Brevet FR2637857A1 — publié le 19900420

La présente invention concerne un maître-cylindre en tandem pour un système hydraulique de freinage pour véhicule automobi- le, comprenant un dispositif de régulation de la pression de freina- ge, en particulier un dispositif de régulation antiblocage, un ou plusieurs éléments de valves, en particulier au moins une valve cen- trale logée dans le piston à tige. Le Manuel de Freinage d'ALFRED TEVES CmbH, 8e édition, no- tamment en pages 74 et 75, divulgue un maltre-cylindre en tandem pos- sédant deux valves centrales. La demande de brevet allemand n0 3629564 décrit un système de freinage à régulation du glissement, constitué pour l'essentiel d'un générateur de pression de freinage qui est actionné par une pé- dale, qui est assisté de préférence par une force auxiliaire et au- quel les freins de roues sont reliés par l'intermédiaire de conduites de pression, d'un système hydraulique d'alimentation en pression au- xiliaire comprenant une pompe hydraulique, un réservoir de compensa- tion de pression et d'accumulation de liquide de pression et une val- ve de régulation de pression auxiliaire, et de capteurs de roues et de circuits électroniques pour détecter le comportement en rotation des roues et pour produire des signaux électriques de commande de la pression de freinage qui permettent de commander des valves d'entrée et de sortie de liquide de pression à commande électromagnétique im- plantées sur les conduites de liquide de pression. L'objet de la demande de brevet allemand citée précédemment est caractérisé par un commutateur qui est implanté sur la conduite de pression de la source de force auxiliaire et qui se commute dès qu'une pression hydraulique prédéterminée est atteinte, fournissant ainsi un signal électrique au circuit logique et de traitement des signaux qui, pendant un cycle d'essai, met en marche et, respective- ment, coupe le moteur de la pompe et peut donc signaler au conduc- teur, par l'intermédiaire d'un signal optique ou acoustique, que l'unité de pompe du moteur est prête à fonctionner. Les buts de la présente invention sont les suivants: La course à vide de la valve centrale du maître-cylindre en tandem doit être réduite. Cette course à vide, multipliée par la dé- - 2 - multiplication de la pédale, provoque des courses à vide excessives de la pédale de frein. L'invention a pour but de supprimer cet incon- vénient. Les deux pistons du maître-cylindre en tandem doivent pou- voir se déplacer sous la forme d'une unité. Les deux valves centrales du maître-cylindre en tandem doivent se fermer simultanément. Enfin, il faut éviter que les courses mortes et les courses de fermeture ne s'additionnent. Conformément à l'invention, ces buts sont atteints en ce que le ou les éléments de valve, en particulier la valve centrale, sont conçus et disposés de façon à pouvoir être actionnés par une butée coopérant avec le carter du maltre-cylindre en tandem et par une bu- tée coopérant avec le piston flottant. En outre, il est proposé de prévoir un élément de transmis- sion de force de compression (élément de pression) qui est appliqué directement ou indirectement contre le carter du maître-cylindre en tandem et qui décolle l'élément de fermeture de la valve centrale du siège de valve, et de prévoir un élément de transmission de force de traction (élément de traction) qui est appliqué contre le piston flottant et qui décolle l'élément de fermeture de la valve centrale du siège de valve. Il est prévu un élément de retenue comprenant une butée qui est destinée au piston flottant et par l'intermédiaire- de laquelle l'élément de retenue peut être tiré, et comprenant une butée qui est destinée au piston à tige et par l'intermédiaire de laquelle l'élé- ment de retenue peut être poussé. Le ressort de rappel du piston à tige est retenu entre le piston flottant et une butée de l'élément de retenue. Un mode de réalisation facile à réaliser réside en ce que l'élément de retenue est conçu sous la forme d'un manchon possédant une ou plusieurs face radiales, en partie des faces annulaires ser- vant de butées. Le manchon peut présenter différents diamètres et posséder au moins une extrémité en forme de collerette servant de butée pour le ressort de rappel du piston flottant. _ 3 _2637857 Pour pouvoir utiliser des composants simples, il est propo- sé, en outre, de prévoir un élément de traction, en particulier conçu sous la forme d'une broehe, qui est disposé entre le piston à tige et le piston flottant, de prévoir, sur le côté piston flottant de l'élé- ment de traction, une butée coopérant directement ou indirectement avee une butée du piston flottant, et de relier l'extrémité côté pis- ton à tige de l'élément de traction à l'élément de fermeture de la valve centrale du piston à tige. Conformément à un mode de réalisation préféré, le ressort de rappel du piston à tige est plus puissant que le ressort de rappel du piston flottant. Selon ce mode de réalisation, il est prévu que la course de fermeture de l'élément de fermeture de la valve centrale du piston à tige est inférieure à la distance existant entre la butée de l'extrémité côté piston flottant de l'élément de traction et la butée correspondante du piston flottant. L'élément de retenue peut se dé- placer à travers le piston flottant, en particulier au moyen de bu- tées. Il est également proposé que l'élément de retenue fasse saillie dans un évidement pratiqué dans le piston flottant et forme, dans la zone o est logé le piston flottant, la butée pour l'élément de traction. Une conception compacte est obtenue en ce que l'élément de retenue entoure l'élément de traction et, dans sa zone appliquée con- tre l'intérieur du piston flottant, l'élément de retenue est conçu sous la forme d'une collerette, et en ce que l'extrémité en forme de collerette de l'élément de retenue sert de butée de l'élément de re- tenue sur le piston flottant et de butée pour l'élément de traction. En outre, il est prévu que l'élément de traction est conçu sous la forme d'une broche qui fait saillie dans le piston flottant et com- porte, à cet endroit, un épaulement faisant fonetion de butée. Pour réaliser la valve centrale du piston flottant, il est proposé que l'élément de fermeture de la valve centrale du piston flottant soit disposé à l'extérieur du piston flottant, de préférence dans la zone du fond de l'alésage du maitre-cylindre en tandem, et que l'élément de fermeture de la valve centrale du piston flottant -4 _ 2637857 soit actionné par un organe de traction pouvant être déplacé par l'intermédiaire du piston flottant. En outre, il est prévu que l'élé- ment de traction de l'élément de fermeture de la valve centrale du piston flottant est conçu sous la forme d'une broche comportant, sur le côté piston flottant, une butée, de préférence un épaulement, qui coopère avec une butée du piston flottant et qui est reliée, à l'au- tre extrémité côté valve centrale, à l'élément de fermeture de la valve centrale du piston flottant. 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 à la figure annexée qui représente un maître-cylindre en tandem en coupe longitudinale. Le maître-cylindre en tandem est constitué d'un carter 1 comprenant un alésage 2. Les chiffres de référence 3, 4 désignent les liaisons de pression destinées à deux circuits d'actionnement de freins. Le réservoir de liquide de pression (non représenté) peut être relié à des liaisons 5, 6. Le piston à tige est désigné par le chiffre de référence 7, tandis que le chiffre de référence 8 désigne le piston flottant. Des perçages d'entrée et de sortie de liquide de pression sont respectivement désignés par les chiffres de référence 9 et 10. Au piston à tige est associé le ressort de rappel 11, tandis que le ressort de rappel 12 est associe au piston flottant. Dans le piston à tige est disposée une valve centrale constituée de l'élément de fermeture de valve 13 et du siège de valve 14. L'élément de ferme- ture de valve peut être commandé et, respectivement, actionné côté carter de régulation de traction, par la broche transversale ou bro- che de butée 15 et par la broche de commande ou broche de pression 16. En outre, l'élément de fermeture 13 de la valve centrale im- plantée dans le piston à tige peut être actionné par l'intermédiaire de la broche 17 qui fait fonction de tirant d'ancrage. Comme le mon- tre la figure, cette broche comporte, à son extrémité gauche, un épaulement 18 appliqué contre un élargissement en forme de collerette 19 d'un élément en tôle ou en matière plastique. Cet élément sera ap- -5 -2637857 pelé ci-après élément de retenue 20, car il retient notamment le res- sort de rappel de tige de piston 11. Les éléments 18 et 19 sont dis- posés dans l'évidement 45 du piston flottant. Comme le montre la figure, l'élément de retenue 20 est cons- titué d'un manchon qui possède un grand et un petit diamètre et com- porte des extrémités en forme de collerettes 19, 38. La portion de transition entre le petit et le grand diamètre est formée par une fa- ce radiale 44 qui constitue une butée pour le piston à tige et pour le ressort 31 de la valve eentrale. L'extrémité en forme de collerette 19 est appliquée contre la butée 42 du piston intermédiaire. L'extrémité en forme de colle- rette 38 constitue la butée pour le ressort de rappel 11. L'extrémité opposée du ressort de rappel prend appui sur la butée 43 du piston intermédiaire. L'extrémité en forme de collerette 19 du manchon est égale- ment appliquée contre la butée destinée à l'épaulement 18 de la bro- che 17. Comme le montre la figure, l'élément de retenue 20 entoure la broche 17. Le chiffre de référence 21 désigne l'élément de ferme- ture de la valve centrale du piston flottant. Le siège de valve asso- cié est désigné par le chiffre de référence 22. La valve centrale du piston flottant n'est pas logée dans le piston flottant proprement dit. La valve centrale du piston flottant est actionnée par le piston flottant par l'intermédiaire de la broche 23 faisant fonction de ti- rant d'ancrage, ce qui signifie que, lorsque le piston flottant se déplace vers la droite, l'élément de fermeture de valve 21 est décol- lé par la broche 23, par l'intermédiaire de la butée 24 du piston flottant et de l'épaulement 25 de la broche 23, à l'encontre de la pression du ressort de valve centrale 26. Les éléments 24 et 25 sont disposés dans un évidement 46 du piston flottant. Lorsque les freins se trouvent en position relâchée, la val- ve centrale du piston à tige étant ouverte, du liquide de pression peut pénétrer dans la chambre de pression 30 du piston à tige à tra- vers le passage 10, la chambre annulaire 27, les eanaux radiaux 28 et le passage 29. - 6- 2637857 Lorsque les freins se trouvent en position relâchée, la val- ve centrale du piston flottant étant ouverte, du liquide de pression peut pénétrer dans la chambre de pression 32 à travers le passage 9, les canaux annulaires 33 et le passage 34. Lorsque les freins sont actionnés en mode de freinage nor- mal, le piston à tige et le piston flottant sont déplacés vers la gauche et les éléments de fermeture de valve 6 et 21 sont appliqués contre les sièges de valves associés 14 et 22 par l'intermédiaire des ressorts de valve centrale 31, 26. Dans les chambres de pression 30 et 32 s'établit une pression qui est transmise aux deux circuits d'actionnement de freins par l'intermédiaire des liaisons 3 et 4. Dans le détail, le processus qui se déroule est le suivant: sous l'effet de la force de l'amplificateur de force de freinage qui s'exerce dans le sens de la flèche 35, le piston à tige 7 est déplacé vers la gauche. Dans le même temps, le piston flottant 8 est déplacé vers la gauche par l'intermédiaire du ressort de rappel 11 du piston à tige, qui est retenu par l'élément 20. Le ressort de rappel 11 du piston à tige est plus puissant que le ressort de rappel 12 du piston flottant. Lorsque le piston à tige commence à se déplacer vers la gau- che, un déplacement relatif s'effectue entre le piston à tige et la broche 17. Sous l'action du ressort 31 de la valve centrale, la bro- che 17 effectue un déplacement vers la droite par rapport au piston à tige. Comme le montre la figure, le ressort de valve centrale 31 exerce une pression vers la droite sur l'élément de fermeture de val- ve 13. De l'autre coté, le ressort de valve centrale prend appui sur l'élément de retenue 20. La valve centrale du piston à tige se ferme. La course de fermeture 36 de l'élément de fermeture de valve est in- férieure à la distance maximum possible 37 entre l'épaulement 18 et la butée 19. La valve centrale du piston flottant se ferme en même temps que la valve centrale du piston à tige. On admet alors que deux pistons ont adopté une position in- termédiaire et qu'un mode de régulation antiblocage doit débuter. On admet également qu'une pompe auxiliaire du type décrit dans la deman- 7 - 2637857 - 7 -- de de brevet no 3629564 cité précédemment refoule un volume excessif dans le circuit du piston à tige. Dans cette situation, le piston -à tige et le piston flottant s'éloignent l'un de l'autre Jusqu'à ce que les ressorts de rappel 11 disposés entre le piston flottant et l'élé6- ment de retenue 20 soient détendus. Ensuite, les pistons s'écartent encore de la distance 37. Dans cette situation, la valve centrale du piston à tige se met en mode de régulation de limitation de pression. En mode de régulation de limitation de pression, une pres- sion s'établit dans la chambre de pression du piston à tige et dans la chambre de pression du piston flottant et, donc, dans les circuits d'actionnement de freins associés. Cette pression est déterminée par la force de l'amplificateur de force de freinage et donc par la force exercée sur la pédale. Ce mode de limitation de pression est un processus de mise à l'atmosphère qui intervient entre l'élément de fermeture 13 de la valve centrale du piston à tige et le siège de valve associé 14. Le processus de mise à l'atmosphère est constitué par une ouverture et une fermeture permanentes de la valve centrale du piston à tige. Des quantités prédéterminées de liquide de pression sont envoyées de la chambre de pression 30 dans le réservoir de liquide de pression à travers les passages de liquide de pression indiqués précédemment. La broche transversale 15 - voir à ce sujet les documents connus cités précédemment - est logée dans un perçage transversal 39 du piston à tige. L'alésage transversal permet au piston à tige de parcourir une course prédéterminée 41 par rapport à la broche transversale. Dans la situation représentée sur la figure, c'est-à-dire lorsque les freins se trouvent en position relâcOhée, la broche trans- versale est appliquée contre un disque de butée 40 qui est solidarisé au carter du maltre-cylindre en tandem. La broche transversale décol- le le corps de valve 13 du siège de valve par l'intermédiaire de la broche 16. Du liquide de pression peut s'écouler du réservoir de li- quide de pression comme indiquéprécédemment. Le mode de réalisation-représente done un maltre-cylindre en - 8 - 26-37857 tandem dans lequel l'élément de fermeture 13 de la valve centrale du piston à tige peut être commandé de deux manières différentes: Lorsque le piston à tige s'est déplacé vers l'avant, l'épau- lement 18 et la broche 17 agissent sur l'élément de fermeture de val- ve en le décollant du siège de valve 14. Lorsque les freins sont en position de base ou de relâche- ment, l'élément de fermeture de valve 13 est actionné par la broche transversale ou de butée 15 et par la broche de commande 16, c'est-à- dire qu'il est décollé du siège de valve 14. 2637 857 REVENDICATIDNS 1. Maître-cylindre en tandem pour un systeme hydraulique de freinage pour véhicule automobile, comprenant un dispositif de régulation de la pression de freinage, en particulier un dispositif de régulation antiblocage, un ou plusieurs éléments de valves (13, 14, , 21), en particulier au moins une valve centrale (13, 14) logée dans le piston à tige (7), caractérisé en ce que le ou, respectivement, les éléments de valve, en particulier la valve centrale (13, 14), sont conçus et disposés de façon à pouvoir être actionnés par une butée (15) coopérant avec le carter du maître-cylindre en tandem et par une butée (17, 18, 20) coopérant avec le piston flottant. 2. Maître-cylindre en tandem conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un élément (15) de transmission de force de compression (élément de pression) qui est appliqué directement ou indirectement contre le carter du maître-cylindre en tandem et qui décolle l'élément (13) de fermeture de la valve centrale du siège de valve (14), et en ce qu'il est prévu un élément de transmission de force de traction (17) (élément de traction) qui est applique contre le piston flottant (8) et qui décolle l'élément (13) de fermeture de la valve centrale du siège de valve (14). 3. Maître-cylindre en tandem conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérise en ce qu'il est prévu, pour le ressort de rappel (11) du piston A tige (7), un élément de retenue (20) comprenant une butée qui est destinée au piston flottant (8) et par l'intermé- diaire de laquelle l'élément de retenue (20) peut être tire, et comprenant une butée qui est destinée au piston à tige (7) et par l'intermédiaire de laquelle l'élément de retenue peut être poussé et en ce que le ressort de I0 rappel (11) du piston à tige est retenu entre le piston flottant (8) et une butée de l'élément de retenue. 4. Maître-cylindre en tandem conforme & l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de retenue (20) est conçu sous la forme d'un manchon possédant une ou plusieurs faces radiales, en partie des faces annulaires servant de butées. 5. Maître-cylindre en tandem conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce que l'élément de retenue (20) est conçu sous la forme dun manchon présentant plusieurs diamètres. 6. Maître-cylindre en tandem conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de retenue (20) est conçu sous la forme d'un manchon comprenant au moins une extrémité en forme de collerette servant de butée, en particulier pour le ressort de rappel ou pour le piston flottant. 7. Maître-cylindre en tandem conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément de traction, en particulier conçu sous la forme d'une broche (17), est disposé entre le piston à tige (7) et le piston flottant (8), en ce que, sur le c8té piston flottant de l'élément de traction, est prévue une butée (18) coopérant directement ou indirectement avec une butée du piston flottant (8), et en ce que l'extrémité côté piston à tige de l'élément de traztion est reliée à l'élément de fermeture (13) de la valve centrale du piston à tige (7). 8. Maître-cylindre en tandem conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort de rappel (11) du piston à tige (7) est plus puissant que le ressort de rappel (12) du piston flottant (8). 9. Maître-cylindre en tandem conforme & l'une il quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la course de fermeture (36j de l'élément de fermeture (13) de la valve centrale du piston à tige (7) est inférieure à la distance (37) existant entre la butée (18) de l'extrémité c>té piston flottant de l'élément de traction (17) et la butée correspondante du piston flottant (8). 10. Maître-cylindre en tandem conforme à l'une quelconque des revendications précedentes, caractérisé en ce que l'élément de retenue (20) peut se déplacer à travers le piston flottant (8), en particulier au moyen d'une butée. il. Maître-cylindre en tandem conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de retenue (20) fait saillie dans un évidement (45) pratiqué dans le piston flottant (8) et forme, dans la zone o est logé le piston flottant, la butée (19) pour l'élément de traction (17). 12. Maître-cylindre en tandem conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce que l'élément de retenue (20) entoure l'élément de traction (17). 13. Maître-cylindre en tandem conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans sa zone appliquée contre l'intérieur du piston flottant (8), l'élément de retenue (20) est conçu sous la forme d'une collerette, et en ce que ladite extrémité en forme de collerette de l'élément de retenue sert de butée (19) de l'élément de retenue (20) sur le piston flottant (t) et de butée pour l'élément de traction (17). 14. Maître-cylindre en tandem conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de traction est conçu sous la forme d'une broche (17) qui fait saillie dans le piston flottant (8) et comporte, a cet endroit, un épaulement (18) faisant fonction de butée. 15. Maître-cylindre en tandem conforme à l'une quelconque des revendications précedentes, caractérise en ce que l'élément de fermeture (21) de la valve centrale du piston flottant (8) est disposé à l'exté- rieur du piston flottant, de preférence dans la zone du fond de l'alésage du maître-cylindre en tandem, et en ce que l'élément de fermeture (21) de la valve centrale du piston flottant (8) est actionne par un organe de traction (23) pouvant être déplacé par l'intermédiaire du piston flottant (8). 16. Maitre-cylindre en tandem conforme a l'une quelconque des revendications précédentes, caracterisé en ce que l'élément de traction (23) de l'élément dé fermeture (21) de la valve centrale du piston flottant (8) est conçu sous la forme d'une broche comportant, sur le côté piston flottant, une butée, en particulier un épaulement (25), qui coopère avec une butée du piston flottant (8) et qui est reliée, à l'autre extrémité côté valve centrale, à l'élément de fermeture (21) de la valve centrale du piston flottant (8).