Brevet FR2612861A1 — publié le 19880930

La présente invention concerne un dispositif de régulation de pression, en particulier pour un système de freinage commandé par du liquide de pression, comprenant un bottier contenant une valve de régulation de pression qui agit sur la liaison entre une entrée de liquide de pres- sion et une sortie de liquide de pression, un élément d'iner- tie pouvant être déplacé en fonction de la décélération, un piston de commande qui est également disposé dans le bottier, qui peut coulisser en fonction de la pression du liquide de pression et de la position de l'élément d'inertie et qui agit sur la valve de régulation de pression, Des dispositifs de régulation de pression de ce type sont d'abord montés dans un système de freinage comman- dé par du liquide de pression pour véhicules automobiles pour réguler la force de freinage des roues arrière entre le mai- tre-cylindre et le frein de roue arrière, afin que la répar- tition des forces de freinage imposées aux essieux avant et arrière se rapproche, en fonction de la décélération, d'une caractéristique de répartition idéale. Un dispositif de régulation de pression de ce ty- pe est divulgué dans la demande de brevet allemand 31 00 916 A1. Dans le régulateur de pression décrit dans ce document, le piston de régulation est soumis à la pression d'entrée par l'intermédiaire d'un ressort et d'un piston intermédiai- re. La liaison entre l'entrée du liquide de pression et le piston intermédiaire est interrompue par un corps d'inertie en cas d'une décélération prédéterminée. A partir de ce mo- ment, le piston de régulation se déplace à l'encontre de la force du ressort indiqué, le piston intermédiaire, qui pos- sède une surface transversale supérieure à celle du piston de régulation, demeurant dans la position qu'il a adoptée en dernier lieu. L'inconvénient du dispositif de régulation de pression réside en ce que le point de commutation de l'élé- ment d'inertie est très fortement soumis aux influences de la viscosité et de la vitesse d'écoulement du liquide de pression. Pour éviter que le point de fonctionnement ne soit soumis à de telles influences, il a déjà été proposé dans la demande de brevet GB 2 106 205 de prévoir une élec- trovanne commandée par un capteur électrique de décéléra- tion très coûteux La présente invention a donc pour but de fournir un dispositif de régulation de pression du type indiqué pré- cédemment, qui est caractérisé par un prix de revient avan- tageux et qui permet de surmonter les inconvénients exposes ci-dessus. Ce but est atteint en ce que l'élément d'inertie est disposé dans une chambre qui, pour l'essentiel, est exempte de liquide de pression, et en ce que l'élément d'inertie commande une valve permettant d'isoler de la cham- bre un compartiment délimité par le bottier et par le piston de commande. Un mode de réalisation de la présente invention, particulièrement avantageux sur le plan des coets de fabri- cation et de montage est caractérisé en ce que le guide de l'élément d'inertie comprend plusieurs nervures présentant des angles d'inclinaison différents par rapport au plan ho- rizontal. Pour permettre à l'élément d'inertie d'actionner aussi rapidement que possible la valve sur laquelle il agit, il est prévu qu'à côté des zones présentant les angles d'in- clinaison, le guide de l'élément d'inertie comprend d'autres zones présentant des angles d'inclinaison nettement plus ré- duits. Dès qu'il se déplace, l'élément d'inertie passe donc sur le point de basculement en raison de la formation de dé- célération et, sous l'effet de la forme normale qui se modi- fie en fonction des angles, il échappe à l'équilibre des forces qui existait jusque-là, Par conséquent, l'élément d'inertie tombe très vite sur le côté et la valve sollici- tée peut être commutée très rapidement. Etant donné que l'angle d'inclinaison entre le guide de l'élément d'inertie et l'axe transversal du véhicu- le est inférieur à celui existant entre le guide et l'axe longitudinal du véhicule, on obtient également une réduction de la pression de commutation lors du passage des virages. La mise en place d'un étranglement dans le com- partiment délimité par le piston de commande permet d'adap- ter de manière optimale la vitesse de ce dernier. Si l'on prévoit une unité de régulation de la pression pour chaque frein de roue arrière, la pression de commutation de la roue se trouvant à l'extérieur dans le virage peut ainsi, en prévoyant un angle d'inclinaison cor- respondant, être déterminée différemment de celle de la roue se trouvant à l'intérieur. 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, une vue en coupe d'un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2, une vue de dessus de l'élément de guidage de l'élément d'inertie; - les figures 3 et 4, sous forme schématique, l'élément d'inertie sur son guide, selon l'axe longitudinal du véhicu- le, dans différentes positions, avec indication des forces effectives; la figure 5, l'élément d'inertie et son guide vus en coupe selon l'axe transversal du véhicule; - la figure 6, une vue en coupe d'un second mode de ré- alisation de la présente invention. Le dispositif de régulation de pression représen- té à la figure 1 comprend un boitier 1 comportant un alésage axial étagé dans lequel est logée la valve de régulation de pression 5, 6 maintenue par le raccord fileté 2. La valve de régulation de pression comporte un piston de régulation 5 qui peut coulisser axialement, dont l'une des extrémités est reçue dans le raccord fileté 2 et dont l'autre extrémité est montée de manière étanche dans le manchon de guidage 7, Le piston de régulation 5 est conçu sous la forme d'un cylindre creux étagé dont l'étage de plus grand diamètre est tourné vers la sortie 4 pratiquée dans le raccord fileté 2. Le pis-. ton de régulation 5 comporte un étage 8 contre lequel il est appliqué par le ressort de régulation 9 et qui sert de surface de butée pour une butée solidaire du bottier. L'au- tre extrémité du ressort de régulation 9 prend appui sur un manchon de guidage 7 qui, au moyen d'un manchon d'écar- tement 10, est imLmobilisé sur une butée de l'alésage axial du bottier 1 par l'intermédiaire d'une rondelle 12 par le raccord fileté 2. Le canal 16 qui traverse axialement le piston de régulation 5 relie la sortie 4 à la chambre d'en- trée 14 dans laquelle débouche le perçage de liaison de l'entrée 3. Dans la chambre d'entrée 14 est prévu le siège de valve coulissant axialement 6 qui, sous l'action du res- sort de compression 17, est appliqué contre la rondelle 12. L'autre extrémité du ressort de compression 17 repose con- tre la rondelle 18 qui retient, dans le sens axial, une coupelle annulaire 19 qui assure l'étanchéité du piston de commande 10 par rapport au bottier 1. Le siège de valve 6 comporte des passages 22 à son extrémité tournée vers la rondelle 12. A son autre ex- trémité, ce siège de valve comporte un évidement dans lequel pénètre le piston de commande 20. A cet effet, le piston de commande 20 comporte une rainure circonférentielle et l'évi- dement possède un rétrécissement radial étagé. L'extrémité opposée du piston de commande 20 tra- verse la coupelle 19 et pénètre dans le compartiment 26 qui communique avec la chambre 29 par l'intermédiaire du perçage 28. Le compartiment 26 et la chambre 29 sont disposés dans une partie de tête 27 qui est réalisée en matière plastique et dont l'une des extrémités est sertie de manière étanche à la pression avec le bottier 1, son autre extrémité étant obturée par un capuchon de fermeture 32. Le compartiment 26, le perçage 28 et la chambre 29 sont remplis de liquide hydraulique jusqu'à un niveau spécifique 34. En-dessous de ce niveau de liquide, la cham- bre 29 communique avec le perçage 28 par l'intermédiaire de passages d'écoulement radiaux. Au-dessus de ce niveau de liquide est disposé l'élément de guidage 35 de l'élément d'inertie 36 conçu sous la forme d'une bille. Le volume de liquide hydraulique est calculé pour que l'élément d'inertie 36 se trouve toujours dans la zone, exempte de liquide de pression, de la chambre 29, Dans sa position fermée, l'élément d'inertie 36 agit sur le poussoir 39 de l'élément de fermeture de valve , à l'encontre de la force du ressort de valve 31, dans le sens d'ouverture. A cet effet, le ressort de valve 31 prend appui, d'une part, sur un étage de l'élément de fer- meture de valve 30 et, d'autre part, sur une saillie 37 prévue dans le compartiment 26. La figure 2 représente l'élément de guidage 35 de l'élément d'inertie 36 qui est conçu sous la forme d'une pièce en tôle circulaire. Les nervures cruciformes 41 pré- sentent différents angles d'inclinaison w et v dans le sens longitudinal et dans le sens transversal du véhicule. Le poussoir 39 est guidé dans le sens radial dans un évidement central de l'élément de guidage 35. Lorsqu'il se trouve en positon de repos, le dis- positif de régulation de pression adopte la position repré- sentée à la figure 1. Au début de l'actionnement des freins, la pression introduite par le maitre-cylindre (non représen- té) dans la chambre d'entréel4 est transmise sans subir de réduction, par l'interméCdiaire des passages 22 et du canal 16 du piston de régulation 5, à la sortie 4 à laquelle sont reliés les freins de roues arrière (non représentés). Si la pression d'entrée continue d'augmenter, le piston de régula- tion 5 se déplace en direction de la chambre d'entrée 14 à partir d'un niveau de pression déterminé par les surfaces mises en pression du piston de régulation 5 et par le res- sort de régulation 9. La pression régnant dans la chambre d'entrée 14 permet au piston de régulation 20 relié au siè- ge de valve 6 de se déplacer à l'encontre de la force du ressort du ressort de compression 17 et de pénétrer dans le compartiment 26, ce qui a pour effet de refouler du liquide du compartiment 26 en direction de la chambre 29 à travers le perçage 28 et les passages 33. Les surfaces mises en pression du piston de ré- gulation 5 et du piston de commande 20 et la rigidité du ressort de compression 17 et du ressort de régulation 9 sont calculées pour que, lors du déplacement unidirection- nel du piston de régulation 5 et du siège de valve 6, la partie d'étanchéité hémisphérique 40 du siège de valve 6 ne puisse pas être appliquée sur sa surface correspondante du piston de régulation 5. La liaison entre la chambre d'entrée 14 et la sortie 4 est donc encore maintenue. A partir d'une valeur de décélération du yVhicu- le automobile prédéterminée lors de la conception, l'élé- ment d'inertie 36 est déplacé de sa position normale, ce qui a pour effet d'interrompre la sollicitation du poussoir 39 de l'élément de fermeture de valve 30. Sous l'action de la force du ressort de valve 31, l'élément de fermeture de valve 30 ferme la liaison entre la chambre 29 et le compar- timent 26. A partir de cet instant, le piston de commande 20 et donc le siège de valve 6 conservent la position dans laquelle ils se trouvaient en dernier lieu et, si la pres- sion continue d'augmenter dans la chambre d'entrée 14, le piston de régulation 5 poursuit son déplacement à l'encon- tre de la force du ressort de régulation 9 et pénètre dans la chambre d'entrée 14 jusqu'à ce qu'il vienne en butée con- tre la partie d'étanchéité 40 du siège de valve et que le passage de la chambre d'entrée 14 vers la sortie 4 soit fer- mé. Si la pression continue d'augmenter dans la cham- bre d'entrée 14, le piston de régulation 5 effectue un mou- vement alternatif rapide, ouvrant et fermant le passage du siège de valve 6. Lors de cette opération, la pression de la sortie 4 est réduite par rapport à celle régnant dans la chambre d'entrée 14 selon la relation existant entre les - surfaces mises en pression du piston de régulation 5, Pour obtenir une pression de commutation précise, reproductible et dépendant de la décélération, il est indispensable que la valve 30, 31 soit commutée aussi rapidement que possible, Pour cette raison, comme le montrent les figures 3 et 4, l'élément de guidage 35 comporte un coude 43 situé entre les différents angles d'inclinaison. L'élément d'inertie 36 peut ainsi basculer sur le coude 43 lorsqu'il est dé- collé en fonction de la décélération et, dans la mesure o la force de réaction F varie avec l'angle d'inclinaison, n il échappe à l'équilibre des forces, ce qui a pour effet de relacher le poussoir 39 très rapidement, F et F désignent g a la force pondérale et la force d'accélération appliquée à l'élément d'inertie 36, La figure 3 représente la force agissant sur l'élément d'inertie 36 avant qu'il ne soit dé- collé. La figure 4 représente le diagramme des forces lors- que la bille roule sur le coude 43. La figure 5 représente une vue en coupe selon l'axe transversal du véhicule. On constate sur cette figure que l'angle d'inclinaison v qui apparaît en cas d'accéléra- tion transversale, c'est-à-dire lorsque le véhicule prend un virage, est nettement inférieur à l'angle d'inclinaison w apparaissant en cas d'accélération longitudinale, Lors des accélérations transversales, une valeur d'accélération inférieure en termes de niveau suffit donc déjà à décoller l'élément d'inertie 36, contrairement aux décélérations s'exerçant dans le sens longitudinal du véhicule, La figure 6 représente une vue en coupe axiale d'un second mode de réalisation de la présente invention qui, pour l'essentiel, ne diffère de la figure 1 que par la partie de tête 27 et par le guidage du siège de valve 6. Dans ce mode de réalisation, le guidage de l'élé- ment d'inertie 36 est disposé dans la partie de tête 27, ce qui supprime la nécessité de prévoir un élément de guidage supplémentaire 35. Dans cet état inactif, l'élément d'iner- tie 36 est appliqué contre la ligne de guidage 45 sur la- quelle il roule et libère ainsi le poussoir 39 à une valeur de décélération spécifique déterminée par la masse de l'é- lément d'inertie et par la course de la ligne de guidage 45. La ligne de guidage 45 est constituée par la li- gne d'intersection d'un cylindre horizontal, c'est-à-dire d'un cylindre dont l'axe vertical se trouve dans le plan radial du dispositif de régulation de pression, et d'une bille, c'est-à-dire d'une cuvette sphérique 46, La ligne de guidage elliptique, qui est également incurvée dans le sens axial, fait en sorte que, lors des dé- célérations, l'élément d'inertie est décollé en direction du plus court axe elliptique en présence de valeurs de décélé- ration plus réduites que lors de la décélération en direction de l'axe plus long. Le dispositif de régulation de pression est donc aligné dans le véhicule de façon que l'axe principal du véhicule en longueur coincide avec son axe longitudinal. Pour adapter le déplacement du piston de commande 20, il peut s'avérer nécessaire de prévoir un étranglement (non représenté) dans le compartiment 26. Pour guider avec précision le piston de commande et le siège de valve 6, il est prévu un boîtier de guida- ge en forme de cloche et en deux parties 47 qui fait fonc- tion d'élément de liaison de ces deux composants. Les deux moitiés du bottier de guidage sont rivées lorsque l'extrémi- té élargie en forme de collerette 48 du piston de commande , d'une part, et le siège de valve 6, d'autre part, ont été insérés dans l'une des moitiés du bottier et lorsque l'autre moitié a été posée dessus. Le ressort de compression 17 qui sollicite le pis- ton de commande prend appui sur une collerette 50 du bottier de guidage 47. Le siège de valve 6, qui est monté de manière axialement coulissante dans le botter de guidage, est solli- cité par le ressort 49 en direction du piston de régulation , le ressort 49 étant appliqué contre le boîtier de guidage 47. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation de pression, en parti- culier pour un système de freinage commandé par du liquide de pression, comprenant un bottier contenant une valve de ré- gulation de pression qui agit sur la liaison entre une entrée de liquide de pression et une sortie de liquide de pression, un élément d'inertie pouvant être déplacé en fonction de la décélération, un piston de commande qui est également dis- posé dans le bottier, qui peut coulisser en fonction de la pression du liquide de pression et de la position de l'élé- ment d'inertie et qui agit sur la valve de régulation de pression, caractérisé en ce que l'élément d'inertie (36) est disposé dans une chambre (29) qui, pour l'essentiel, est eempte de liquide de pression, et en ce que l'élément d'i- nertie (36) commande une valve (30, 31, 29) permettant d'i- soler de la chambre (29) un compartiment (26) délimité par le bottier (1) et par le piston de commande (20). 2. Dispositif de régulation de pression conforme a la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de guidage (35) de l'élément d'inertie (36) comprend plusieurs nervures (41) présentant des angles d'inclinaison différents (v, w) par rapport au plan horizontal. 3. Dispositif de régulation de pression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risé en ce qu'à côté des zones (44) présentant les angles d'inclinaison (v, w), l'élément de guidage (35) de l'élément d'inertie (36) comprend d'autres zones présentant des angles d'inclinaison nettement plus réduits. 4. Dispositif de régulation de pression conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que le point de transition entre les zones (44) présentant des grands angles d'inclinaison et les zones présentant des angles d'inclinai- son réduits est conçu sous la forme d'un coude (43), , Dispositif de régulation de pression conforme à l'une quelconque des revendications précédentesf caracté- risé en ce que l'angle d'inclinaison (V) par rapport à l'axe transversal du véhicule est inférieur à l'angle d'inclinai- son (w) par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. 6. Dispositif de régulation de pression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risé en ce qu'un étranglement est disposé dans le comarti- ment (26). 7, Dispositif de régulation de pression conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le guide de l'é- lément d'inertie (36) est intégré dans la partie de tête (27), la ligne de guidage (45) étant représentée comme une ligne d'intersection d'un cylindre avec une sphère, l'axe vertical du cylindre se trouvant dans le plan radial du dis- positif de régulation de pression.