Brevet FR2841519A1 — publié le 20040102

- 1 Maître cylindre d'un véhicule muni d'un dispositif de retenue et procédé de montage associé L'invention concerne un maître cylindre d'un véhicule muni d'un dispositif de retenue et son procédé de montage associé. L'invention a pour but de fournir un maître cylindre d'un véhicule directement opérationnel en sortie d'usine. L'invention concerne plus particulièrement le domaine de l'automobile mais peut également s'appliquer dans d'autres domaines. Un maître cylindre peut comporter, depuis une pédale de frein jusqu'à au moins une roue du véhicule, une tige de commande de frein, un piston primaire et avantageusement un piston secondaire. Le piston primaire et le piston secondaire sont destinés à coulisser le long d'une paroi d'une cavité du maître cylindre. En coulissant le long de la paroi de la cavité du maître cylindre, le piston primaire et le piston secondaire peuvent déplacer puis comprimer chacun un volume de fluide provenant d'un réservoir de fluide dans une chambre primaire et secondaire respectivement. Notamment, le piston primaire et le piston secondaire peuvent comprimer un volume de fluide lors d'un freinage du véhicule. Par exemple, ce volume de fluide ainsi comprimé permet de rapprocher des patins de frein contre au moins un disque d'un moyeu d'une roue d'un véhicule pour freiner le véhicule. Lors du défreinage ou relâchement de la pédale de frein, le retour en position de repos des pistons primaire et secondaire est réalisé au moyen d'un ressort primaire et d'un ressort secondaire placé dans la chambre primaire et dans la chambre secondaire respectivement. Le maître cylindre peut être relié indirectement à la tige de commande de frein par l'intermédiaire d'un servomoteur d'assistance pneumatique de freinage. Ce servomoteur d'assistance de freinage permet d'amplifier le freinage pneumatiquement. Une fois fabriqués en usine, le piston primaire et le piston secondaire munis de leur ressort primaire et de leur ressort secondaire respectivement sont insérés dans la cavité du maître cylindre. Le maître cylindre est ensuite relié au servomoteur d'assistance pneumatique de freinage. Il peut arriver que dans certains cas, des véhicules comportant ce type de maître cylindre présentent un défaut de défreinage ou relâchement de la pédale de frein. En réalisant des expériences, on s'est rendu compte que le défreinage du véhicule s'effectuait de moins en moins bien. Le défreinage s'effectue de moins en moins bien du fait d'un frottement anormal du piston primaire le long de la paroi du maître cylindre. Un frottement anormal du piston primaire peut correspondre à un grippage du piston primaire le long de la paroi du maître cylindre. Le grippage du piston primaire le long de la paroi du maître cylindre peut empêcher le piston primaire de se placer complètement à nouveau selon une position initiale de repos lors du défreinage. Le grippage du piston primaire le long de la paroi du maître cylindre peut ainsi entraîner une dissociation du piston primaire et de la tige de commande frein. La tige de commande frein doit alors rattraper une distance la séparant du piston primaire au freinage suivant pour générer le freinage souhaité. La tige de commande frein peut même s'échapper de son logement dans la cavité du maître cylindre. On s'est rendu compte que le grippage du piston primaire était lié à la présence de particules ou poussières intercalées entre le piston primaire et la paroi du maître cylindre. En s'intercalant entre le piston primaire et la paroi du maître cylindre, les poussières sont susceptibles d'empêcher le bon déroulement du coulissement du piston primaire le long de la paroi du maître cylindre. On s'est rendu compte que des dépôts de poussière pouvaient s'infiltrer à l'intérieur du maître cylindre lors du montage en usine du maître cylindre sur un véhicule. En effet, lors du montage en usine du maître cylindre dans un véhicule, le piston primaire peut être amené à glisser du maître cylindre et à tomber par terre. Deux solutions s'offrent à un opérateur chargé de surveiller 25 le bon déroulement du montage de ce piston primaire dans la cavité du maître cylindre. Soit le piston primaire est déformé suite à sa chute. Le piston primaire devient définitivement inutilisable. Dans cette solution, l'opérateur décide de remplacer le maître cylindre et le piston primaire tombé par terre par un autre maître cylindre comportant un autre piston primaire. Soit l'opérateur décide d'utiliser à nouveau le piston primaire tombé par terre pour l'insérer à nouveau dans le maître cylindre. Dans cette dernière solution, le piston primaire est susceptible d'être recouvert de poussière. Des poussières peuvent ainsi s'infiltrer à l'intérieur du maître cylindre entre le piston primaire et la paroi du maître cylindre. Du fait de la présence de ces poussières le long de la paroi du maître cylindre, il peut se produire un grippage du piston primaire le long de la paroi du maître cylindre. Pour empêcher la présence de ces poussières le long de la paroi du maître cylindre, il est nécessaire d'empêcher le délogement du piston primaire de la cavité du maître cylindre. Pour empêcher le délogement du piston primaire de la cavité du maître cylindre, on pourrait positionner le maître cylindre dans une position telle que le piston primaire ne puisse pas se déloger de son logement. Cependant, une telle solution serait fastidieuse à réaliser du fait qu'il faudrait positionner chaque maître cylindre selon une position donnée. Cette manoeuvre demanderait du temps et rendrait onéreux le cot de fabrication d'un tel maître cylindre. Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit un dispositif de retenue pour retenir le piston primaire dans la cavité du maître cylindre avant montage en usine sur un véhicule. Ce dispositif de retenue est réalisé de telle manière qu'il empêche le piston primaire de s'échapper de la cavité du maître cylindre tout en admettant le coulissement du piston primaire le long de la cavité du maître cylindre. Ce dispositif de retenue est réalisé de telle manière qu'il permet de comprimer un ressort primaire entre le piston primaire et le piston secondaire tout en maintenant le piston primaire dans la cavité du maître cylindre. Le piston primaire est maintenu de telle manière que l'opérateur n'est pas obligé de positionner le maître cylindre d'une certaine façon pour que le piston primaire ne s'échappe pas de la cavité du maître cylindre. Pour ce faire, le dispositif de retenue comporte un tube cylindrique creux à l'intérieur duquel est destiné à coulisser le piston primaire. Le tube 25 cylindrique creux est prolongé à une extrémité par un crochet et à une autre extrémité par des pattes. Les crochets sont réalisés de telle manière qu'ils retiennent le piston primaire à l'intérieur de la cavité du maître cylindre. Les pattes sont réalisées de telle manière qu'elles peuvent s'insérer par encastrement élastique à l'intérieur d'une gorge creusée dans la paroi du maître cylindre pour retenir le dispositif de retenue et le piston primaire. L'invention a donc pour objet un maître cylindre d'un véhicule comportant: - un piston primaire et un piston secondaire coulissant le long d'une paroi d'une cavité du maître cylindre, et - un ressort primaire et un ressort secondaire respectivement placés autour du piston primaire et du piston secondaire, caractérisé en ce que - un dispositif de retenue pour retenir le piston primaire et le ressort primaire dans la cavité du maître cylindre est placé dans la cavité du maître cylindre, lequel dispositif de retenue comporte un tube cylindrique creux, se prolongeant à une extrémité par un crochet, et à une autre extrémité par des pattes, le crochet se courbant vers un axe du piston primaire, les pattes se courbant en s'écartant de l'axe du piston primaire tout en se dirigeant obliquement par rapport à l'axe du piston primaire, en direction du crochet et de la paroi du maître cylindre. Pour insérer le piston primaire à l'intérieur de la paroi du maître cylindre, l'invention a également un procédé de montage d'un maître cylindre sur un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - on positionne un ressort primaire sur une extrémité du piston primaire destinée à coopérer avec un piston secondaire du maître cylindre, - on insère l'extrémité du piston primaire dans un tube cylindrique creux d'un dispositif de retenue par écartement radial par rapport à un axe du piston primaire d'une extrémité de ce même dispositif de retenue prolongée par un crochet, - on comprime le ressort primaire entre le piston primaire et le dispositif de retenue en insérant le piston primaire muni du dispositif de retenue dans une cavité du maître cylindre jusqu'à ce que des pattes du dispositif de retenue s'insèrent par encastrement élastique dans une gorge du maître cylindre, et - on place le maître cylindre prêt à l'emploi en usine sur un véhicule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: un maître cylindre d'un véhicule, selon l'invention; - Figure 2: une vue en coupe d'un dispositif de retenue, selon l'invention. La figure 1 montre un maître cylindre d'un véhicule 1 comportant un piston primaire 2 et un ressort primaire 12, selon l'invention. Plus particulièrement, le maître cylindre comporte depuis une pédale de frein jusqu'à au moins une roue du véhicule (non représentées), un piston primaire 2 et un piston secondaire 4. Le piston primaire et le piston secondaire sont destinés à coulisser le long d'une paroi 5 du maître cylindre. La paroi 5 délimite une cavité 6 à l'intérieur de laquelle est destiné à s'insérer le piston primaire et le piston secondaire. Cette cavité 6 est creusée dans un corps 7 du maître cylindre. Le piston primaire et le piston secondaire sont destinés à comprimer un volume de fluide à l'intérieur d'une chambre primaire 8 et d'une chambre secondaire 9 respectivement. Ces chambres primaire et secondaire sont alimentées en fluide hydraulique par l'intermédiaire d'un réservoir de liquide hydraulique (non représenté). Un fluide hydraulique peut être du liquide hydraulique de freinage. Ce réservoir de liquide hydraulique alimente la chambre primaire et la chambre secondaire par l'intermédiaire de canaux 10 et 11 respectivement. Pour faciliter le retour en position de repos du piston primaire et du piston secondaire, le ressort primaire 12 et un ressort secondaire 13 pré15 comprimés sont placés autour des pistons primaire et secondaire respectivement à l'intérieur de la chambre primaire 8 et de la chambre secondaire 9 respectivement. Selon l'invention, le maître cylindre comporte un dispositif de retenue 3 placé dans la cavité du maître cylindre entre le piston primaire et le piston secondaire. Le dispositif de retenue 3 comporte un tube cylindrique creux 14, un crochet 15 et des pattes 16, figure 2. Le dispositif de retenue peut être fabriqué en acier ou en plastique. Le tube cylindrique creux 14 comporte une extrémité 17 proche du piston primaire et une extrémité 18 éloignée du piston primaire. L'extrémité 17 est prolongée par le crochet 15. L'extrémité 18 est destinée à être placé en regard du piston secondaire. Dans l'exemple figure 1, l'extrémité 18 du tube cylindrique creux est placé au contact du piston secondaire. L'extrémité 18 est prolongée par au moins deux pattes 16. Le crochet 15 est réalisé de telle manière qu'il se courbe vers un axe 19 du piston primaire. Les pattes 16 sont réalisées de telle manière qu'elles se courbent en s'écartant de l'axe du piston primaire tout en se dirigeant obliquement par rapport à l'axe du piston primaire, en direction de la paroi du maître cylindre. En se courbant, les pattes 16 délimitent un espace 16.1 entre les pattes elles-mêmes et le tube cylindrique. A l'intérieur de cet espace 16.1, le ressort primaire peut s'insérer à un endroit 16.2 le plus proche de l'extrémité 18. Le tube cylindrique creux du dispositif de retenue comporte une longueur 20. La longueur 20 mesure le tube cylindrique creux selon une direction longitudinale par rapport à l'axe du piston primaire. La longueur 20 est réalisée au maximum de telle manière que le piston primaire peut être retenu par le crochet 15 avant que le piston primaire ne s'échappe de la cavité du maître cylindre lors du retour en position de repos du piston primaire. La longueur 20 est réalisée au minimum de telle manière que le tube cylindrique creux permette au piston primaire de comprimer efficacement le volume de fluide présent à l'intérieur de la chambre primaire pour entraîner le déplacement du piston secondaire et pour entraîner le freinage du véhicule. La longueur 20 est réalisée également de telle manière qu'elle permet au piston primaire de comprimer légèrement au repos le ressort primaire à l'intérieur de la chambre primaire. Le tube cylindrique creux permet au piston primaire d'être retenu et de 15 coulisser à l'intérieur de la cavité du maître cylindre. Pour retenir le piston primaire, le tube cylindrique creux est donc prolongé par le crochet 15. Le crochet est destiné à retenir une extrémité 21 du piston primaire proche du piston secondaire. Le piston primaire comporte également une autre extrémité 22 éloignée du piston secondaire. Cette autre extrémité comporte 20 une cavité 23 destinée à recevoir une tige de commande de frein (non représentée) par exemple. L'extrémité 21 du piston primaire comporte une forme élargie en bourgeon 24 à un endroit destiné à être en regard du piston secondaire. Le bourgeon comporte un diamètre 26 plus grand qu'un diamètre 27 délimité 25 par le crochet, figures 1 et 2. Le bourgeon 24 forme un épaulement 25 correspondant à un raccordement entre le bourgeon et le reste de l'extrémité 21 du piston primaire. C'est sur cet épaulement que le crochet se positionne pour se placer en butée contre l'épaulement. En se plaçant en butée contre l'épaulement, le crochet peut empêcher le piston primaire de s'échapper de la cavité du maître cylindre. Pour insérer le piston primaire dans le tube cylindrique creux du dispositif de retenue, le tube cylindrique creux comporte à son extrémité 17 au moins une fente 29 s'étendant au moins partiellement sur la longueur du tube cylindrique creux, figure 2. La fente s'étend selon une direction 35 longitudinale par rapport à l'axe du piston primaire. Ainsi, pour insérer le piston primaire sur le dispositif de retenue, il suffit d'écarter le crochet par la fente radialement par rapport à l'axe 19 du piston primaire. Une fois, le bourgeon placé dans le tube cylindrique creux, le tube cylindrique creux peut alors reprendre sa forme en se refermant sur l'épaulement 25 du piston primaire. Pour coulisser à l'intérieur du tube cylindrique creux, l'extrémité 21 du piston primaire est réalisée de telle manière que le diamètre 26 du bourgeon 24 est légèrement inférieur à un diamètre 28 délimité par le tube cylindrique creux. Pour s'insérer dans la cavité du maître cylindre, le dispositif de retenue peut comporter par exemple trois à quatre pattes avantageusement réparties angulairement de manière régulière. Les pattes 16 comportent chacune une extrémité 30. L'extrémité 30 de chacune des pattes 16 est pliée selon une direction tendant à se rapprocher du tube cylindrique creux. L'extrémité 30 est également chanfreinée. De préférence, l'extrémité 30 est chanfreinée selon une face 31 relativement parallèle à un plan de la paroi du maître cylindre. Ces pattes en se recourbant vers l'intérieur du tube cylindrique creux, peuvent s'insérer par encastrement élastique dans une gorge 32 du maître cylindre, figure 1. La gorge 32 du maître cylindre est creusée dans la paroi du maître cylindre. La gorge 32 du maître cylindre est au moins partiellement annulaire. De préférence, cette gorge est annulaire. Pour s'insérer par encastrement élastique dans la gorge 32 du maître cylindre, l'extrémité de chacune des pattes délimite un diamètre 33 réalisé de telle manière qu'il est plus grand qu'un diamètre 35 délimité par la paroi du maître cylindre. Ainsi, les pattes peuvent s'insérer automatiquement après resserrement selon l'axe du piston primaire et après glissement le long de la paroi du maître cylindre dans la gorge 32. Les pattes s'insèrent automatiquement après écartement radial des pattes par rapport à l'axe 19 du piston primaire au moment o elles glissent dans la gorge 32 du maître cylindre. Les pattes retiennent alors le piston primaire en s'appuyant contre un premier bord 32.1 de la gorge 32. La gorge comporte en effet un premier bord 32.1 et un deuxième bord 32.2 reliés par un fond 32.3. Le premier bord est proche du piston primaire et le deuxième bord est éloigné du piston primaire. Le premier bord est réalisé de telle manière qu'il comporte un plan perpendiculaire à un plan du fond de la gorge. Ainsi, ce premier bord 32.1 permet de retenir le piston primaire par un appui de l'extrémité 30 de chacune des pattes contre ce bord 32.1. Pour admettre du fluide à l'intérieur de ce tube cylindrique, au moins un orifice de passage 34 est creusé dans le tube cylindrique. Pour monter un maître cylindre dans un véhicule, le procédé de montage du maître cylindre, selon l'invention est le suivant. Le ressort primaire 12 est d'abord disposé autour de l'extrémité 21 du piston primaire. Puis, le dispositif de retenue est positionné par son extrémité 17 à l'extrémité 21 du piston primaire à l'endroit o se situe l'épaulement 25. Le positionnement du dispositif de retenue à l'extrémité 21 du piston primaire s'effectue par un écartement radial de la fente 29 du tube cylindrique par rapport à l'axe 19 du piston primaire. Cet écartement radial est réalisé de manière à permettre au bourgeon 24 du piston primaire de s'insérer à l'intérieur du tube cylindrique creux et à permettre au crochet de se positionner sur l'épaulement 25 du piston primaire. Une fois inséré dans le tube cylindrique creux, l'épaulement permet au crochet de se positionner de telle manière qu'il permet au tube cylindrique creux de reprendre sa forme initiale. Le piston primaire est ensuite inséré à l'intérieur de la paroi du maître cylindre par glissement le long de la paroi du maître cylindre du dispositif de retenue selon l'invention. Le piston primaire s'insère dans la paroi du maître cylindre par glissement de la face 31 de l'extrémité 30 de chacune des pattes du dispositif de retenue jusqu'à ce que les pattes 16 s'insèrent par encastrement élastique dans la gorge 32 de la paroi du maître cylindre. L'extrémité 30 est réalisée de telle manière qu'il n'est plus possible pour le 25 piston primaire de se dissocier du maître cylindre une fois le dispositif de retenue encastré dans la gorge 32. Le dispositif de retenue est réalisé de manière à ne pas gêner le coulissement du piston primaire lors des actions de freinage. Le maître cylindre ainsi composé est prêt à l'emploi et peut ensuite être monté en usine sur véhicule en toute sécurité. REVENDICATIONS 1 - Maître cylindre (1) d'un véhicule comportant: - un piston primaire (2) et un piston secondaire (4) coulissant le long d'une paroi (5) d'une cavité (6) du maître cylindre, et - un ressort primaire (12) et un ressort secondaire (13) respectivement placés autour du piston primaire et du piston secondaire, caractérisé en ce que - un dispositif de retenue (3) pour retenir le piston primaire et le ressort primaire dans la cavité du maître cylindre est placé dans la cavité du maître cylindre, lequel dispositif de retenue comporte un tube cylindrique creux (14), se prolongeant à une extrémité (17) par un crochet (15), et à une autre extrémité (18) par des pattes (16), le crochet se courbant vers un axe (19) du piston primaire, les pattes se courbant en s'écartant de l'axe du piston primaire tout en se dirigeant obliquement par rapport à l'axe du piston primaire, en direction du crochet et de la paroi du maître cylindre. 2 - Maître cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pattes du dispositif de retenue coopèrent avec la paroi du maître cylindre en s'insérant par encastrement élastique dans une gorge (32) au moins partiellement annulaire creusée dans la paroi du maître cylindre. 3 - Maître cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la gorge est de préférence annulaire. 4 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pattes du dispositif de retenue comportent une extrémité (30) chanfreinée et pliée selon une direction tendant à se rapprocher du tube cylindrique creux. - Maître cylindre selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité des pattes est chanfreinée, de préférence, selon une face (31) relativement parallèle à un plan d'une paroi d'une cavité du maître cylindre. 6 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le crochet du dispositif de retenue coopère avec le piston primaire en se posant sur un épaulement (25) placé sur une extrémité (21) du piston primaire, entre un bourgeon (24) et le reste de l'extrémité (21) du piston primaire, laquelle extrémité (21) du piston primaire est destinée à coopérer avec le piston secondaire. 7 - Maître cylindre selon la revendication 6, caractérisé en ce que le tube cylindrique creux du dispositif de retenue comporte un diamètre (28) plus grand qu'un diamètre (26) délimité par le bourgeon (24) du piston primaire. 8 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le tube cylindrique creux comporte au moins une fente (29) s'étendant au moins partiellement sur une longueur (20) du tube cylindrique creux selon une direction longitudinale par rapport à l'axe de du piston primaire. 9 - Maître cylindre selon la revendication 8, caractérisé en ce que la fente s'étend à partir d'une extrémité (17) du tube cylindrique creux proche du piston primaire et se prolongeant par un crochet (15). - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de retenue comporte trois à quatre pattes. 11 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le tube cylindrique creux du dispositif de retenue comporte au moins un orifice de passage (34). 12 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le dispositif de retenue est en acier ou en plastique. 13 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que les pattes (16) délimitent un espace (16.1) entre les pattes ellesmêmes et le tube cylindrique à l'intérieur duquel le ressort primaire peut s'insérer à un endroit (16.2) le plus proche de l'extrémité (18). 14 - Procédé de montage d'un maître cylindre sur véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - on positionne un ressort primaire (12) sur une extrémité (21) du piston primaire destinée à coopérer avec un piston secondaire (4) du maître cylindre, - on insère l'extrémité (21) du piston primaire dans un tube cylindrique creux (14) d'un dispositif de retenue (3) par écartement radial par rapport à un axe (19) du piston primaire d'une extrémité (17) de ce même dispositif de retenue prolongée par un crochet (15), et - on comprime le ressort primaire entre le piston primaire et le dispositif de retenue en insérant le piston primaire muni du dispositif de retenue dans une cavité (6) du maître cylindre jusqu'à ce que des pattes (16) du dispositif de retenue s'insèrent par encastrement élastique dans une il gorge (32) du maître cylindre, et - on place le maître cylindre prêt à l'emploi en usine sur un véhicule.