Brevet FR2706148A1 — publié le 19941216

La présente invention concerne une réserve de pression de sécurité pour frein arrière de véhicule automobile, ainsi qu'un accumulateur de pression pour la réalisation de la réserve précitée. La réglementation de sécurité automobile impose que les véhicules automobiles équipés de suspensions hydropneumatiques et de systèmes de freinage à haute pression soient munis d'une réserve de pression de sécurité intégrée au circuit de suspension et mise en service en cas de défaillance du circuit hydraulique, de façon à arrêter le véhicule soit au moyen des systèmes de freinage avant ou arrière pour les circuits en I, soit en diagonale pour les circuits enX. Lorsque le circuit hydraulique ne comporte pas de dispositifs d'anti- affaissement reliés aux cylindres de suspension, une vanne de sécurité isole les circuits avant et arrière, en cas de défaillance, à partir d'un seuil de pression préétabli, de façon à mettre en service les freins avant par l'intermédiaire de l'accumulateur principal, si la défaillance se produit à l'arrière du véhicule, ou bien mettre en service les freins arrière par l'intermédiaire des sphères de suspension si la défaillance se produit à l'avant. Or, l'utilisation des sphères de suspension en tant que réserve de freins peut engendrer un affaissement brutal de la suspension arrière à chaque remise en route du véhicule, par transfert du liquide des sphères de suspension arrière sur la réserve de frein. Dans le cas au contraire o le circuit hydraulique comporte deux clapets anti-affaissement commandés par le circuit de haute pression et interposés respectivement entre la vanne de sécurité et les cylindres avant pour l'un, et la vanne de sécurité et les cylindres arrière pour le second, la vanne de sécurité isole la panne mais les clapets se ferment également. Si la défaillance se produit à l'arrière, l'accumulateur principal permet d'assurer le freinage à l'avant. Si la défaillance se produit à l'avant, la fermeture des clapets anti- affaissement intervenant sensiblement en même temps que la fermeture de la vanne de sécurité, empêche la communication avec les sphères, d'o il résulte que le freinage arrière ne peut plus être assuré. Il est alors nécessaire de prévoir dans le circuit de freinage arrière une réserve de pression de sécurité auxiliaire. La présente invention résout ces problèmes et propose une réserve de pression de sécurité pour frein arrière de véhicule automobile, ainsi qu'un accumulateur pour sa réalisation, de conception simple, indépendant des pressions dynamiques de la suspension arrière. 2 2706148 A cet effet, la présente invention a pour objet une réserve de pression de sécurité, notamment pour frein arrière d'un véhicule automobile équipé d'une suspension hydropneumatique dans laquelle le liquide de suspension commande les freins, cette réserve étant caractérisée en ce qu'elle comporte un accumulateur de pression comprenant un corps de forme sensiblement cylindrique, dans lequel un piston est monté mobile en translation en divisant ledit corps en une première chambre communiquant avec le circuit de freinage et une deuxième chambre dans laquelle sont prévus des moyens élastiques sollicitant le piston vers la première chambre. Suivant une réalisation particulière, la deuxième chambre comporte une partie de forme annulaire entourant ledit corps. Suivant une caractéristique particulière, les moyens élastiques sont des moyens mécaniques. Avantageusement ces moyens élastiques comprennent un ressort ou analogue agissant sur le piston. L'accumulateur comporte une pièce en forme de cloche comprenant, à sa base, une collerette sur laquelle le ressort précité est en appui et fixée par sa partie supérieure à une tige agissant sur le piston précité. Suivant une autre caractéristique, la deuxième chambre précitée communique avec une enceinte protégée. Suivant une variante de réalisation, les moyens élastiques sont des moyens pneumatiques. Les moyens pneumatiques précités comprennent une masse de gaz sous pression enfermée dans la deuxième chambre. Suivant une autre caractéristique, des moyens de lubrification du piston sont prévus dans la réserve. Suivant une autre caractéristique, ces moyens de lubrification comportent une réserve d'huile limitée par deux chanfreins prévus respectivement sur le corps et le piston. Les moyens élastiques sont prédéterminés de façon que la pression résiduelle dans le circuit de freinage soit supérieure ou égale à une valeur donnée lorsque le piston est en butée de détente. Suivant une autre caractéristique, les moyens élastiques sont prédéterminés de façon que le piston soit en butée d'attaque pour une pression dans le circuit inférieure à la pression de suspension lors de la marche du véhicule. 3 2706148 L'invention a également pour objet un accumulateur de pression pour la réalisation d'une réserve de pression de sécurité comportant l'une ou plusieurs des caractéristiques précédemment mentionnées prises seules ou en combinaison. Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfere aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 est une illustration schématique du circuit de suspension hydropneumatique d'un véhicule automobile; - la figure 2 illustre une première réalisation d'un accumulateur de pression selon l'invention; - la figure 3 illustre une seconde réalisation d'un accumulateur de pression selon l'invention. Sur la figure 1, on voit un circuit de suspension hydropneumatique et de freinage comprenant une pompe à haute pression 14 reliée en amont à un réservoir 15 contenant le liquide hydraulique et en aval à un conjoncteur- disjoncteur 16 sur lequel est monté un accumulateur dit principal 17. Le conjoncteur-disjoncteur 16 est destiné à maintenir une pression constante dans l'accumulateur principal 17, lequel assure l'alimentation des différents éléments à fonctionnement hydraulique du véhicule, à savoir le système de suspension, le système de freinage, le système de direction etc... L'accumulateur principal 17 est relié en aval à une vanne de sécurité 18, elle-même reliée à un doseur de frein 19 commandé par la pédale de frein 20 et qui détermine, en fonction de l'effort exercé sur la pédale 20, la pression dans le circuit des freins avant 21. La vanne de sécurité 18 comporte un alésage 22 dans lequel coulisse un tiroir 23 sur lequel s'exerce une pression en provenance de l'accumulateur principal 17, et d'autre part celle d'un ressort antagoniste 24. Ce tiroir 23 est mobile devant les deux orifices 23a et 23b des canalisations conduisant respectivement aux deux correcteurs de hauteur 25 et 26 et d'autre part aux deux clapets anti-affaissement 27, 28. Le clapet anti-affaissement avant 28 est relié aux éléments porteurs 29, (ou cylindres de suspension) sur lesquels sont montées les sphères 31 et 32. Le clapet anti-affaissement arrière 27 est relié d'une part, aux cylindres de suspension 33, 34 comportant respectivement les sphères de suspension 35 et 36, et d'autre part, au doseur 19 qui détermine la pression dans le circuit des freins arrière 37 par l'intermédiaire d'une canalisation 38 et d'une réserve de sécurité conforme à l'invention R. 4 2706148 Suivant une réalisation particulière de l'invention, et en référence à la figure 2, cette réserve R comprend un corps 1 dans lequel coulisse un piston 2 entouré de deux segments de guidage en PTFE 39, 40 et d'un joint en élastomère 41. Une enveloppe 42 comportant deux pattes de fixation 43, 44 est sertie sur le corps 1, lequel présente à cet endroit une gorge 45 permettant l'ancrage des deux pièces. Un ressort 6 est en appui par l'une de ses extrémités sur le fond de l'enveloppe 42 en étant centré dans celle-ci en 46, et par son extrémité opposée sur un élément en forme de cloche 7 en étant centré sur celle-ci en 47. La cloche 7 est reliée au piston 2 par l'intermédiaire d'une vis épaulée 9 bloquée sur le piston 2 et sertie à l'autre extrémité sur la cloche 7. Le corps 1 comporte un embout 49 collé qui permettra par l'intermédiaire d'un tube plastique (non représenté) emmanché sur lui et débouchant à l'autre extrémité dans un corps creux ne comportant ni eau ni poussière, les variations de volume de l'enceinte 50 générées par le débattement du piston 2. Selon une autre réalisation particulière de l'invention, illustrée plus particulièrement sur la figure 3, cette réserve comprend un corps 1 dans lequel coulisse un piston 2 entouré de deux segments de guidage 39,40, et d'un joint en élastomère 41. Une enveloppe 42 est soudée sur le corps 1 soit par laser ou tout autre type de soudure en 51. Le gonflage de cette réserve R est réalisé par de l'azote sous pression que l'on injecte par l'ouverture 53 qui est ensuite obturée de façon étanche par l'intermédiaire d'une bille en acier doux 54 soudée électriquement sur l'ouverture 53 et qui prend une forme de galette. On notera également qu'un coin d'huile 11 est prévu, réalisé par l'intermédiaire d'un chanfrein 12 sur le corps 1 et d'un autre chanfrein 13 sur le piston 2, afin d'assurer le graissage du piston 2 dans le corps 1. On notera également que cette réserve R est moins encombrante et plus légère que la réserve à ressort métallique précédemment décrite. Le fonctionnement de la réserve de l'invention va être décrit brièvement dans ce qui suit en référence aux dessins. Les freins avant 21 sont alimentés en permanence en pression par l'accumulateur principal 17, et les freins arrière 37 par les accumulateurs de suspension arrière 35 et 36. La vanne de sécurité 18 sépare l'accumulateur principal 17 des accumulateurs de suspension 35 et 36 pour un seuil de pression prédéterminé par le ressort 24, de telle sorte que lorsqu'un incident occasionnant une fuite importante se produit, soit à l'avant, soit à l'arrière, le freinage soit toujours assuré du côté opposé au côté de l'incident. Dans le cas o un clapet 2706148 anti-affaissement est monté sur chaque essieu d'un véhicule, tel qu'illustré en 27, 28, et qu'une fuite importante se produit à l'avant du véhicule, la vanne 18 se ferme, en même temps que les deux clapets anti-affaissement 27, 28, puisqu'ils sont pilotés par la pression de l'accumulateur principal 17. Lorsque la pression du circuit atteint une valeur de pression présélectionnée, la réserve de pression R est mise en service de façon à assurer une certaine pression dans les freins ox arrièere. Dans les deux réalisations précitées de la réserve de l'invention, la pression du ressort et la quantité d'azote seront réglées de façon que lorsque le piston se trouve en butée de détente, c'est-à-dire en fin de course après fonctionnement de sécurité, la pression dans le circuit par exemple soit de 38 bars au minimum, et que lorsqu'il se trouve en position d'attaque, position illustrée sur les figures, il soit à une pression inférieure ou égale à la pression de suspension arrière lors de la marche du véhicule, afin d'éviter tout fonctionnement du piston en utilisation normale du véhicule. Les principaux avantages de l'invention tiennent en ce que la réserve de frein est indépendante des pressions dynamiques de la suspension arrière, et ne participe donc pas à la suspension comme ceci est le cas pour les sphères de suspension. Grâce à l'invention, on évite avantageusement à la suspension arrière de s'affaisser brutalement à chaque remise en route du véhicule par transfert du liquide des sphères de suspension arrière sur la réserve de frein, le piston étant repoussé avant que la pression de suspension de marche ne soit atteinte. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. 6 2706148 REVENDICATIONS 1. Réserve de pression de sécurité, notamment pour frein arrière d'un véhicule automobile équipé d'une suspension hydropneumatique dans laquelle le liquide de suspension commande les freins, caractérisée en ce qu'elle comporte un accumulateur de pression (A) comprenant un corps (1) de forme sensiblement cylindrique, dans lequel un piston (2) est monté mobile en translation en divisant ledit corps (1) en une première chambre (3) communiquant avec le circuit de freinage (C) et une deuxième chambre (4) dans laquelle sont prévus des moyens élastiques (M) sollicitant le piston (2) vers la première chambre (3). 2. Réserve selon la revendication 1, caractérisée en ce que la deuxième chambre précitée (4) comporte une partie de forme annulaire (5) entourant ledit corps (1). 3. Réserve selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens élastiques (M) sont des moyens mécaniques. 4. Réserve selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens élastiques comprennent un ressort (6) ou analogue agissant sur le piston (2). 5. Réserve selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte une pièce en forme de cloche (7) comprenant, à sa base, une collerette (8) sur laquelle le ressort précité (6) est en appui et fixée par sa partie supérieure à une tige (9) agissant sur le piston précité (2). 6. Réserve selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la deuxième chambre précitée (4) communique avec une enceinte protégée (10). 7. Réserve selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens élastiques (M) sont des moyens pneumatiques. 8. Réserve selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens pneumatiques précités comprennent une masse de gaz sous pression enfermée dans la deuxième chambre (4). 9. Réserve selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de lubrification (N) du piston (2). 10. Réserve selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens de lubrification précités comportent une réserve d'huile (11) limitée par deux chanfreins (12) et (13) prévus respectivement sur le corps (1) et le piston (2). 7 2706148 11. Réserve selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens élastiques (M) sont prédéterminés de façon que la pression résiduelle dans le circuit de freinage soit supérieure ou égale à une valeur donnée lorsque le piston (2) est en butée de détente. 12. Réserve selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens élastiques sont prédéterminés de façon que le piston (2) soit en butée d'attaque pour une pression dans le circuit inférieure à la pression de suspension lors de la marche du véhicule. 13. Accumulateur de pression pour la réalisation d'une réserve (R) de pression de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes.