Brevet FR2656049A1 — publié le 19910621

i La présente invention concerne un accumulateur de pression à piston, notamment pour système de freinage à régulation du glissement de traction, comportant un piston d'accumulateur qui est soumis à une action hydraulique par l'intermédiaire d'un ressort de compression et qui est guidé de manière coulissante dans un boîtier, au moins un élément d'étanchéité étant prévu sur ce piston d'accumulateur pour séparer une chambre d'accumulateur d'une chambre de ressort. Les accumulateurs de pression à piston de ce type sont déjà suffisamment connus dans la technique et ils sont utilisés pour les raisons les plus variées en vue de remplir les tâches les plus diffé- rentes Fréquemment, des fluides hydrauliques ou pneumatiques font l'objet d'une accumulation à l'aide d'accumulateurs de pression à piston Par exem- ple en liaison avec des systèmes de freinage à régulation du glissement de traction, l'agencement supplémentaire d'un accumulateur de pression à piston dans la branche de la conduite de refoulement principale de la pompe permet une fourniture continue d'énergie au système de freinage associé dès que les roues motrices sont soumises à une régulation du glissement de traction, sans devoir d'abord permettre à une pression de se développer dans la pompe. Par DE-A-3 619 990, on connaît un accumulateur de pression à piston dans lequel un piston coulissant est logé dans un boîtier cylindri- que, trois ressorts montés en parallèle étant oend e entre la cavité du piston et le boîtier La pression hydraulique s'exerce sur le piston par l'intermédiaire d'un perçage coaxial ménagé dans le couvercle, lequel, dans l'état sans pression, est d'abord en contact avec le prolongement'du piston par l'intermédiaire d'une garniture d'étanchéité plane. Du fait du guidage et du support peu sûrs du jeu de ressorts entre la courte tige de piston et la surface d'appui du boîtier et en raison du manque de possibilité d'intégration de l'unité de contrôle, commande et mise à l'atmosphère dans la zone du boîtier, les accumulateurs de pression à piston décrits ne bénéficient pas d'un agencement, amélioré sur le plan fonctionnel, à faible encombrement et simultanément d'un faible coût, et nuisent donc obligatoirement au but visé dans l'utilisation et soit donc considéré comme méritant une amélioration. C'est pourquoi l'invention a pour but de réaliser un dévelop- pement supplémentaire d'un accumulateur de pression à piston, du type indi- qué dans le préambule, qui, en évitant les inconvénients précités, puisse constituer un accumulateur de pression à piston d'un faible encombrement et présentant un guidage amélioré des ressorts et un meilleur agencement fonctionnel. A cet effet, l'invention a pour objet un accumulateur de pres- sion à piston, du type précité, caractérisé en ce que le ressort de compression est serré entre une première pièce de forme, directement au contact du piston d'accumulateur et entourant celui-ci, et une seconde pièce de forme chevauchant le bottier et la première pièce de forme, cette première pièce de forme pouvant exécuter, à l'intérieur de la seconde pièce de forme, un mouvement relatif qui est détecté par un interrupteur de contrôle et est commandé par une valve de chargement. A l'aide d'interrupteurs mécaniques à contact, on obtient une détection de la position du piston qui est suffisamment exacte, tout en étant d'un faible coût, ce qui permet qu'un signal de commande unique suffise pour la commutation de la valve de chargement et/ou la mise en marche ou à l'arrêt de la pompe A cet effet, il est avantageux que la valve de chargement, réalisée sous la forme d'une valve à deux voies/deux positions, soit déplacée, par voie électromagnétique, dans la position ouverte à l'agent de pression, afin de permettre une action sur le piston d'accumulateur par l'intermédiaire d'un conduit d'agent de pression qui lui est adjacent Afin de respecter les conditions de sécurité, en ce qui concerne une limitation de la pression et une compensation des fluctuations thermodynamiques de la pression, il est prévu, suivant un autre dévelop- pement de l'invention, d'intégrer dans la valve de chargement une valve de surpression qui rend possible une réduction de la pression dans le cas o la pression admissible de l'accumulateur est dépassée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti- ront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé sur lequel: la figure 1 représente le schéma d'un circuit fonctionnel de l'accumulateur de pression à piston conforme à l'invention et la figure 2 représente, en coupe longitudinale, un mode de réalisation structurel d'un agencement à faible encombrement d'un accumu- lateur de pression à piston. Le circuit de principe de l'accumulateur de pression à piston conforme à la figure 1 illustre la coopération de l'ensemble d'accumula- tion, de commande et de régulation Le système accumulateur de pression, qui est monté dans la branche de la conduite de pression principale située entre la pompe 9 et les freins est rempli au cours de la phase de pompage, à travers la valve dite de chargement 8, jusqu'à ce que le piston d'accumu- lateur 2 vienne s'arrêter dans la position extrême de chargement après avoir vaincu la force de précontrainte du ressort situé du côté du piston. A ce moment-là, l'interrupteur à contact 7 provoque simultanément, par voie électromagnétique, une commutation de la valve de chargement par l'intermé- diaire d'une impulsion de courant dépendant de la position du piston, de sorte que la valve de chargement 8, qui est réalisée sous la forme d'une valve à deux voies/deux positions bloque l'écoulement de l'agent de pres- sion dans la position de commutation représentée à la figure une fois qu'est atteinte la course maximale du piston Si la pression admissible de l'accumulateur est dépassée, la régulation de pression à l'intérieur de l'accumulateur de pression à piston a lieu par l'intermédiaire de la valve de surpression 10 qui est réalisée sous la forme d'une valve antiretour et qui est montée en parallèle sur la valve de chargement 8, ce qui permet de tenir compte aussi dans une mesure suffisante des aspects concernant la sécurité et la fiabilité fonctionnelle Un élément de filtration 25, qui empêche tout colmatage, et donc toute influence négative sur le fonction- nement des éléments constitutifs qui suivent, est monté en série en amont des valves de chargement 8 et de surpression 10 Dans la position de commu- tation hors tension, la valve de chargement 8 provoque, sous l'action du ressort, un blocage, afin de ne pas accroître encore le volume de remplis- sage, déjà existant, de l'installation de freinage en cas de défaillance quelconque de la commande de la valve de chargement. La figure 2 représente, en coupe longitudinale, l'accumulateur de pression à piston conforme à l'invention, avec l'interrupteur de contrô- le 7, la valve de chargement 8 et la valve de mise à l'air 20 qui sont tous montés dans le boîtier 4 et avec le piston d'accumulateur 2 qui est guidé dans le prolongement de boîtier 12 et est pourvu d'un élément d'étanchéité 27 La première pièce de forme 3, en forme de gobelet et à paroi mince, coiffe directement le prolongement de boîtier 12 et est guidée de manière coulissante et coaxiale sur la face extérieure de ce dernier C'est dans la partie intérieure bombée de la première pièce de forme 3 que la surface frontale du piston d'accumulateur 2 vient en butée, de sorte qu'en cas d'équilibre de pression, ce piston d'accumulateur 2 prend sa position de base en venant au repos avec sa surface frontale en appui sur la butée de boîtier, sous l'action du ressort de compression 1 qui est serré entre les deux pièces de forme 3 et 5 Le conduit d'accumulateur de pression 11 qui est rendu actif par la valve de chargement 8 vient, suivant une symétrie axiale et par une partie convergente conique, dans le prolongement de la surface frontale du piston d'accumulateur 2 qui est soumise à l'action de l'agent de pression La valve de chargement 8 est disposée radialement par rapport à l'axe longitudinal du bottier et donc transversalement par rapport à la position du piston d'accumulateur 2, afin de permettre de donner une valeur la plus faible possible à la longueur hors-tout de l'accumulateur de pression à piston Dans une position décalée par rapport à l'axe du conduit d'accumulateur 11, un conduit de mise à l'air 19, qui est pourvu d'une vis de mise à l'air 20, délimite l'ouverture de bottier 18, commandée par la pression, de la valve de chargement 8, de sorte que le vide peut être fait dans la zone d'accumulateur de pression indépendamment de la position de commutation de cette valve de chargement 8 Toute fuite éventuelle d'agent de pression qui peut envahir la chambre de ressort 24 adjacente en passant par la garniture d'étanchéité du piston ou par le conduit de liaison 23 de l 'ouverture de boîtier 18 a La possibilité de s'écouler en passant par de fines rainures d'un bouchon protecteur 26 disposé frontalement dans la seconde pièce de forme 5 extérieure La partie extrême plus large de la première pièce de forme 3 comporte une collerette 13 qui est repliée à angle droit vers l'extérieur et sur laquelle viennent en butée à la fois la première extrémité du ressort de compression 1 et, sur la face opposée, l'interrupteur de contrôle 7 qui est vissé dans la patte de bottier 17 De cette manière, dans la représentation fournie par la figure, l'interrupteur de contrôle 7 signale l'absence d'activité de l'accumulateur de pression à piston par l'intermédiaire d'une liaison élec- trique, qui n'est pas représentée d'une manière plus détaillée au dessin, de sorte que la valve de chargement 8 s'arrête dans sa position de commu- tation hors-tension dans laquelle elle est fermée et isole donc l'agent de pression Grâce à l'évidement de boîtier 6, à la patte étroite de boîtier 17 se trouvant dans la zone de l'interrupteur de contrôle 7 et à la valve de chargement 8 qui est disposée dans le sens circonférentiel par rapport à l'axe longitudinal du boîtier, on obtient un ensemble d'accumulateur qui est particulièrement léger et d'un faible encombrement, ce qui rend par exemple possible son montage théorique en un seul bloc avec le boîtier de la pompe d'un système de freinage à régulation du glissement de traction. Au-delà de la particularité d'une conception à faible encombrement, le montage télescopique, gagnant de la place, des deux pièces de forme 3, 5 constituées de pièces embouties rend possible une réduction considérable du coût sans perte pour la fiabilité fonctionnelle Il suffit d'emboîter la seconde pièce de forme 5 sur le boîtier 4 et de la sertir, dans sa zone extrême, dans les évidements partiels 16 L'élément obturateur 22 qui est prévu pour fixer la valve de chargement 8 dans l'ouverture de bottier 18 peut par exemple être réalisé sous la forme d'une vis, la tige de cette vis exerçant la force nécessaire de retenue sur la surface frontale de la valve de chargement 8 On peut tout aussi bien imaginer, sans qu'il soit toute- fois nécessaire de les représenter ou les décrire de manière détaillée, d'autres éléments d'obturation, à blocage positif ou non, permettant le positionnement de la valve de chargement 8. REVENDICATIONS 1 Accumulateur de pression à piston, notamment pour système de freinage à régulation du glissement de traction, comportant un piston d'accumulateur qui est soumis à une action hydraulique par l'intermédiaire d'un ressort de compression et qui est guidé de manière coulissante dans un boîtier, au moins un élément d'étanchéité étant prévu sur ce piston d'accu- mulateur pour séparer une chambre d'accumulateur d'une chambre de ressort, caractérisé en ce que le ressort de compression ( 1) est serré entre une première pièce de forme ( 3), directement au contact du piston d'accumu- lateur ( 2) et entourant celui-ci, et une seconde pièce de forme ( 5) chevau- chant le boîtier ( 4) et la première pièce de forme ( 3), cette première pièce de forme ( 3) pouvant exécuter, à l'intérieur de la seconde pièce de forme ( 5), un mouvement relatif qui est détecté par un interrupteur de contrôle ( 7) et est commandé par une valve de chargement ( 8). 2 Accumulateur de pression à piston suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur de contrôle ( 7) disposé dans un évide- ment de boîtier ( 6) du boîtier ( 4) peut être actionné mécaniquement par la première pièce de forme ( 3), de façon à appliquer, en tant que commande, un signal de commutation, dépendant de la course du piston, sur la valve de chargement ( 8) et/ou sur une pompe de pression auxiliaire ( 9). 3 Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la valve de chargement ( 8) se présente sous la forme d'une valve à deux voies/deux positions et peut être actionnée par voie électromagnétique, de préférence à l'aide du signal de commutation de l'interrupteur de contrôle ( 16), ce qui permet l'appli- cation d'une pression hydraulique sur le piston d'accumulateur de pression ( 2) par l'intermédiaire d'un conduit d'accumulateur ( 11) qui lui est adjacent. 4 Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une valve de surpres- sion ( 10) est montée en parallèle de façon à former un élément constitutif intégré dans la valve de chargement ( 8). Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une et l'autre des pièces de forme ( 3, 5) entourent d'une manière coaxiale le piston d'accumu- lateur ( 2) et sont montées d'une façon télescopique l'une dans l'autre. 6 Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston d'accumu- lateur ( 2) est guidé d'une manière étanche à l'intérieur d'un prolongement de bottier ( 12) de forme cylindrique. 7 Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première pièce de forme ( 3) est guidée de manibre coulissante, par une paroi intérieure en forme de gobelet, sur pratiquement toute la longueur de la paroi extérieure du prolongement de bottier ( 12). 8 Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première pièce de forme ( 3) présente, dans sa zone d'extrémité, une collerette en forme de rebord ( 13) sur laquelle viennent en butée le ressort de compression ( 1) sur une surface et l'interrupteur de contrôle ( 7) sur l'autre surface frontale, opposée. 9 Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde pièce de forme ( 5) présente une zone d'extrémité ( 14) qui vient au contact d'un joint d'étanchéité ( 15) qui est disposé dans une gorge circonférentielle du bottier ( 4). Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde pièce de forme ( 5) peut être reliée à demeure au bottier ( 4), de préférence par sertissage ou matage, à l'aide d'évidements ( 16) qui sont par exemple répartis partiellement sur la périphérie du bottier ( 4). 11 Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une et l'autre des pièces de forme ( 3, 5) peuvent être réalisées à partir de pièces embouties. 12 Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interrupteur à contact ( 7), qui peut de préférence être mis en place par vissage, est fixé dans une patte de bottier ( 17) en une position décalée par rapport à l'axe longitudinal du piston d'accumulateur ( 2). 13 Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valve de charge- ment ( 8) est mise en place dans le bottier ( 4) dans le sens radial par rapport à la direction d'action du piston d'accumulateur ( 2). 14 Accumulateur de pression à piston suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsqu'elle est mise en place dans une ouverture de bottier ( 18), la valve de chargement ( 8) est tangente au conduit d'accumulateur ( 11) et à un conduit de mise à l'air ( 19) disposé latéralement, d'une manière permettant le passage de l'agent