Brevet FR2657574A1 — publié le 19910802

DISPOSITIF D'ASSISTANCE HYDRAUIMQUE POUR CIRCUIT DE FREINAGE La présente inven o concerne les dispositifs d'assistance hydraulique pour circuit de freinage de véhicules automobiles. Un tel dispositif est, par exemple, décrit dans le document EP-A-O 288 349 auquel on se référera à propos de son fonctionnement. On sait qu'un tel dispositif comprend un corps percé d'un alésage dans lequel coulissent coaxialement un poussoir commandé par une pédale de frein et un moyen de piston placé entre des première et deuxième chambres contenant un fluide de freinage, la première chambre recevant au moins un ressort qui charge le poussoir et le moyen de piston à l'écart l'un de l'autre, les première et deuxième chambres étant raccordées à des sources de fluide sous basse pression et sous haute pression par des moyens de valve. Le ressort prévu dans la première chambre constitue un simulateur de course pour la pédale qui est liée au poussoir généralement au moyen d'un mécanisme formant levier. Lorsque la pédale est enfoncée, le ressort de la première chambre est comprimé L'énergie emmagasinée dans ce ressort est restituée lorsque le conducteur relâche son effort sur la pédale. S'il relâche cet effort doucement, le mouvement en retour du poussoir est amorti par le pied du conducteur Par contre, si le conducteur se contente de relâcher brusquement son effort, par exemple par glissement du pied hors de la pédale, l'énergie emmagasinée dans le ressort va être brutalement transférée en énergie cinétique à l'ensemble poussoir-pédalemécanisme formant levier, laquelle devra être absorbée par les liaisons mécaniques entre ces pièces. Dans certains cas, ceci peut entraîner une dégradation ou une destruction de ces liaisons. L'invention a donc pour but d'obvier à cet inconvénient en assurant un amortissement du mouvement de retour de l'ensemble -2- sans altérer anormalement le temps de défreinage ni dégrader la sensation reçue par le conducteur. Dans ce but, selon l'invention, une chambre auxiliaire à volume variable en fonction de la position du poussoir, ménagée dans l'alésage, communique avec la première chambre, d'une part en permanence par l'intermédiaire d'une restriction et d'autre part par l'intermédiaire d'un moyen auxiliaire de valve autorisant la communication lors de l'augmentation de volume de la chambre auxiliaire ( 4) et l'interdisant lors de la diminution de celui-ci. Plusieurs modes de réalisation font l'objet des sous-revendications annexées. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation donnés à titre non limitatif et à la lumière des dessins annexés sur lesquels: la Figure 1 représente schématiquement en coupe un dispositif d'assistance hydraulique pour circuit de freinage selon un premier mode de réalisation, les Figures 2 et 3 illustrent schématiquement en vue partielle agrandie deux variantes du mode de réalisation représenté Figure 1, la Figure 4 représente schématiquement en coupe un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, la Figure 5 illustre en vue partielle agrandie un détail de réalisation du mode présenté Figure 4, la Figure 6 représente schématiquement en coupe un dispositif selon un troisième mode de réalisation de l'invention, la Figure 7 illustre en vue partielle agrandie un détail de réalisation du mode présenté Figure 6, et la Figure 8 représente schématiquement en coupe un dispositif selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. En référence maintenant aux Figures, on n'a pas représenté dans sa totalité le dispositif d'assistance hydraulique dont la description complète fait l'objet du document précité La partie -3 - représentée est la partie essentielle pour l'invention. Le dispositif comprend un corps 30 percé d'un alésage 32 dans lequel coulissent coaxialement un poussoir 25 et un piston 34 La pédale de freinage, non représentée, est fixée à l'extrémité 16 du poussoir 25 faisant saillie de l'alésage 32. Dans les exemples représentés, deux ressorts 51 et 52, disposés dans la première chambre 5, repoussent le piston 34 et le poussoir 25 en écart l'un de l'autre Un bouchon 8 forme butée à l'intérieur de l'alésage 32 pour le poussoir 25 Le poussoir 25 est pourvu d'un perçage borgne 7 communiquant avec la première chambre 5. En référence aux Figures 1 à 3, une chambre auxiliaire 4 est ménagée entre le poussoir 25 et l'alésage 32, et communique avec la première chambre 5 par l'intermédiaire d'une ouverture 6 et du perçage 7. Un joint d'étanchéité unidirectionnelle 3 est fixé au poussoir 25 et sépare la chambre auxiliaire et la première chambre 5. Ce joint 3 est une coupelle élastique dont la lèvre est située dans la chambre auxiliaire 4. Le mode de réalisation illustré comportant deux ressorts de compression pour simuler la course de la pédale selon deux lois différentes, on peut indifféremment fixer le joint 3 soit directement sur le poussoir 25 comme illustré Figure 3 ou bien indirectement par l'intermédiaire du cylindre 28 qui constitue la pièce intermédiaire entre les deux ressorts 51,52, comme représenté Figure 2, en fonction du type d'amortissement désiré. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Au repos, la chambre 5 est emplie de fluide de frein sous basse pression Lorsque la pédale est enfoncée, le poussoir 25 coulisse vers la droite (sur les Figures), comprimant d'abord le ressort 51 et le ressort 52 dont les raideurs sont généralement différentes, jusqu'à la mise en butée des pièces Il se crée une dépression dans la chambre auxiliaire 4 Le fluide de la chambre passe alors par le perçage 7 et l'ouverture 6 pour pénétrer dans la chambre auxiliaire 4 dont le volume augmente La lèvre de -4 - la coupelle 3 s'écarte créant ainsi un chemin complémentaire au flux de fluide vers la chambre 4 La sensation reçue à la pédale par le conducteur n'est donc pas dégradée. Lorsque le conducteur relâche son effort sur la pédale de frein, l'énergie emmagasinée dans les ressorts 51,52 tend à ramener le poussoir 25 dans sa position de repos illustrée. Toutefois, le fluide de frein emprisonné dans la chambre auxiliaire 4 ralentit le mouvement de retour du poussoir 25 En effet, la coupelle 3 est alors étanche et interdit tout flux de fluide de la chambre auxiliaire 4 vers la première chambre 5 Le fluide doit alors s'échapper par l'ouverture 6 qui constitue une restriction dont le diamètre détermine le temps de retour du poussoir. Le retour du poussoir étant ainsi ralenti, les liaisons mécaniques entre le poussoir et la pédale ne reçoivent pas de chocs violents, ce qui évite leur dégradation. Le mode de réalisation de la Figure 4 diffère de celui des Figures 1 à 3 par la nature du joint d'étanchéité unidirectionnelle utilisé En effet, Figures 4 et 5, ce joint est constitué par un segment annulaire 3 serré dans l'alésage 32, monté flottant entre deux butées 9 et 10 prévues à la périphérie du poussoir 25 La butée 9, en regard de la chambre 4, est percée de manière à ménager des passages pour le fluide de freinage, tandis que la butée 10, en regard de la chambre 5 est pleine. Lors du déplacement du poussoir vers la droite (sur la Figure), le joint 3 s'appuie sur la butée percée 9, ce qui ménage un passage pour le fluide de freinage entre la chambre 5 et la chambre 4 par l'intermédiaire de l'espace laissé libre entre l'extrémité de la butée 10 et l'alésage 32 Au retour du poussoir, le joint 3 s'appuie sur la butée pleine 10 fermant ainsi l'espace précité et interdisant tout flux de fluide entre les chambres 4 et 5 par ce chemin Le fluide doit alors passer par l'orifice 6 qui constitue la restriction précitée. Le mode de réalisation représenté Figures 6 et 7 diffère également des précédents notamment par le joint d'étanchéité unidirectionnelle mis en oeuvre En effet, Figures 6 et 7, le -5- joint 3 est constitué par une bille fermant, au repos, une ouverture 12 ménagée entre la chambre 4 et le conduit 7 Lorsque le poussoir 25 est déplacé vers la droite (sur la Figure), la bille 3 se soulève et le fluide pénètre dans la chambre 4 Une cage 9,10 est judicieusement formée dans le poussoir 25 pour guider la bille Au retour du poussoir, la bille 3 est poussée sur son siège par la pression dans la chambre 4 et ferme l'orifice 12, interdisant tout flux du fluide par ce chemin Le fluide doit alors circuler par l'orifice 6 et l'espace entre la butée 10 et la paroi interne de la chambre qui constituent ensemble la restriction précitée. Dans l'exemple représenté, l'orifice 6 est pratiqué sur une paroi 10 de la cage à bille, mais il aurait pu être pratiqué conformément aux enseignements des Figures précédentes. L'exemple représenté Figures 6 et 7 diffère également des précédents en ce que le bouchon 8 est pourvu d'une jupe 18, la chambre auxiliaire 4 étant alors définie périphériquement par cette jupe 18 faisant saillie du bouchon 8 vers l'intérieur du dispositif En modifiant l'épaisseur de cette jupe 18, on modifie la valeur de la restriction et on peut donc faire varier la vitesse de retour du poussoir en fonction de sa position. Le mode de réalisation représenté Figure 8 est quelque peu différent des précédents, en ce que la chambre auxiliaire est située à l'intérieur de la première chambre 5, les deux ressorts 51 et 52 étant alignés et non l'un au milieu de l'autre Le piston 34 est pourvu d'une tige 80 dont l'extrémité libre 10 pénètre dans un cylindre 17 relié au poussoir 25, ici au moyen d'une pièce intermédiaire 18 disposée entre les deux ressorts Le volume entre la pièce intermédiaire 18 et l'extrémité libre 10 de la tige 80 communique avec la première chambre 5 par l'intermédiaire de perçages 23. Un joint d'étanchéité unidirectionnelle 3 est disposé à l'extrémité libre de la tige 80 de manière à autoriser un flux de fluide lorsque le poussoir 25 se déplace vers la droite (sur la Figure) et interdire le flux inverse au retour du poussoir. A ce moment-là, seul l'espace disponible 6 entre la paroi de -6- la tige 80 et l'extrémité libre du cylindre détermine un chemin pour le flux de fluide s'échappant de la chambre 4 vers la chambre 5 et constitue la restriction. Sur l'exemple représenté, le joint 3 est du type coupelle élastique telle qu'utilisée dans le mode de réalisation des Figures 1, 2 et 3, mais il pourrait aussi bien être du type à segment flottant tel qu'utilisé dans le mode de réalisation des Figures 4 et 5. Il faut noter que dans l'exemple représenté Figure 8, seul le mouvement du à l'énergie emmagasinée dans le ressort 52 est amorti. Bien évidemment, l'homme du métier pourra apporter de nombreuses modifications à la présente invention sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications annexées. -7- REVENDICATIONS 1 Dispositif d'assistance hydraulique pour circuit de freinage, comprenant un corps ( 30) percé d'un alésage ( 32) dans lequel coulissent coaxialement un poussoir ( 25) commandé par une pédale de frein et un moyen de piston ( 34) placé entre des première ( 5) et deuxième chambres contenant un fluide de freinage, la première chambre ( 5) recevant au moins un ressort ( 51,52) qui charge le poussoir ( 25) et le moyen de piston ( 34) à l'écart l'un de l'autre, les première et deuxième chambres étant raccordées à des sources de fluide sous basse pression et sous hautre pression par des moyens de valve, caractérisé en ce que une chambre auxiliaire ( 4) à volume variable en fonction de la position du poussoir ( 25), ménagée dans ledit alésage ( 32), communique avec ladite première chambre ( 5), d'une part en permanence par l'intermédiaire d'une restriction ( 6) et d'autre part par l'intermédiaire d'un moyen auxiliaire de valve ( 3) autorisant la communication lors de l'augmentation de volume de la chambre auxiliaire ( 4) et l'interdisant lors de la diminution de celui-ci. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite chambre auxiliaire ( 4) est une chambre annulaire ménagée entre ledit poussoir ( 25) et l'alésage ( 32) et est séparée de ladite première chambre ( 5) par un joint d'étanchéité unidirectionnelle ( 3). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité unidirectionnelle ( 3) est constitué par une bille logée dans ladite chambre auxiliaire ( 4) et susceptible de fermer un conduit ( 12) pratiqué entre la première chambre ( 5) et la chambre auxiliaire ( 4). 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite chambre auxiliaire ( 4) est ménagée à l'intérieur de la première chambre ( 5) et est déterminée par le volume prévu entre une tige ( 80) coulissant dans un cylindre ( 17), tige et cylindre étant fixés l'un au piston ( 34) et l'autre au poussoir ( 25) éventuellement au moyen d'une pièce intermédiaire ( 18), -8- l'extrémité libre ( 10) de la tige ( 80) portant un joint d'étanchéité unidirectionnelle ( 3), l'espace ( 6) entre l'extrémité libre du cylindre ( 17) et la paroi de la tige ( 80) formant ladite restriction. Dispositif selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité unidirectionnelle ( 3) est une coupelle élastique dont la lèvre est située dans ladite chambre auxiliaire ( 4). 6 Dispositif selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité unidirectionnelle ( 3) est un segment annulaire serré dans ledit alésage ( 32) et flottant entre deux butées ( 9,10) prévues à la périphérie dudit poussoir ( 25) entre la première chambre ( 5) et la chambre auxiliaire ( 4), la butée ( 9) en regard de la chambre auxiliaire ( 4) étant percée, tandis que celle ( 10) en regard de la première chambre ( 5) est pleine.