Brevet FR2632591A1 — publié le 19891215

La présente invention concerne un procédé de réglage précis de la course à vide d'au moins un piston dans un maitre-cylindre d'un système de freinage commandé par du liquide de pression pour véhicu- le automobile. Le maître-cylindre est le cylindre qui est actionné par la force exercée sur Ia pédale ou par une force auxiliaire (air comprimé, dépression, pression hydraulique). Toute l'opération de freinage est déclenchée et commandée par l'intermédiaire du maître- cylindre car, lors de l'actionnement de la pédale de frein, le piston de maitre-cylindre refoule le liquide de freinage, contenu dans le système de freinage, dans le frein à disque et, respectivement, dans les conduites de freinage. De plus amples détails sur le mode de fonctionnement et sur la conception des maîtres-cylindres ont été donnés dans le "Manuel de Freinage", 9e édition, publié par Bartsch-Verlag, Ottobrunn près de Munich, en pages 34 à 73, notamment en pages 34 à 37 et 52 à 55. Pour permettre la mise à l'air du système de freinage et as- surer un équilibre de pression entre le système de freinage et le ré- servoir de compensation aux variations thermiques rencontrées, la chambre cylindrique du maître-cylindre communique avec le réservoir par l'intermédiaire d'un-orifice de compensation. Un établissement de pression dans le système de freinage ne peut donc survenir que si, lors de l'actionnement du piston de freinage, ce dernier ferme l'ori- fice de compensation et, lors de la poursuite de son déplacement, comprime le fluide restant dans la chambre cylindrique. Un déplace- ment de pédale d'une longueur prédéterminée est donc nécessaire avant qu'une pression de freinage ne puisse s'établir dans le système de freinage. La course parcourue par le piston depuis sa position ini- tiale jusqu'au point o il obture complètement l'orifice de compensa- tion et o le piston peut ainsi, lorsqu'il poursuit son déplacement, établir une pression dans la chambre cylindrique, est appelée course à vide. Les maîtres-cylindres des systèmes de freinage sont consti- tués d'une grande diversité de composants différents qui sont tous fabriqués avec les tolérances requises. Comme les composants sont souvent disposés, géométriquement, selon une disposition en série, - 2 - 2632-91 2 2 6 3 2 5-9 1 les tolérances requises s'additionnent, de sorte que les courses à vide qui en r4sultent peuvent atteindre des valeurs considérables. En outre, la course à vide de chaque maItre-cylindre peut avoir une va- leur différente, de sorte que chaque frein répond à un trajet d'ac- tionnement différent. L'invention a donc pour but de fournir un procédé de réglage précis de la course à vide d'au moins un piston dans un maltre-cylin- dre d'un système de freinage actionné par du liquide de pression pour un véhicule automobile, dans lequel le manchon du piston est disposé devant un orifice de compensation dans le sens d'actionnement de la tige, pour obtenir un procédé dans lequel la course à vide peut être réglée à une valeur fixe prédéterminée qui peut être maintenue très faible par exemple, à une dimension de I mm. Ce problème est résolu en ce que le piston est déplacé, dans le sens d'actionnement, sur une distance lui permettant juste d'obtu- rer l'orifice de compensation avec sa coupelle, en ce que, dans cette position de piston, la distance entre le premier plan de butée de la tige de piston et un plan de référence du maître-cylindre est mesurée et, par l'insertion de plaques d'écartement ou par des mesures simi- laires, le premier plan de butée est déplacé vers un second plan de butée de façon que, par rapport à une course à vide prédéterminée, le premier plan de butée se trouve à une distance prédéterminée (distan- ce fonctionnelle) du plan de référence. En principe, l'invention ré- side donc en ce qu'on détermine d'abord la position du piston o le manchon obture juste l'orifice de compensation; ensuite, la distance par rapport à un point de référence prédéterminé du maitre-cylindre, o la force de piston requise agirait sur le piston dans cette posi- tion, doit être mesurée. Enfin, en prévoyant des plaques d'écarte- ment, le point d'application de la force doit être déplacé de façon que sa distance soit une distance fonctionnelle prédéterminée par rapport à un point de référence du maltre-cylindre. Différents types d'étapes peuvent bien sûr être adoptés, sous réserve qu'ils puissent déplacer le point d'application de la force de la distance appro- priée, et peuvent comprendre la mise en oeuvre de pastilles normali- sées, d'éléments d'écartement filetés ou de pièces similaires. - -3- 2632591 Conformément à un mode de réalisation préféré, pour détermi- ner de manière simple la position du piston o ce dernier obture jus- te l'orifice de compensation au moyen de sa coupeide, l'obtention de la position d'obturation du piston est déterminée en mesurant une va- riation de pression provoquée en obturant l'orifice de compensation au moyen &lmaomqell Cette étape permet de profiter du fait que, lors de l'obturation de l'orifice de compensation, la pression exercée sur la chambre cylindrique et/ou sur le trajet de communication entre la source de pression et l'orifice de compensation varie nécessairement, la pression-diminuant pendant l'obturation de l'orifice de compensa- tion par rapport à la pression mesurée dans la chambre cylindrique et fournie à travers l'orifice de compensation, ou augmentant si l'on considère et, respectivement, mesure la pression s'échappant à tra- vers l'orifice de compensation et s'exerçant sur le trajet de commu- 1-5 nication entre le réservoir et l'orifice de compensation. De cette manière, la position d'obturation effective du pis- ton peut être facilement déterminée, quelles que soient les tolëran- ces rencontrées lors de la fabrication. Des étapes de procédé-avantageuses pour mesurer les varia- tions de pression sont caractérisées en ce que la baisseAde pression, survenant dans la chambre cylindrique du maitre-cylindre au niveau d'un orifice du maltre-cylindre lors de l'obturation de l'orifice de compensation communiquant avec une source de pression, est mesurée comme étant la variation de pression. L'augmentation de pression, survenant sur le trajet de liaison entre la source de pression et l'orifice de compensation lors de l'obturation de l'orifice de com- pensation communiquant avec Une source de pression, est mesurée comme étant la variation de pression. Conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, pour déplacer le point d'application de la force sur une distance (distance fonctionnelle) nécessaire au montage du maître-cylindre dans le système de freinage (en particulier, dans unamplificateur de force de freinage), il est prévu de placer une pastille de dimensions appropriées entre la tige et le plan de butée initial de la tige-sur le piston. Par conséquent, une pastille de dimensions appropriées est placée dans l'arbre creux à l'extrémité du piston et permet de dépla- cer le point d'application dans le sens opposé au sens d'actionnement du piston. Il est souvent souhaitable d'employer également le procédé de l'invention avec des maitres-cylindres possédant deux pistons ou plus. Dans ce cas, conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, il est recommandé que laacLle du second piston soit disposée dans le sens d'actionnement du piston, de manière à obturer un second orifice de compensation, que, lorsque le second piston est dans cette position, la seconde distance entre le troisième plan de butée du second piston et le plan de référence du mattre-cylindre soit mesurée et, ensuite, le quatrième plan de butée du premier pis- ton sur le second piston soit déplacé, par des mesures appropriées, en direction de la butée jusqu'à ce que la seconde distance réduite d'une course à vide prédéterminée et augmentée de la distance fonc- tionnelle réglée sur le premier piston soit égale à la distance entre le second plan de butée et le quatrième plan de butée. En principe, ce procédé petilircnsiste, une fois que la distance fonctionnelle du premier piston a été établie, à retirer ce piston du cylindre et à déterminer la position d'obturation d'un second piston par rapport à un second orifice de compensation. La distance entre le plan d'appli- cation de la force et le second piston dans sa position d'obturation est ensuite déterminée conformément à la mesure effectuée avec le premier piston. La distance est ensuite reca. alée à condition que le piston, qui possède une course à vide prédéterminée en position ini- tiale, soit placé devant l'orifice de compensation. Enfin, le point d'application de la force du premier piston sur le second piston est déplacé de façon que le premier piston puisse juste agir sur le se- cond piston dès que les deux pistons se trouvent dans la position de repos désirée avec la course à vide prédéterminée. - Conformément à un mode de réalisation avantageux de l'inven- tion, la course à vide des deux pistons du maUtre-cylindre est géné- ralement choisie de valeur égale pour que les deux circuits de frei- nage réagissent simultanément lors de l'actionnement du système de freinage. Si un ordre de réaction différent des circuits de freinage - 5 - 2632591 est désiré, il est également facilement réalisable, conformément à l'invention,. au moyen -d'un réglage' correspondant des différentes courses à vide, la course à vide la plus courte étant attribuée au piston alimentant le circuit de freinage qui réagit le premier. Conformément à un mode-de réalisation avantageux de l'inven- tionne dimension de 1 mm s'est avérée être une longueur appropriée pour la course à vide. Pour régler le plan d'application de la force sur le second piston, il est recommandé que le quatrième plan de butée soit formé par la face d'appui circonférentieîle d-'un pot supporté de manière élastique sur l'extrémité avant du premier piston, la distance entre - ledit pot et le premier piston étant fixée de manière réglable au mo- yen d'une vis de réglage, la position fi-xe d'un pot qui est relié au premier piston et qui, par l'intermédiaire d'un ressort, en est main- tenu éloigné, étant importante pour le plan d'application de la force sur le second piston. Différents types de mesures peuvent également être pris, no- tamment, par exemple, la pose de plaques d'écartement sur l'extrémité tournée vers l'arrière du second piston, ce qui a pour effet de pla- cer à la distance désirée le point d'application de la force dans une direction opposée au sens d'actionnement du piston. 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 aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, uhe vue en coupe et partiellement écorchée de l'extrémité arrière d'un cylindre en tandem, - la figure 2, un cylindre en tandem conforme à la figure 1, lorsque le premier piston est déposé, - la figure 3, un premier piston. déposé du cylindre en tan- dem conforme à la figure 2, - la figure 4, l'ensemble du cylindre en tandem conforme aux figures 1 à 3. Le mode de réalisation concerne un cylindre en tandem du ty- pe décrit en détail, par exemple-en pages 52 à 64 du Manuel de Frei- - 6 -2632591 nage décrit précédemment. Le cylindre ne sera donc décrit qu'en fonc- tion de ce qu'exige le procédé de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe de la partie arrière d'un maitre-cylindre en tandem 1 dont le carter 2 comprend une chambre cy- lindrique 17. Le long des parois de la chambre cylindrique 17 est guidée la surface d'un premier piston 5 qui est souvent appelé piston à tige car, comme le montre la figure 1, sa partie arrière est solli- citée par une tige qui part de l'amplificateur de force de freinage. Par l'intermédiairelelaco ele-'.étarit4, le piston à tige 5 est rendu étanche par rapport à la chambre cylindrique 17,dlm.litnt ainsi une chambre étanche à la pression. A travers un orifice de com- pensation radial 3 et un passage de liaison 18, cette chambre commu- nique avec l'orifice de Iiaison 19 du réservoir de compensation non représenté. Comme le montrent les figures 1 et 3, le premier piston 5 est déplacé dans la chambre cylindrique de façon qu'il recouvre juste l'orifice de compensation 3 avec le manchon 4 qui y est fixé, obtu- rant ainsi l'orifice 3. Cette position du piston 5 peut être déterminée relativement facilement en évaluant la variation de pression qui se produit lors- que cet état est atteint. En effet, lorsqu'on mesure dans le passage de liaison 18 une pression qui est fournie à travers l'orifice de liaison 19, on note que cette pression augmente lorsqu'on obture l'orifice de compensation, car le liquide de pression ne s'écoule plus à travers cet orifice dans la chambre cylindrique 17 ni ne s'échappe du cylindre. La poursuite du mouvement du piston 5 vers la gauche tend à comprimer le liquide de pression contenu dans la cham- bre cylindrique 17, pour permettre ainsi de déterminer une obturation de l'orifice de compensation 3. En outre, il n'est pas absolument né- cessaire qu'un liquide, en particulier un liquide de freinage, soit employé pour produire la pression de mesure requise. La variation de pression qui se produit lorsqu'on obture l'orifice peut également être mesurée par une source d'air comprimé. Une autre solution pour mesurer la position d'obturation du premier piston réside en ce que la pression fournie à travers ltori- fice de compensation, en obturant ce dernier, baisse dans la chambre cylindrique 17. Par conséquent, il est également possible de-détermii ner l'obturation de l'orifice de compensation en détectant une baisse de pression dans la chambre cylindrique. Ce qui est important est que la position ainsi déterminée du premier piston ne soit tributaire en aucune manière des tolérances de fabrication du maître-cylindre. Conformément au procédé de l'invention, lorsque le premier piston 5 est en position d'obturation, la position du plan B qui ap- plique une force au fond d'un étage de pot 6 est alors mesurée à l'extrémité arrière du piston arrière 5. A-la figure 1, -la distance entre le plan de référence A du carter 2 du maître-cylindre 1 et le plan d'application de force B a une valeur a. Si le piston 5 de la figure 1 est alors déplacé vers la droite d'une course à vide prédé- terminée k, la distance entre les deux plans A etB est égale à a + k. Par conséquent, si la course à vide k = 1 mm, la distance entre A et B sera a + 1. En supposant - comme indiqué à la figure 4 - que la force doit agir sur l'extrémité arrière du premier piston 5 dans le-plan C, la distance entre cette extrémité et un plan de référence prédétermi- né A est une distance fonctionnelle b, le plan d'application de force de l'étage-de pot 6 devant donc être déplacé du plan B de la figure 1 au plan C (voir figure 3). Ceci est réalisé par des mesures appro- priées, par exemple, en ce -que plusieurs plaques d'écartement 16 (voir figure 3)ou une pastille 15 d'"i-cer appropriée sont placées au fond de l'étage de pot 6. Ces deux solutions peuvent également être combinées. Lorsque la distance a de la figure 1 a été mesurée, la distance f sera f = a + k, compte tenu de la course à vide. Cepen- dant, comme la distance fonctionnelle b est une condition sine qua non, la distance h doit être remplie à l'aide de plaques d'écartement ou d'éléments similaires et possède la valeur h = b - f = b - a - k, de sorte qu'en position de repos, le premier piston a précisément la course à vide k désirée. - - Dans un maître-cylindre en tandem du type représenté à la figure 3, il est nécessaire de prévoir que le second piston (égale- ment désigné fréquemment par piston intermédiaire) présente lui aussi - 8 - 2632591 la valeur de course à vide appropriée en position de repos. Pour y parvenir, des mesures sont d'abord prises, de même nature que celles décrites en référence au premier piston, en ce que le second piston est placé dans une position, par exemple par des mesures de pres- sion ou encore par des mesures optiques, dans laquelle il obture jus- te, par saoeclle 21, le second orifice de compensation 22. Ce ré- glage est effectué avec le premier piston (figure 3) qui est sorti comme indiqué à la figure 2. La distance entre le plan de butée D du second piston et le plan de référence A du carter 2 du cylindre en tandem 1 est mesurée en considérant, comme indiqué à la figure 2, qu'elle a la valeur c. Compte tenu d'une course à vide m pour le se- cond piston, la distance g entre la face arrière D du second piston représenté à la figure 2 et le plan de référence A est alors g - c - m. Comme le montre la figure 3, le premier piston agit, par l'intermédiaire d'un pot 13, sur la face arrière 14 du second piston 20. Au moyen d'un ressort, le pot 13 est maintenu éloigné-du premier piston 5, le piston 13 étant retenu, au moyen d'une visblicmârlede réglage 10, par rapport au premier piston 5. Comme la face sup4- rieure avant E est également la face de butée du premier piston 5 sur le second piston de butée 20, la distance du pot 13 doit être ré- glée, au moyen de la vis de réglage, pour que, lorsque le cylindre en tandem est en position initiale, les pistons soient en position dési- rée en tenant compte de la course à vide prévue, la distance fonc- tionnelle désirée b étant également conservée comme indiqué à la fi- gure 4. Si l'on suppose,. comme indiqué à la figure 4, que les deux pistons sont en position de repos et si l'on tient compte de la cour- se à vide désirée, la distance entre l'extrémité avant du pot 13 (plan E) et le plan arrière de C dans l'étage 6 du premier piston, est g + b. La distance désirée doit être désirée par d, comme indiqué à la figure 3. Donc, d - g + b. Sur le plan du procédé employé, ceci signi- fie qu'en partant du plan C, la vis de réglage 10 doit être dévissée Jusqu'à ce que la distance d soit atteinte, avec d - c - m + b. En règle générale, la course à vide k du premier piston 5 - 9--.2632591 est choisie pour avoir la même dimension que la course à vide m du second piston de façon que k = m, cette valeur étant, de préférence, égale à 1 mm. Après avoir réglé la distance correcte d, le réglage de la vis de réglage 10 qui, par l'intermédiaire de sa tête 12, maintient le pot 13 et est réglable par l'intermédiaire de la tête de vis 11 (voir figure 3), est bloqué. Le premier piston ainsi réglé est poussé derrière le second piston 20 et pénètre dans la chambre cylindrique 17; les éléments d'étanehéité correspondants sont ensuite insérés dans l'extrémité arrière du carter 2. - 10- 2632591 REVENDICATIONS 1. Procédé de réglage précis de la course à vide (k, m) d'au moins un piston (5) dans un maître-cylindre (1) d'un système de frei- nage commandé par du liquide de pression pour un véhicule automobile, dans lequel la coupelle(4) du piston (5) est disposéedevant un orifi- ce de compensation (3) dans le sens d'actionnement de la tige, caractérisé en ce que le piston est déplacé, dans le sens d'actionnement, sur une distance lui permettant juste d'obturer l'orifice de compen- sation (3) avec sa coupelle (4), en ce que, dans cette position de piston, la distance (a) entre le premier plan de butée (B) de la tige de piston (5) et un plan de référence (A) du maltre-cylindre (1) est mesurée et, par l'insertion de plaques d'écartement (16) ou par des mesures similaires (15), le premier plan de butée (B) est déplacé vers un second plan de butée (C) de façon que, par rapport à une course à vide prédéterminée (k), le premier plan de butée se trouve à une distance prédéterminée (b, distance fonctionnelle) du plan de ré- férence (A). 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'obtention de la position d'obturation (figure 1) du piston (5) est déterminée en mesurant une variation de pression provoquée en ob- turant l'orifice de compensation (3) au moyen de la coupelle. (4). 3. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la baisse de pression survenant dans la chambre cylindrique (17) du maltre-cylindre (1) au niveau d'un orifice du maître-cylindre (1) lors de l'obturation de l'orifice de compensation (3) communiquant avec une source de pression, est mesurée comme étant la variation de pression. 4. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que l'augmentation de pression, survenant sur le trajet de liaison entre la source de pression et l'orifice de compensation (3) lors de l'obturation de l'orifice de compensation (3) communiquant avec une source de pression, est mesurée comme étant la variation de pression. 5. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour régler la distance prédéterminée (b, distance fonctionnelle), une pastille (15) de dimensions appropriées est placée entre la -tige et le plan de butée initial (B) de la tige sur le piston (5). - 6. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1. à 5, caractérisé en ce que la coupelle (21) d'un second-piston (20) est disposé, dans le sens d'actionnement du piston, de manière à ob- turer un second orifice de compensation (22), que, lorsque le second piston (20) est dans cette position, la seconde distance (c) entre le troisième plan de butée (D, figure 2) du second piston (20) et le plan de référence (A) du maitre-cylindre (1) est mesurée et, ensuite, le quatrième plan de butée (E) du premier piston (5) sur le second piston (20) est déplacé, par des mesures appropriées, en direction de la butée jusqu'à ce que la seconde distance (c) diminuée d'une course à vide prédéterminée (m) et augmentée de la distance fonctionnelle (b) réglée sur le premier.piston (5) soit égale à la distance entre le second plan de butée (C) et le quatrième plan de butée (E). 7. Procédé conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que la même valeur est choisie pour la course à vide -(m) du second piston (20) et pour la course à vide (k) du premier piston (5). 8. Procédé conforme à l'une..quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la course à vide (k, m) est de t mm. 9. Procédé pour mettre en oeuvre le procédé conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le- qua- trième plan de butée (E) est formé par la face d'appui circonféren- tielle d'un pot (13) supporté de manière élastique sur l'extrémité avant du premier piston (5), la distance entre ledit pot et le pre- mier piston (5) étant fixée de manière réglable au moyen d'une vis de réglage (10).