Brevet FR2644526A1 — publié le 19900921

La présente invention concerne un amplificateur hydraulique d'effort, plus particulièrement pour système de freinage de véhicule, comprenant un piston d'amplification guidé de manibre étanche et pouvant coulisser dans l'alésage d'un bottier, ce piston d'amplification délimi- tant, par l'une de ses extrémités frontales, une chambre d'amplification et venant en appui, dans sa position initiale, contre une butée prévue dans le bottier, cet amplificateur comprenant une valve de freinage comportant un piston d'actionnement qui peut se déplacer par rapport au piston d'amplifi- cation sous l'action d'une force exercée sur la pédale et dont la position initiale est aussi définie à l'aide d'une butée prévue dans le bottier, une communication étant établie entre la chambre d'amplification et le réser- voir d'alimentation, et une autre communication étant interrompue avec une source de pression auxiliaire, pour la position initiale des pistons, tandis que, lors d'un déplacement du piston d'actionnement dans le sens d'actionnement par rapport au piston d'amplification, la communication offerte au fluide sous pression avec le réservoir d'alimentation est inter- rompue, alors que celle avec la source de pression auxiliaire est établie. Un amplificateur d'effort de ce type est décrit aux pages 98 et 99 du manuel ATE Brake Handbook, Bartsch Publishing House, Munich, 1979. La valve de freinage de cet amplificateur d'effort est essentiellement consti- tubée par un tiroir de commande qui est guidé de manière étanche dans un alésage longitudinal du piston d'amplification. Deux perçages transversaux débouchent dans cet alésage longitudinal du piston d'amplification. L'un de ces perçages transversaux communique avec une source de pression auxi- liaire, tandis que l'autre communique avec un réservoir d'alimentation. Dans la position initiale du tiroir de commande (les freins ne sont pas actionnés), le premier perçage est fermé et le second est ouvert, de sorte qu'une communication est offerte au fluide sous pression entre la chambre d'amplification et le réservoir d'alimentation. On peut alors déplacer le tiroir de commande en actionnant la pédale, ce qui fait tout d'abord se fermer le perçage conduisant au réservoir d'alimentation, puis fait s'ouvrir le perçage conduisant à la source de pression auxiliaire. Le fluide sous pression s'écoule de cette source de pression auxiliaire jusque dans la chambre d'amplification et repousse le piston d'amplification vers le maltre-cylindre. Un poussoir prenant appui sur le piston d'amplification actionne le maître-cylindre de frein. Lorsqu'on relâche le frein, le premier perçage va se fermer à nouveau, le second perçage conduisant au réservoir d'alimentation va s'ouvrir, de sorte que le fluide sous pression peut s'échapper de la chambre d'amplification, et le piston d'amplification peut retourner à sa position initiale. Cette action de relâchement des freins doit avoir lieu rapide- ment, ce qui signifie que la section transversale efficace du perçage de retour de fluide doit être d'une dimension suffisante. Plus l'action de relâchement doit être exécutée rapidement, plus le perçage doit être grand. Par ailleurs, il est requis du constructeur de faire en sorte que la course morte d'actionnement des freins soit la plus faible possible. La première phase de la manoeuvre de la pédale ne sert qu'à fermer le perçage de retour de fluide. Ce n'est qu'une fois que cette phase est terminée et que le raccord de pression est ouvert que l'application effective des freins a lieu. La distance parcourue par la pédale dans la première phase est appelée course morte. Afin de rendre cette dernière minimale, il est exigé que la section transversale du perçage de retour de fluide qui est offerte au fluide sous pression soit la plus petite possible. Ce conflit entre les buts visés a -été jusqu'ici tranché en faveur de la vitesse de relâchement. On s'est accomodé d'une course morte importante. C'est pourquoi la présente invention - a pour but d'agencer l'amplificateur d'effort de freinage de façon que la course morte soit raccourcie, tout en conservant la vitesse de relâchement. A cet effet, l'invention a pour objet un amplificateur hydrau- lique d'effort du type précité, qui est caractérise en ce que la section transversale du passage offert au fluide sous pression vers le réservoir d'alimentation n'est ouverte que partiellement dans la position initiale des pistons et en ce que la section transversale du passage de communi- cation conduisant au réservoir d'alimentation peut être ouverte complè- tement lors d'un déplacement du piston d'actionnement par rapport au piston d'amplification dans le sens du relâchement des freins. Etant donné que le perçage de retour de fluide est déjà fermé dans une grande mesure dans la position initiale des pistons, seule une course faible est encore nécessaire pour fermer entièrement cet alésage de façon que, de ce fait, le raccord de pression puisse être ouvert. La course morte est très courte. Par ailleurs, le tiroir de commande peut être déplacé par rapport au piston d'amplification dans le sens du relâchement lorsqu'on relâche les freins, de sorte que le passage de retour de fluide est complètement ouvert. Il en résulte que la vitesse de relâchement demeure la même. D'une manière particulièrement simple, la présente invention peut être mise en oeuvre avec un amplificateur d'effort dont la soupape de freinage comprend un tiroir de commande. A cet effet, dans sa position initiale, ce tiroir de commande doit simplement être placé de façon à fermer dans une mesure importante le perçage transversal du passage de retour de fluide. La présente invention peut toutefois aussi être utilisée sur des amplificateurs d'effort comportant des valves à siège, ainsi que cela est décrit par exemple dans la demande de brevet allemand publiée 2 909 685. Les butées prévues pour les pistons doivent uniquement être agencées de façon que l'élément de fermeture de valve agissant sur le perçage de retour de fluide soit disposé directement en avant du siège de valve. Un autre domaine d'application est celui des amplificateurs hydrauliques d'effort dans lesquels la valve de freinage n'est pas disposée à l'intérieur du piston d'amplification, mais est guidée dans un alésage particulier du boltier et est actionnée à l'aide d'un mécanisme à levier, les bras de levier attaquant d'une part le piston d'actionnement et d'autre part le piston d'amplification. On se référera à la demande de brevet allemand publiée 3 507 488. Afin de permettre que des amplificateurs d'effort existants puissent être facilement adaptés si cela est nécessaire et/ou qu'une ligne de production existante puisse être utilisée, il est proposé de placer sur le piston d'actionnement une douille qui est disposée entre une collerette circonférentielle prévue sur le piston d'actionnement et la butée solidaire du boîtier. Cela permet ainsi que le piston d'actionnement et donc le tiroir de commande soient renvoyés dans leur position initiale uniquement dans une mesure telle que le perçage de retour de fluide ne soit pas entiè- rement ouvert, D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limi- tatif et en regard du dessin annexé sur lequel la figure unique représente un mode de réalisation particulier d'un amplificateur hydraulique d'effort conforme h l'invention. Cet amplificateur hydraulique d'effort est constitué d'un bottier 1 dans lequel un piston d'amplification 2 est guidé d'une manière étanche. La chambre d'amplification 4 est prévue entre ce piston d'amplifi- cation 2 et la paroi arrière 3 du boîtier 1 de l'amplificateur. Un piston d'actionnement 5 traverse de manibre étanche la paroi arrière 3. Une tige de pédale 6, qui est accouplée au mécanisme de pédale représenté schémati- quement, attaque le piston d'actionnement 5 depuis l'extérieur. La valve de freinage 7 est essentiellement constituée d'un tiroir de commande 8 compor- tant un alésage longitudinal 9. Ce tiroir de commande 8 est guidé dans un alésage 10 du piston d'amplification 2 ou d'une pièce intermédiaire 11 montée dans ce piston d'amplification; C'est dans cet alésage 10 que débouche un perçage de pression 12 qui se raccorde à une gorge annulaire 12' ménagée sur la face intérieure de l'alésage 10. Ce perçage de pression 12 mène à une chambre annulaire 13, située sur la surface périphérique du piston d'amplification 2, qui communique avec une source de pression auxi- liaire 30 par l'intermédiaire d'un raccord de boîtier. Par ailleurs, un perçage de retour de fluide 14 d'un diamètre d'environ 1, 7 mm débouche dans l'alésage 10 et communique avec une chambre qui n'est pas sous pression et est disposée sur le côté du piston d'amplification 2 qui est situé à l'opposé de la chambre d'amplification 4. Cette chambre sans pression 15 communique de manière permanente avec un réservoir d'alimentation 31 par l'intermédiaire d'un perçage de raccord ménagé dans le boîtier 1. Du côté adjacent à la chambre sans pression 15, l'alésage 10 est obturé par une pièce de fermeture 16. C'est sur cette pièce de fermeture 16 que s'appuie un poussoir 17 qui transmet le déplace- ment du piston d'amplification 2 au piston du maître-cylindre. Une chambre 18 est prévue entre la pièce de fermeture 16 et le tiroir de commande 8. L'alésage longitudinal 9 de ce tiroir de commande débouche dans cette chambre. Cet alésage longitudinal 9 offre au fluide sous pression une communication permanente avec la chambre d'amplification 4 par l'intermé- diaire d'un premier perçage transversal 16. Un second perçage transversal , qu'on peut aussi appeler perçage de commande, fait communiquer l'alé- sage longitudinal 9 avec une gorge de commande 20' située sur la face exté- rieure du tiroir de commande 8. Le tiroir de commande 8 lui-même est relié rigidement au piston d'actionnement à l'aide d'un moyen d'encliquetage. A l'extrémité du tiroir qui est voisine du piston d'actionnement 5, sa face extérieure comporte un circlip en saillie 22 qui peut s'enclencher derrière un rebord circonfé- rentiel 23 prévu sur le piston d'actionnement 5. Le piston d'amplification 2 comporte un prolongement en forme de manchon 24 qui fait saillie dans la chambre d'amplification 2. Une bague annulaire 25 servant de butée est emboîtée dans la face intérieure de ce manchon 24. A son extrémité s'étendant dans la chambre d'amplification 2, la face extérieure du piston d'actionnement 5 comporte une collerette circonférentielle 26. C'est sur cette collerette circonférentielle 26 prévue sur le piston d'actionnement 5 que prend directement appui une douille 27 compor- tant une collerette 29 orientée radialement vers l'extérieur. Cette douille offre!ainsi un profil en L lorsqu'on la regarde en coupe transversale. La partie de base de cette douille est disposée entre la colle- rette circonférentielle 26 et une butée 28 prévue sur la paroi arrière 3, tandis que la collerette 29 est placée entre la bague annulaire 25 et cette butée 28. Lorsqu'elle est en appui sur cette butée 28, la douille définit ainsi la position initiale prévue pour le piston d'actionnement 5 d'une part et pour le piston d'amplification 2 d'autre part. Un ressort 32, qui est interposé entre la pièce intermédiaire 11 et une pibce formant pendant qui est disposée sur le tiroir de commande 8, définit la position initiale de ce tiroir de commande 8 par rapport au piston d'amplification 2. L'amplificateur d'effort fonctionne conformément au principe suivant: La figure représente la position initiale de l'amplificateur d'effort. Les gorges 12' et 20' ne se chevauchent pas. Le tiroir de commande 8 obture la plus grande partie du perçage de retour de fluide 14. Il ne subsiste qu'une faible section transversale ou segment de forme circulaire dont l'aire est considérablement plus petite que l'aire de toute la section circulaire du perçage de retour de fluide. La section transver- sale restante est suffisante pour créer un équilibre de pression dans le cas o le fluide présent dans la chambre d'amplification se dilate ou se comprime, par exemple sous l'effet de la température. Pour actionner les freins, on manoeuvre la pédale et, de sorte que le piston d'actionnement et donc le tiroir de commande se trouvent déplacés dans le sens d'actionnement (vers la gauche dans la représentation de la figure). Le perçage de retour de fluide 14 se trouve déjà complète- ment fermé après une faible course. Un petit déplacement supplémentaire entraîne un chevauchement des gorges 12' et 20', de sorte que, à partir de la source de pression auxiliaire 30, le fluide sous pression parvient dans la chambre d'amplification 4 en passant par la chambre annulaire 13, le perçage 12, le perçage de commande 20 de l'alésage longitudinal 9 et le perçage transversal 19. Le fluide sous pression repousse le piston d'amplification dans le sens d'actionnement, si bien que la pièce sur laquelle agit le poussoir 17, par exemple un maître-cylindre de frein, est actionné. A cet égard, le piston d'amplification 2 est en avance, dans son déplacement, par rapport au tiroir de commande 9 et les gorges 12' et 20' quittent leur position de chevauchement, si bien que la poursuite de l'actionnement ne peut avoir lieu que si le piston d'actionnement 5 continue d'être déplacé sous l'action de l'effort exercé par la pedale. Lorsqu'on actionne le frein, le piston d'actionnement 5 et le piston d'amplification 2 quittent l'un et l'autre leur appui en butée sur la douille 27. Ils peuvent alors se déplacer librement l'un par rapport à l'autre. Si le conducteur relâche alors la pédale au cours du freinage, le piston d'actionnement 5 et donc le tiroir de commande 9 ne sont alors plus soumis à l'action d'une force. La pression régnant dans la chambre d'amplification 4, ainsi que la force exercée par le ressort 29, repoussent élastiquement le tiroir de commande par rapport au piston d'amplification 2 dans le sens de relâchement du frein. Ce faisant, le tiroir de commande 9 recule, en glissant, dans une mesure telle que la section transversale du perçage de retour de fluide 14 se trouve complètement ouverte. Le fluide sous pression présent dans la chambre d'amplification 4 peut s'échapper, sans faire l'objet d'un étranglement, à travers cette section transversale d'une dimension suffisante, si bien que le piston d'amplification 4 est ramené rapidement dans sa position initiale sous l'action d'un ressort de rappel non représenté. Une section transversale du perçage de retour de fluide 14 qui aurait une dimension trop faible empêcherait le fluide sous pression de retourner de la chambre d'amplification 4 dans le réservoir d'alimentation 31 et réduirait fortement la vitesse de rappel en position initiale. -En principe, la pièce intermédiaire 27, qui a une section trans- versale en L, peut aussi être conçue comme faisant partie du bottier 1. Toutefois, une pièce intermédiaire séparée permet de réaliser l'adaptation d'amplificateurs d'effort de freinage existants et/ou il est possible d'adopter un processus de production existant pour un tel amplificateur, étant donné qu'il est uniquement nécessaire d'ajouter une étape de produc- tion au cours de laquelle la douille 27 est enfilée sur le piston d'action- nement 5. REVENDICATIONS 1. Amplificateur hydraulique d'effort, plus particulièrement pour système de freinage de véhicule, comprenant un piston d'amplification (2) guidé de manière étanche et pouvant coulisser dans l'alésage d'un bottier, ce piston dramplification délimitant, par l'une de ses extrémités frontales, une chambre d'amplification (4) et venant en appui, dans sa position initiale, contre une butte (28) prévue dans le bottier, cet ampli- ficateur comprenant une valve de freinage (7) comportant un piston d'actionnement (5) qui peut se déplacer par rapport au piston d'amplifi- cation sous l'action d'une force exercée sur la pédale et dont la position initiale est aussi définie à l'aide d'une butée (28) prévue dans le bottier, une communication étant établie entre la chambre d'amplification (4) et le réservoir d'alimentation, et une autre communication étant inter- rompue avec une source de pression auxiliaire (30), pour la position initiale des pistons (2, 5), tandis que, lors d'un déplacement du piston d'actionnement (5) dans le sens d'actionnement par rapport au piston d'amplification (2), la communication offerte au fluide sous pression avec le réservoir d'alimentation est interrompue, alors que celle avec la source de pression auxiliaire (30) est établie, caractérisé en ce que la section transversale du passage (14) offert au fluide sous pression vers le réser- voir d'alimentation n'est ouverte que partiellement dans la position ini- tiale des pistons et en ce que la section transversale du passage de commu- nication (14) conduisant au réservoir d'alimentation peut être ouverte complètement lors d'un déplacement du piston d'actionnement (5) par rapport au piston d'amplification (2) dans le sens du relâchement des freins. 2. Système de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la valve de freinage (7) comprend un tiroir de commande (8) qui est accouplé au piston d'actionnement (5). 3. Systbme de freinage suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'une arête du tiroir de commande, située h l'opposé de la pédale, chevauche un perçage transversal (14) ménagé dans le piston d'amplification (2), la plus grande partie de ce perçage transversal (14) étant recouverte dans la position initiale des pistons (2, 5), tandis que ce même perçage transversal (14) est complètement fermé lors d'un actionnement du tiroir de commande dans le sens d'actionnement. 4. Systbme de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'à son extrémité frontale contiguë à la chambre d'amplification (4), le piston d'amplification comporte un prolongement en forme de manchon (24), une bague annulaire (25) étant emboîtée sur le bord intérieur de ce prolongement. 5. Système de freinage suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'à son extrémité qui fait saillie dans la chambre d'amplification (4), le piston d'actionnement (5) comporte une collerette circonferentielle (26) sur son bord extérieur. 6. Système de freinage suivant la revendication 5, caractéris6 en ce qu'une douille (27) est disposée entre la collerette circonférentielle (26) et la butte (28) solidaire du boîtier. 7. Système de freinage suivant l'une des revendications 4, 5 et 6, caractérisé en ce que la douille (27) comporte un prolongement radial (29), si bien que cette douille (27) a une forme en L en section transversale et en ce que ce prolongement radial (29) fait saillie dans l'espace situé entre la bague annulaire (25) et la butée (28) solidaire du boîtier. 8. Système de freinage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le perçage de retour de fluide (14) a une diamètre d'environ 1,7 mm.