Brevet FR2670449A1 — publié le 19920619

L'invention concerne un maître-cylindre pour un système hydrau- lique de freinage d'un véhicule automobile, comprenant un boîtier dans l'alésage duquel au moins un piston est guidé de façon à pouvoir se dépla- cer en translation axiale et d'une manière étanche, ce piston délimitant une chambre de pression dans le maître-cylindre, au moins un raccord associé à un réservoir de compensation sans pression et une valve centrale qui règle le flux d'agent de pression entre le réservoir de compensation et la chambre de pression en fonction de la position du piston, cette valve centrale étant constituée d'un siège étanche, intégré dans le piston, d'une tige de valve, traversant un alésage central du piston et coopérant avec une butée qui est fixe sur le ooîtier, d'un ressort de valve, qui s'appuie sur le piston et soumet un corps de valve à une précontrainte en direction du siège étanche, et du corps de valve qui est en un matériau élastique du type caoutchouc et est ancré dans une gorge de la tige de valve. De tels maîtres-cylindres à valves centrales en caoutchouc sont déjà connus dans la pratique et par de nombreux brevets (voir par exemple DE 38 35 396 Ai ou DE 37 15 209 Ai). Toutefois, dans les réalisations connues, le corps de valve s'étend toujours radialement vers l'intérieur par-dessus la tige de valve dans la zone du siège étanche Bien qu'en combinaison avec la gorge, connue par DE 37 15 209 Ai, qui est prévue sur la tige de valve et dans laquelle s'engage le corps de valve, on obtienne un bon maintien de ce dernier sur la tige de valve, cette structure est toutefois entachée de l'inconvénient que, lors de l'ouverture mécanique de la valve centrale, le corps de valve est enfoncé à l'encontre d'une pression résiduelle régnant dans la chambre de pression de l'alésage central Cela conduit toutefois, déjà après un nombre relativement faible d'opérations d'ouverture, à une détérioration de la lèvre d'étanchéité du corps de valve et, ce qui en résulte nécessai- rement, à une défaillance du circuit de freinage. En vue de remédier à ce défaut, il est déjà connu d'utiliser des valves centrales à bille en acier, qui sont toutefois très sensibles à la poussière, ou de réaliser par contre la partie en caoutchouc de la valve centrale sous la forme d'un siège d'étanchéité dans le piston Cette dernière réalisation implique des moyens structurels plus complexes. C'est pourquoi l'invention a pour but de founir un maître-cylin- dre dont la valve centrale puisse s'ouvrir à l'encontre d'une pression résiduelle de 80 bars environ (ce sont aujourd'hui environ 50 bars qui sont habituels), sans qu'elle soit détériorée, et qui soit d'une structure simple et puisse être fabriqué d'une façon économique. La solution de ce problème s'obtient d'une manière dont la simplicité est surprenante par le fait que, du côté tourné vers le siège d'étanchéité, la lèvre d'étanchéité du corps de valve fait saillie sous la forme d'un anneau cylindrique, c'est-à-dire d'une manière uniquement axiale, au-delà de la partie large de la tige de valve Etant donné que la lèvre d'étanchéité ne s'étend pas radialement vers l'intérieur en direction de l'alésage central, le risque qu'elle soit aspirée dans ce dernier et soit de ce fait soumise à un arrachement est réduit à un minimum inévi- table. Le risque d'arrachement est rendu encore plus minime par le fait que, dans la zone de transition située entre la partie large, qui porte le corps de valve, et la section de guidage, qui pénètre dans l'alésage central, la tige de valve a une forme conique, étant donné que cette réali- sation conique de la zone de transition avec la tige de valve contribue à ce que la lèvre d'étanchéité ne soit pas déformée trop fortement Cela pourrait surtout se produire si les nervures de la section de guidage s'étendaient jusqu'à la partie large de la tige de valve. De même, le fait que, conformément à un développement de l'invention, les arêtes de l'alésage central, de la tige de valve et du corps de valve soient arrondies contribue à ménager la partie en caout- chouc, qui est sensible, du corps de valve Une autre mesure prévoit que le corps de valve est en un matériau dont la dureté Shore est de 80 * 50 Ce matériau assez dur est moins élastique et peut donc être enfoncé moins facilement dans l'alésage central. Il est en outre avantageux que l'alésage central présente un diamètre de 4,3 mm environ Cette augmentation, d'environ 10 ', du diamètre qui est aujourd'hui habituellement de 3,9 mm a pour résultat que la compen- sation de pression entre la chambre de pression et le réservoir de compen- sation se produit en un temps assez bref et que l'effort auquel la lèvre d'étanchéité est soumise se trouve aussi réduit. Il est possible de réduire encore d'une manière simple les moyens nécessaires pour la fabrication du maître-cylindre conforme à l'invention en prévoyant qu'il soit réalisé, sur le corps de valve, un épaulement sur lequel le ressort de valve s'appuie. L'invention est exposée ci-après à l'aide d'un exemple de réali- sation. On voit à la figure 1, en coupe axiale, un maître-cylindre tandem à deux valves centrales conforme à l'invention et, à la figure 2, en détail, une valve centrale, la réalisation de la tige de valve étant légèrement différente de celle de la figure 1. Il n'est décrit ci-après que les éléments constitutifs du maître-cylindre représenté aux dessins qui sont essentiels pour l'inven- tion, étant donné que de tels maîtres-cylindres appartiennent à l'état général de la technique et que leur fonctionnement est déjà connu Des par- ties identiques sont désignées sur les deux figures par les mêmes repères. A la figure 1, il est représenté un maître-cylindre tandem 1 comprenant un boîtier 2 qui comporte deux raccords 3, 4 pour un réservoir de compensation non représenté et pour un alésage 5 Dans cet alésage 5, il est disposé, l'un derrière l'autre, deux pistons 6, 7 qui, en commun avec cet alésage, délimitent deux chambres de pression 8, 9 Dans chaque chambre de pression 8, 9, il est disposé un ressort 10, 11, ces ressorts soumettant les pistons associés 6, 7 à une précontrainte vers la droite, les appli- quant dans leur position de repos Etant donné que les deux pistons ont une structure essentiellement identique, on ne décrit ci-après que le piston de tige de poussée 6 A son extrémité gauche, il comporte un évidement 12 qui se prolonge par un alésage central 13 qui communique avec un perçage trans- versal 14 Une tige de butée 15, qui est engagée dans ce perçage transver- sal 14, est appliquée en appui, dans la position de repos, sur un disque 16 qui est fixe dans le boîtier Une tige 17 joue le même rôle dans le piston 7. Un conduit 18 mène du raccord 3 à une chambre annulaire 19 qui communique avec le perçage transversal 14 Ainsi, dans la position de repos qui est représentée, il existe une liaison nydraulique entre la chambre de pression 8 et le réservoir de compensation en passant par l'évidement 12 ménagé dans la valve centrale, puis par l'alésage central 13, le perçage transversal 14, la chambre annulaire 19 et le canal 18. La valve centrale 20 est représentée à plus grande échelle à la figure 2 Elle comprend une tige de valve 21 qui est guidée dans l'alésage central 13 Dans la variante conforme à la figure 2, cette tige de valve 21 comporte trois nervures 22 décalées entre elles chaque fois de 1200 A la figure 1, elle a une section transversale circulaire et est guidée avec un certain jeu dans l'alésage central 13 Cette tige de valve 21 s'étend jus- que dans l'évidement 12 par une zone conique de transition 23 et une partie large 24 s'y raccordant. La partie large 24 comporte une gorge 25 dans laquelle s'engage une section de forme correspondante du corps de valve 26 Sur le piston 6, le siège d'étanchéité 27 est prévu sur l'épaulement 28 qui forme l'extré- mité de droite de l'évidement 12 La transition de l'épaulement 28 à l'alé- sage central 13 présente un congé La lèvre d'étanchéité 29 du corps de valve 26 qui coopère avec le siège d'étanchéité 27 est en saillie suivant la direction axiale vers ce siège d'étanchéité 27 en s'étendant légèrement au-delà de la partie large 24 de la tige de valve 21 Dans la position de repos, elle est espacée du siège d'étanchéité 27 d'une course à vide s Les arêtes du corps de valve 26 présentent aussi, dans la zone de cette lèvre d'étanchéité 29, des congés. Sur le corps de valve 26, il est en outre ménagé un épaulement 30 sur lequel s'appuie une extrémité d'un ressort de valve 31 dont l'autre extrémité prend appui sur une saillie, un disque ou un circlip 32 (figure 1) situé dans l'évidement 12. Le fonctionnement du maître-cylindre décrit ci-dessus est connu en soi, à savoir qu'au début de l'actionnement, le ressort de valve 31 repousse le corps de valve 26 vers le siège d'étanchéité 27 et qu'une fois franchie la course à vide s, il soulève la tige de valve 21 de la tige 15 ou 17, de sorte que la pression commence à augmenter dans la chambre de pression 8 ou 9. A la fin de l'opération de freinage, les ressorts 10 et 11 repoussent à nouveau les pistons 6 et 7 vers la droite Les tiges de valve 21 s'appuient sur les tiges 15 et 17 et ouvrent mécaniquement les valves centrales 20 Cela se produisait surtout souvent lorsque, pendant le frei- nage, une régulation anti-blocage avait lieu avec des pressions encore relativement élevées dans les chambres de pression 8 et 9 Cela est dû au fait que la pompe refoule de l'agent de pression dans les chambres de pres- sion 8 et 9 pendant l'opération de régulation et que la totalité des volu- mes supplémentaires d'agent de pression n'est pas toujours renvoyée dans le réservoir de compensation par l'intermédiaire des valves de sortie Sous l'effet de la pression régnant dans la chambre de pression 8 ou 9, l'agent de pression a tendance à parvenir le plus rapidement possible au réservoir sans pression en passant par l'alésage central 13 Etant donné que, dans cet écoulement rapide, il se forme des turbulences, le corps de valve 26 et notamment sa lèvre d'étanchéité 29 se trouvent entraînés par aspiration La lèvre d'étanchéité 29 conforme à l'invention est agencée de telle façon que, lors de ce phénomène qui a nécessairement lieu, elle ne parvienne pas dans l'alésage central 13 et ne se trouve pas non plus détériorée. L'invention permet donc l'utilisation de valves centrales en caoutchouc même dans le cas de systèmes de freinage anti-blocage dans les- quels, au cours de la régulation, les valves centrales doivent s'ouvrir souvent à l'encontre d'une pression résiduelle. REVENDICATIONS 1 Maître-cylindre pour un système hydraulique de freinage d'un véhicule automobile, comprenant un boîtier dans l'alésage duquel au moins un piston est guidé de façon à pouvoir se déplacer en translation axiale et d'une manière étanche, ce piston délimitant une chambre de pression dans le maître-cylindre, au moins un raccord associé à un réservoir de compensation sans pression et une valve centrale qui règle le flux d'agent de pression entre le réservoir de compensation et la chambre de pression en fonction de la position du piston, cette valve centrale étant constituée d'un siège étanche, intégré dans le piston, d'une tige de valve, traversant un alésage central du piston et coopérant avec une butée qui est fixe sur le boîtier, d'un ressort de valve, qui s'appuie sur le piston et soumet un corps de valve à une précontrainte en direction du siège étanche, et du corps de valve qui est en un matériau élastique du type caoutchouc et est ancré dans une gorge de la tige de valve, caractérisé en ce que, du côté tourné vers le siège d'étanchéité ( 27), la lèvre d'étanchéité ( 29) du corps de valve ( 26) fait saillie sous la forme d'un anneau cylindrique, c'est-à-dire d'une manière uniquement axiale, au-delà de la partie large ( 24) de la tige de valve ( 21). 2 Maître-cylindre suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la zone de transition ( 23) située entre la partie large ( 24), qui porte le corps de valve ( 26), et la section de guidage (nervure 22), qui pénètre dans l'alésage central ( 13), la tige de valve ( 21) a une forme conique. 3 Maître-cylindre suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les arêtes de l'alésage central ( 13), de la tige de valve ( 21) et du corps de valve ( 26) sont arrondies. 4 Maître-cylindre suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de valve ( 26) est en un matériau dont la dureté Shore est de 80 * 5 '. Maître-cylindre suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alésage central ( 13) présente un diamètre de 4, 3 mm environ. 6 Maître-cylindre suivant l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé, sur le corps de valve ( 26), un épaule- ment ( 30) sur lequel le ressort de valve ( 31) s'appuie.