmission 50 comporte une collerette de fixation, est guidée par l'intermédiaire d'un perçage coaxial commun. Le mode de réalisation de l'élément de transmission de charge 50 conforme à la figure 3 convient à un montage sur la jambe de suspension du système de suspension du véhicule. A cet effet, la pièce réceptrice 48 est conçue sous une forme annulaire et soudée sur la jambe de suspension 60. Dans la pièce réceptrice 48 s'engage la pièce 35 de support 63 dont le côté intérieur replié dans le plan axial entou- - 7 - 2600957 re la jambe de suspension 60, tandis que le côté extérieur, également replié dans le plan axial, sert à guider la pièce élastique profilée 52. La pièce élastique profilée 52, qui est engagée dans la pièce de support 63 et qui est incurvée à la manière d'une ovp2lle, est mainte5 nue par ses deux bourrelets de fixation au moyen de L'anneau de fixation 61. La force du ressort de sçaisi46 est transmise à la pièce élastique profilée 52 par l'intermédiaire de la tôle intermédiaire 53 et de l'anneau de guidage de ressort 64. La t8le intermédiaire 54 est munie d'une moulure rectangu10 laire périphérique qui forme la surface de mise en pression de la pièce élastique profilée 52. L'anneau de guidage de ressort en forme de coupelle 64 est appliqué contre la tôle intermédiaire 54 et est guidé de façon mobile, par l'intermédiaire du capuchon de guidage 65, contre le bord intérieur de la pièce de support 63. Pour faciliter le glissement axial du capuchon de guidage 65 sur la pièce de support 63, la surface de guidage est munie de gorges périphériques annulaires. La gorge pratiquée avec une contre-dépouille dans la surface avant du capuchon de transmission sert à recevoir l'anneau de guidage de ressort 64 dont la portion extérieure compor20 tant un rayon entoure partiellement l'extrémité inférieure du ressort de chassis. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, il est prévu, sur chacune des deux jambes de suspension de l'essieu arrière du véhicule, un élément de transmission de charge 50 auquel est 25 respectivement reliée une unité de réglage par l'intermédiaire d'une conduite d'agent de commande 40. Au début de l'actionnement des freins, l'élément de fermeture de valve 7 est ouvert par l'intermédiaire de la tige d'actionnement de valve 20 qui, à ce moment, est appliquée contre le carter 1. Dans un premier temps, l'agent de pres30 sion peut ainsi passer de l'entrée d'agent de pression 10 à la sortie d'agent de pression 11 sans subir de diminution. En raison de la différence existant entre les surfaces de mise en pression du piston de régulation 2, ce dernier se déplace, lorsque la pression d'entrée augmente, à l'encontre de la force du ressort hélicoïdal 37, jusqu'à 35 ce que la tige d'actionnement de valve 20 décolle du côté avant du - 8 - 2600957 perçage principal et que l'élément de fermeture de valve 7 ferme la liaison d'agent de pression existant entre l'entrée d'agent de pression 10 et la sortie d'agent de pression 11. Au cours de la phase consécutive de régulation, la pression de sortie est abaissée par 5 rapport à la pression d'entrée, proportionnellement aux surfaces de mise en pression du piston de régulation 2. En fonction de la charge des essieux respectifs, le piston de régulation 2 est soumis, en plus de la force du ressort hélicoïdal 37, à la pression de l'agent de pression de commande provenant de la 10 conduite d'agent de commande 40. Cette pression de l'agent de pression de commande permet de faire varier, en fonction de la charge, le point de commutation du dispositif de régulation de pression. L'établissement de la pression supplémentaire lors de la charge du véhicule s'effectue en comprimant le volume dans le boyau élastique 45 ou, 15 respectivement, dans la pièce élastique profilée 52 à l'aide de la force du ressort de châssis 46. Cette pression est transmise, par l'intermédiaire de la pièce de raccordement 42 et de la conduite d'agent de commande 40,à lamtiamr 34 et donc au piston de régulation 2 et élève ainsi le point de commutation du dispositif de régu20 lation de pression. - 9 - 2600957 REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation de pression, en particulier pour un système de freinage pouvant être actionné par de l'agent de pression et destinés à un véhicule automobile, comprenant un carter dans lequel un piston de régulation est disposé entre une entrée 5 d'agent de pression et une sortie d'agent de pression, la force de commande exercée sur le piston de régulation étant proportionnelle à la charge existant entre deux pièces mobiles l'une par rapport à l'autre, en particulier entre l'essieu et la caisse suspendue du véhicule, caractérisé en ce que la production et la transmission de 10 la force de commande s'effectuent par l'intermédiaire d'un agent de pression de commande, un élément de transmission de charge à volume variable (50) étant soumis à la charge, en particulier à la charge roue, et étant relié à une conduite d'agent de pression (40) qui transmet la force de commande de l'élément de transmission (50) au 15 piston de régulation (2). 2. Dispositif de régulation de pression conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de transmission (50) est conçu sous la forme d'un boyau élastique (45) et soumis à une charge par l'intermédiaire d'une pièce de frme(44), en particulier par l'in20 termédiaire du ressort de susEsicn (46), une pièce de raccordement (42) de la conduite d'agent de commande (40) étant prévue sur le boyau élastique (40). 3. Dispositif de régulation de pression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que 25 l'agent de commande est enfetr 'bat4ualt, en particulier au moyen d'une metra (34). 4. Dispositif de régulation de pression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de transmission de charge (50) est constitué, de façon 30 étanche à la pression, d'une pièce profilée élastique ouverte (52) et d'une pièce de fixation (53), et est relié à l'une des deux pièces mobiles l'une par rapport à'l'autre, en particulier à la caisse - 1o- 2600957 suspendue ou à l'essieu du véhicule. 5. Dispositif de régulation de pression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume de l'élément de transmission de charge (50) est très grand par 5 rapport au volume formé par le déplacement du piston de régulation multiplié par son diamètre.