Brevet FR2683009A1 — publié le 19930430

Dispositif de freinage hydraulique, en particulier pour véhicules automobiles La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles de tous types, en particulier les moyens de freinage de ces véhicules, et a pour objet un dispositif de freinage. Actuellement, les dispositifs de freinage existants agissent généralement sur la roue à freiner, soit par l'intermédiaire d'un tambour coopérant avec des sabots de freinage pourvus d'une garniture de friction, soit par l'intermédiaire de disques de freinage coopérant avec des mâchoires munies de garnitures ou plaquettes amovibles à revêtement de friction. Ces dispositifs connus permettent de répondre de manière satisfaisante aux problèmes de freinage se posant couramment, à savoir pour le ralentissement de véhicules ou pour un arrêt brusque faible vitesse. Cependant, dans le cas d'un arrêt brusque à grande vitesse il se pose un problème de blocage de roues entraînant des difficultés de tenue de route, en particulier de tenue de cap, voire une glissade incontrôlable, entraînant le plus souvent des dégâts matériels et éven- tuellement corporels. Pour obvier à cet inconvénient il a été proposé de contrôler l'action de freinage afin d'éviter tout blocage de roue au moyen de dispositifs électroniques de gestion du freinage. Ces installations permettent de résoudre les problèmes éventuels de blocage, mais sont, cependant, de constitution relativement complexe et d'un montage déli- cat, et sont d'un prix de revient relativement important, incompatible avec ltéquipement de véhicules bon marché. En outre, dans le cas de véhicules sollicités dans des conditions difficiles, notamment sur chantiers, il se pose des problèmes d'encrassement et de vibrations pouvant être néfastes au bon fonctionnement des moyens électroniques. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un dispositif de freinage hydraulique, en particulier pour véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il est intégré dans le moyen de support de chaque roue et en ce qu'il est constitué par au moins deux cylindres coopérant avec des pistons, dont les bielles sont articulées sur un arbre déplaçable suivant un rayon du moyen de support, les cylindres étant étanches et remplis, de part et d'autre de leur piston, d'un liquide hydraulique, ledit liquide pouvant circuler entre les cylindres à travers les bielles et leur arbre d'articulation, par un moyen de déplacement rectiligne de l'arbre d'articulation des bielles, par un dispositif d'étranglement du passage du liquide hydraulique entre les bielles, et par un moyen de commande progressive du dispositif d'étranglement. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale et en coupe du dispositif de freinage conforme à l'invention la figure 2 est une vue en élévation frontale du dispositif, et la figure 3 est une vue en élévation latérale, à plus grande échelle et en coupe, du moyen de déplacement rectiligne de l'arbre d'articulation des bielles, du dispositif d'étranglement du passage du liquide hydraulique entre les bielles et du moyen de commande progressive de ce dispositif d'étranglement. Conformément à l'invention, et comme le montrent, plus particulièrement, les figures 1 et 2 des dessins annexés, le dispositif de freinage hydraulique, en particulier pour véhicules automobiles, est intégré dans le moyen 1 de support de chaque roue et est constitué par au moins deux cylindres 2 coopérant avec des pistons 3, dont les bielles 4 sont articulées sur un arbre 5 dépla çable suivant un rayon du moyen de support 1. Les cylindres 2 sont étanches et remplis, de part et d'autre de leur piston, d'un liquide hydraulique, ledit liquide pouvant circuler entre lesdits cylindres 2 à travers les bielles 4 et leur arbre d'articulation 5. Ce dernier est relié à un moyen 6 de déplacement rectiligne et la circulation du liquide hydraulique entre les bielles 4 est régulée au moyen d'un dispositif 7 d'étranglement du passage de ce liquide hydraulique entre lesdites bielles 4, ledit dispositif d'étranglement 7 étant actionné par un moyen de commande progressive 8. Le moyen 1 de support de chaque roue qui est avantageusement constitué par le flasque de fixation de la jante, est muni à cet effet, du côté opposé à la jante, de paliers pivotants 9 de réception de l'extrémité des cylindres 2. Un tel montage pivotant de l'extrémité des cylindres 2 est destiné à permettre un degré de liberté de ces derniers permettant leur alignement automatique avec l'axe des bielles 4 des pistons 3 lors d'une modification de la position de l'arbre d'articulation 5. Chaque cylindre 2 est fermé de manière étanche sur son côté de passage de la bielle 4 et est pourvu sur son côté opposé d'un diaphragme mobile 10 délimitant avec la face correspondante du piston 3 une chambre de compensation mobile et chargée, du côté tourné vers I'extrémité superieure du cylindre 2, par un ressort de compression 11, la chambre logeant ce dernier étant ouverte, du côté du palier pivotant 9 par prévision de perforations 12. Ainsi, la chambre de compensation mobile, délimitée par le diaphragme 10 chargé par le ressort 11, permet d'assurer une pression constante de liquide hydraulique audessus du piston 3 et d'éviter toute migration dudit liquide hydraulique lors d'un déplacement desdits pistons, migration qui aurait pour effet un déséquilibrage du flux dudit liquide. L'arbre 5, déplaçable suivant un rayon du support 1, est avantageusement un arbre creux, qui est, d'une part, traversé par l'axe 13 d'entraînement du support 1 et déplaçable par rapport à ce dernier suivant un plan axial par guidage dans une rainure 14 d'un carter 15 solidaire du palier dudit axe 13 et se refermant à la manière d'un joint tournant 17 sur le support 1 et, d'autre part, chargé par le moyen 6 de déplacement rectiligne. Ce dernier se présente, de préférence, sous forme d'un vérin 16, solidaire du carter 15, dont la tige de piston est solidarisée à son extrémité libre avec l'arbre 5 et dont la chambre de pression est alimentée par le matre- cylindre de l'installation de freinage. L'arbre creux 5 présente un diamètre important de manière à permettre un déplacement correspondant de son axe longitudinal parallèlement à l'axe d'entraînement 13. Ainsi, un tel déplacement de l'arbre 5 entraîne un excentrage de ce dernier par rapport au support 1 et, de ce fait, lors d'une rotation du support 1, la création d'un mouvement des pistons 3 dans les cylindres 2, l'arbre 5 restant fixe par rapport audit support 1. Chaque bielle 4 est reliée de manière rigide au piston 3 correspondant et est munie, près de ce dernier, d'un orifice 18 d'entrée d'un canal médulaire 19 débouchant à son autre extrémité dans une gorge annulaire 20 du palier de la bielle 3 coopérant avec une gorge annulaire correspondante 21 de l'arbre 5 (figure 3). Le dispositif 7 d'étranglement du passage de liquide hydraulique entre les bielles 4 est avantageuse ment constitué par un tiroir en forme de manchon coulissant dans l'arbre 5 contre l'action d'un ressort de rappel 22 et présentant, d'une part, un canal de liaison 23, dont les orifices d'extrémité débouchent, en position de passage libre du liquide hydraulique, dans des gorges annulaires 24 de la paroi interne de l'arbre 5 correspondant avec les gorges annulaires 21, chacune par l'intermédiaire d'au moins un trou de passage 25 et, d'autre part, à l'extrémité opposée à celle chargée par le ressort 22, une chambre annulaire 26, fermée par un manchon d'extrémité 27 fixé sur l'arbre 5, et reliée au moyen de commande progressive 8 par l'intermédiaire d'une conduite 28 de liquide hydraulique débouchant dans ladite chambre par un orifice 29, des butées 30 limitant la course du tiroir ou dispositif 7. Les butées 30 sont destinées à maintenir le tiroir 7, en position de repos du dispositif, contre l'action du ressort de rappel 22, de manière à permettre une communication totale entre les canaux mé- dulaires 19 des bielles 4, à travers les gorges annulaires 20, 21 et 24, avec le canal de liaison 23. En position de service, la butée opposée 30 est destinée à limiter la course du tiroir, de telle sorte que le canal de liaison 23 ne soit pas entièrement obturé et reste partiellement en communication avec les gorges annulaires 24, afin qu'un volume résiduel de liquide hydraulique puisse encore circuler entre les canaux 19. Le moyen 8 de commande progressive du dispositif d'étranglement 7 (figures 1 et 3) est constitué par la conduite 28 de liquide hydraulique, qui est reliée, d'une part, à la chambre du vérin 16 entourant la tige de piston de ce dernier et dont le piston est chargé par un ressort de rappel et, d'autre part, par l'orifice 29, à la chambre annulaire 26 du tiroir ou moyen 6, et par un régulateur de pression 31 interposé dans la conduite 28 et faisant varier sa section de passage en fonction de la vitesse du véhicule. Le régulateur de pression 31 peut être un régulateur du type mécanique, à masselottes ou autres, relié au support 1 ou à l'axe d'entraînement 13 de ce dernier, ou un régulateur électronique également géré en fonction de la vitesse, ce régulateur 31 agissant sur un moyen 32 de réduction de la section de la conduite 28, du type guillotine, vanne, diaphragme ou autre, ledit moyen 32 laissant subsister, en position de réduction de section maximale, un passage minimal pour le liquide hydraulique. En position normale de circulation, c'est-àdire lorsque le dispositif de freinage n'est pas sollicité, l'arbre 5 est concentrique à l'axe d'entraînement 13 du support 1 et les pistons 3 des cylindres 2 sont à équidistance de l'axe 13, de sorte que lors d'une rotation du support 1 les bielles 4 tournent sur l'arbre 5, sans entraîner de mouvement des pistons 3. Dans le cas d'un freinage, le liquide hydraulique chassé par le maitre-cylindre actionne le vérin 16 et provoque un déplacement de l'arbre 5 hors de l'alignement de l'axe 13. Du fait de ce déplacement, l'excentricité ainsi provoquée de l'arbre 5 entrain, au cours de la rotation du support 1, un mouvement des pistons 3, de sorte que le liquide hydraulique contenu dans les cylindres 2 est chassé alternativement d'un cylindre vers l'autre à travers les canaux des bielles 4, de l'arbre 5 et du tiroir 7. Simultanément à ce déplacement de l'arbre 5, le liquide hydraulique, se trouvant du côté opposé du piston du vérin 16, est chassé à travers la conduite 28, le régulateur de pression 31 et l'orifice 29 dans la chambre annulaire 26 formée par le tiroir 7 dans l'arbre 5. En fonction de la vitesse du véhicule, le régulateur 31 autorise une ouverture plus ou moins importante -a l'inverse de la vitesse- du moyen 32 de réduction de la section de la conduite 28 et donc un passage plus ou moins rapide du liquide hydraulique, entraînant un dépla cement du tiroir 7 dans le sens d'un étranglement de la section de passage du liquide hydraulique circulant entre les cylindres 2 et freinant ainsi la vitesse de circulation I1 en résulte des forces s'opposant à la rotation du support 1 et donc un freinage de ce dernier et de sa roue. Simultanément à la réduction de vitesse, la section de la conduite 28 au niveau du régulateur 31 augmente, favorisant un passage plus rapide du liquide vers la chambre 26 du tiroir 7, qui est poussé dans sa position extrême d'étranglement du passage du liquide circulant d'un cylindre 2 à l'autre et entraînant un freinage maximum. Les différents étranglements prévus sont destinés à éviter, d'une part, au niveau du régulateur 31, une action de freinage trop brusque et, d'autre part, au niveau du tiroir 7, un blocage total des pistons 3 des cylindres 2, ce qui aurait pour effet un blocage du support 1 et de la roue correspondante. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un dispositif de freinage hydraulique, en particulier pour véhicules automobiles, permettant une action progressive, efficace, tout en évitant un blocage des roues. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de freinage hydraulique, en particulier pour véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il est intégré dans le moyen de support (1) de chaque roue et en ce qu'il est constitué par au moins deux cylindres (2) coopérant avec des pistons (3), dont les bielles (4) sont articulées sur un arbre (5) déplaçable suivant un rayon du moyen de support (1), les cylindres (2) étant étanches et remplis, de part et d'autre de leur piston (3), d'un liquide hydraulique, ledit liquide pouvant circuler entre les cylindres (2) à travers les bielles (4) et leur arbre d'articulation (5), par un moyen (6) de déplacement rectiligne de l'arbre d'articulation (5) des bielles (4), par un dispositif (7) d'étranglement du passage du liquide hydraulique entre les bielles (4), et par un moyen (8) de commande progressive du dispositif d'étranglement (7). 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (1) de support de chaque roue qui est avantageusement constitué par le flasque de fixation de la jante, est muni à cet effet, du côté opposé à la jante, de paliers pivotants (9) de réception de l'extrémité des cylindres (2). 3. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque cylindre (2) est fermé de manière étanche sur son côté de passage de la bielle (4) et est pourvu sur son côté opposé d'un diaphragme mobile (10) délimitant avec la face correspondante du piston (3) une chambre de compensation mobile et chargée, du côté tourné vers l'extrémité supérieure du cylindre (2), par un ressort de compression (11), la chambre logeant ce dernier étant ouverte, du côté du palier pivotant (9) par prévision de perforations (12). 4. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'arbre (5), déplaçable suivant un rayon du support (1), est avantageusement un arbre creux, qui est, d'une part, traversé par l'axe (13) d'entraînement du support (1) et déplaçable par rapport à ce dernier suivant un plan axial par guidage dans une rainure (14) d'un carter (15) solidaire du palier dudit axe (13) et se refermant à la manière d'un joint tournant (17) sur le support (1) et, d'autre part, chargé par le moyen (6) de déplacement rectiligne. 5. Dispositif, suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen (6) de déplacement rectiligne se présente sous forme d'un vérin (16), solidaire du carter (15), dont la tige de piston est solidarisée à son extrémité libre avec l'arbre (5) et dont la chambre de pression est alimentée par le maitre-cylindre de l'installation de freinage. 6. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'arbre creux (5) présente un diamètre important de manière à permettre un déplacement correspondant de son axe longitudinal parallèlement à l'axe d'entraînement (13). 7. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque bielle (4) est reliée de manière rigide au piston (3) correspondant et est munie, près de ce dernier, d'un orifice (18) d'entrée d'un canal médulaire (19) débouchant à son autre extrémité dans une gorge annulaire (20) du palier de la bielle (3) coopérant avec une gorge annulaire correspondante (21) de l'arbre (5). 8. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 7, caractérisé en ce que le dispositif (7) d'étranglement du passage de liquide hydraulique entre les bielles (4) est avantageusement constitué par un tiroir en forme de manchon coulissant dans l'arbre (5) contre l'action d'un ressort de rappel (22) et présentant, d'une part, un canal de liaison 23, dont les orifices d'extrémité débouchent, en position de passage libre du liquide hydraulique, dans des gorges annulaires (24) de la paroi interne de l'arbre (5) correspondant avec les gorges annulaires (21), chacune par l'intermédiaire d'au moins un trou de passage (25) et, d'autre part, à l'extrémité opposée à celle chargée par le ressort (22), une chambre annulaire (26), fermée par un manchon d'extrémité (27) fixé sur l'arbre (5), et reliée au moyen de commande progressive (8) par l'intermédiaire d'une conduite (28) de liquide hydraulique débouchant dans ladite chambre par un orifice (29), des butées (30) limitant la course du tiroir ou dispositif (7). 9. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 8, caractérisé en ce que le moyen (8) de commande progressive du dispositif d'étranglement (7) est constitué par la conduite (28) de liquide hydraulique, qui est reliée, d'une part, à la chambre du vérin (16) entourant la tige de piston de ce dernier et dont le piston est chargé par un ressort de rappel et, d'autre part, par l'orifice (29), à la chambre annulaire (26) du tiroir ou moyen (6), et par un régulateur de pression (31) interposé dans la conduite (28) et faisant varier sa section de passage en fonction de la vitesse du véhicule. 10. Dispositif, suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le régulateur de pression (31) est un régulateur du type mécanique, à masselottes ou autres, relié au support (1) ou à l'axe d'entraînement (13) de ce dernier, ou un régulateur électronique également géré en fonction de la vitesse, ce régulateur (31) agissant sur un moyen (32) de réduction de la section de la conduite (28), du type guillotine, vanne, diaphragme ou autre, ledit moyen (32) laissant subsister, en position de réduction de section maximale, un passage minimal pour le liquide hydraulique.