Brevet FR2848936A1 — publié le 20040625

i MAITRE-CYLINDRE COMPORTANT UN DISPOSITIF DE DETECTION D'ACTIONNEMENT D'UN SYSTEME DE FREINAGE ET VEHICULE COMPORTANT UN TEL MAITRE-CYLINDRE La présente invention se rapporte principalement à un maître-cylindre muni d'un dispositif de détection d'actionnement d'un système de freinage et véhicule comportant un tel maître-cylindre. Traditionnellement, la détection d'actionnement du système de freinage d'un véhicule, qui sert notamment à commander l'allumage et l'extinction des feux de 10 ralentissement de ce véhicule (dits " feux de stop " ou " BLS " en terminologie anglosaxonne), est réalisée au moyen d'un interrupteur disposé à proximité de la pédale de frein et déclenché par l'abaissement de cette pédale. En pratique, non seulement une telle disposition oblige à monter l'interrupteur dans l'habitacle, c'est-à-dire dans des conditions d'accès difficiles, mais elle requiert en 15 outre un contrôle dimensionnel rigoureux pour faire en sorte que l'actionnement des freins soit détecté de façon aussi précoce que possible. En outre, la fiabilité et la précision obtenues par cet agencement sont difficiles à maîtriser. Par ailleurs, FR-01 07112 décrit un dispositif de détection d'actionnement d'un 20 système de freinage muni d'une goupille mobile entraînée par un piston du maîtrecylindre Un détecteur latéral assure la détection du déplacement de la goupille La disposition latérale du détecteur pose des problèmes de détection, d'encombrement et d'étanchéité au niveau du maître-cylindre. Dans ce contexte, la présente invention vise à proposer un dispositif de détection 25 d'actionnement d'un système de freinage qui échappe aux contraintes et limitations précitées et aux inconvénients qu'elles entraînent. C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un maîtrecylindre, de préférence un maître-cylindre tandem muni d'un dispositif de détection d'actionnement du système de freinage ne perturbant pas le bon fonctionnement ni la 30 fiabilité du maître-cylindre. C'est également un but de la présente invention d'offrir un maîtrecyindre comportant un dispositif rapide des détections précoces d'actionnement d'un système de freinaoe de manière à minimiser le retard entre l'instant o la pression exercée par le conducteur sur la pédale de frein et le moment o les feux de stop s'allument. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un dispositif de détection d'actionnement d'un système de freinage fiable. C'est également un but de la présente invention d'offrir un dispositif de détection d'actionnement d'un système de freinage d'un prix de revient modéré. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un maître-cylindre compact. Ces buts sont atteints par un maître-cylindre, de préférence maîtrecylindre tandem d'axe X comportant une première extrémité axiale arrière dirigée vers la tige de 10 commande reliée mécaniquement à la pédale de frein et une seconde extrémité axiale avant, opposée à l'extrémité axiale arrière. Selon l'invention, le dispositif de détection d'actionnement d'un système de freinage est disposé au niveau, ou à proximité immédiate de l'extrémité avant du maîtrecylindre de manière à minimiser les perturbations du fonctionnement du maître-cylindre 15 selon l'invention. L'invention a principalement pour objet un maitre-cylindre d'axe X comportant une première extrémité axiale arrière dirigée vers une tige de commande reliée mécaniquement à une pédale de frein et une seconde extrémité axiale avant opposée à la première extrémité axiale comportant un dispositif de détection d'actionnement d'un 20 système de freinage, caractérisé en ce que ledit dispositif de détection d'actionnement d'un système de freinage est disposé au niveau, ou à proximité immédiate de l'extrémité avant du maître-cylindre, de manière à minimiser les perturbations du fonctionnement du maître-cylindre. L'invention a aussi pour objet un tel maître-cylindre caractérisé en ce que le 25 dispositif de détection d'actionnement d'un système de freinage comporte un circuit magnétique susceptible d'être fermé par une pièce magnétique mobile entraînée par le fonctionnement dudit maître-cylindre. L'invention a également pour objet un tel maître-cylindre caractérisé en ce que la pièce magnétique mobile est mobile selon l'axe X du maîtrecylindre. L'invention a aussi pour objet un tel maître-cylindre caractérisé en ce que le circuit magnétique comporte des pièces polaires formant un entrefer dans une première zone axiale, et comporte une deuxième zone axiale, les deux zones étant décalées axialement selon l'axe X du maître- cylindr-e en vis-à-vis du trajet de la pièce magnétique mobile en une position de repos et une position de freinage. L'invention a également pour objet un tel maître-cylindre caractérisé en ce que l'entrefer est rempli avec un matériau non magnétique solide de manière à assurer le guidage en translation axial de la pièce magnétique mobile. L'invention a aussi pour objet un tel maître-cylindre caractérisé en ce que le circuit magnétique comporte un aimant permanent. L'invention a également pour objet un tel maitre-cylindre caractérisé en ce que le circuit magnétique comporte un détecteur à effet Hall. L'invention a aussi pour objet un tel maître-cylindre caractérisé en ce que ledit maître-cylindre est un maître-cylindre tandem et en ce que la pièce magnétique mobile est entraînée, directement ou indirectement par le déplacement du piston secondaire du maître-cylindre. L'invention a également pour objet un tel maître-cylindre caractérisé en ce que 15 ledit maître-cylindre est du type à trous de dilatation. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile comportant un système de freinage et des feux de signalisation de ralentissement du véhicule ainsi qu'un dispositif de détection d'actionnement du système de freinage assurant l'allumage desdits feux de signalisation de ralentissement du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un tel 20 maître-cylindre. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'exemple préféré de réalisation d'un maître-cylindre tandem selon la présente invention la figure 2 a est une vue en coupe longitudinale à plus grande échelle d'un détail de la figure 1 en position de repos; la figure 2 b est une vue analogue en position de détection; la figure 3 est une vue à plus grande échelle d'un détail de réalisation d'une deuxième variante de réalisation du maître-cylindre selon la présente 30 invention; la figure 4 est une vue analogue d'une troisième variante de réalisation du maître- cylindre selon la présente invention. Sur les figures 1 à 4 on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Sur les figures 1 et 2 on peut voir l'exemple préféré de réalisation d'un maîtrecylindre selon la présente invention Dans l'exemple préféré le maître-cylindre est un 5 maître-cylindre tandem comportant un piston hydraulique primaire 3, un piston hydraulique secondaire 5 montés à coulissement dans un alésage 7 formant un cylindre. Dans l'exemple préféré illustré le maître-cylindre est un maître-cylindre à trous de dilatation 9 étant bien entendu qu'un maître-cylindre à clapets ne sort pas du cadre de la présente invention L'extrémité avant i 1 du maître-cylindre 1 est munie d'un dispositif 10 13 de détection d'actionnement d'un système de freinage Dans les exemples préférés illustrés la détection s'effectue de part et d'autre de cette pièce Dans l'exemple illustré le détecteur 13 comporte un circuit magnétique stationnaire 15 fermé par une pièce magnétique mobile 17 dont on détecte le mouvement de translation La pièce magnétique mobile 17 est liée en translation selon l'axe X du maître-cylindre tandem au 15 piston secondaire 5 par une tige 19 et un ressort 21 La pièce magnétique mobile 17 a par exemple la forme d'un disque percé d'une ouverture axiale 23 d'équilibrage de pression de liquide de frein Un élément élastique de rappel 25, par exemple un plot en élastomère ou un ressort, exerce une force de rappel sur la face avant de la pièce magnétique mobile 17 opposée à la face d'application de la tige 19. Le circuit magnétique stationnaire 15 comporte par exemple un aimant permanent 27 polarisé perpendiculairement à l'axe X, une première pièce polaire 29 reliée magnétiquement à l'aimant 27 et à une deuxième pièce polaire 31, disposée en vis-à-vis d'une troisième pièce polaire 33, un espace 35 de réception d'un détecteur magnétique 37 et d'une quatrième polaire 39 Le détecteur magnétique est 25 avantageusement constitué par une cellule à effet Hall du type de cellule Hall vendu par la société MICRONAS sous la référence HAL 501, 506, 508, 509, 516, 519, ou 523 En variante, on utilise des détecteurs magnéto-résistifs ou des ampoules comportant des électrodes de micro-contact déplaçables par un champ magnétique appelé ILS, tel que par exemple le dispositif reed switch ort 511 vendu par la société OKI. Dans l'exemple de réalisation préféré, illustré, les deuxième et troisième pièces polaires 31, 33 sont reliées par une pièce non magnétique 41 réalisée par exemple en aluminium, l'ensemble formant un bouchon d'étanchéité de la face avant l 1 du maîtrecylindre 1 On réalise par exemple un surmoulage de la pièce 41 en aluminium avec les pièces polaires 3 l, 33 en acier Les pièces polaires 31, 33 ainsi que des pièces non magnétiques de même forme, interposées angulairement entre les deux pièces polaires 31, 33 pour éviter de fermer directement les circuits magnétiques, (I'ensemble formant une pièce de révolution d'axe X), sont avantageusement munies d'un épaulement 43 et 5 sont disposées au fond de l'alésage 7 avant l'assemblage d'autres pièces constituant le maîtrecylindre La pièce non magnétique 41 ayant avantageusement la forme d'une coupelle est disposée au centre des pièces 33, 31 Toutefois, il est bien entendu que la place de l'aimant et des pièces polaires peut être changée sans sortir du cadre de la présente invention Dans l'exemple préféré illustré, la pièce non magnétique 41 sert 10 d'embase à l'élément de rappel élastique 25 repoussant la pièce magnétique mobile 17 vers sa position de repos Comme on peut le voir sur la figure 2 a, les pièces polaires 31, 33 présentent une zone 35 ayant un premier diamètre, par exemple sensiblement égal au diamètre externe de la pièce mobile magnétique 17 et une zone 47 présentant un deuxième diamètre, supérieur au premier diamètre 45 Un élément non magnétique 49, 15 par exemple réalisé en matière plastique ou en aluminium, présente un diamètre externe égal au diamètre interne de la zone 47 et un diamètre interne égal au diamètre de la zone 45 de manière à former avec la zone 45 un cylindre de guidage en translation selon l'axe X de la pièce magnétique mobile 17 La pièce 49 constitue un entrefer du circuit magnétique formé par le circuit magnétique stationnaire 15 et la pièce magnétique 20 mobile 17 Comme on peut le voir sur la figure 2 a, au repos, la pièce magnétique mobile 17 se trouve dans la zone 47 guidée par les éléments 49 Un avancement du piston secondaire 5 entraîne la tige 19 qui pousse la pièce magnétique mobile 17, au moins partiellement dans la zone 45, modifiant (augmentant) I'amplitude du champ magnétique détecté par le détecteur 37 La course nécessaire à la détection est par 25 exemple comprise entre 0,3 mm et 5 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 3 mm, par exemple égale à 2 mm, comme illustré dans l'exemple de réalisation de la figure 2 b. Il est à noter qu'un tel déplacement s'effectue avant la montée en pression du liquide de frein, c'est-à-dire avant le freinage effectif. Il est bien entendu qu'on peut, sans sortir du cadre de la présente invention, 30 inverser les zones 47 et 45 de manière à ce que l'actuation du système du freinage provoque une diminution de l'intensité du champ magnétique détectée par le détecteur 37. Le détecteur 37 est relié par des fils 51 à un connecteur 53 permettant l'interconnexion du dispositif de détection avec un circuit d'utilisation assurant, sur commande, l'allumage de feux de stop Dans l'exemple illustré, le connecteur 53 est disposé parallèlement à l'axe X du maître-cylindre 1, et est fixé sur celui-ci par un 5 dispositif de fixation latérale 57 En variante, non illustrée, la pièce magnétique mobile 17 de diamètre suffisant est directement appliquée sur les extrémités axiales des pièces polaires 31 et 33. Il est bien entendu que la présente invention ne se limite pas à la mise en oeuvre d'une pièce magnétique mobile en matériau magnétique mais englobe également les 10 moyens de réalisation comportant une pièce magnétique mobile 17 munie d'un aimant permanent Il peut être avantageux de munir le circuit stationnaire 15 uniquement de pièces polaires, ou au contraire d'un aimant, avantageusement monté en opposition avec l'aimant de la pièce magnétique mobile 17. ll est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à la mise en oeuvre 15 d'un circuit magnétique fermé mais englobe également les variantes de réalisation à circuit magnétique ouvert, c'est-à-dire à circuit magnétique se refermant à l'infinie, l'aimant 27 étant polarisé selon l'axe X, dont deux exemples sont illustrés sur les figures 3 et 4. Sur la figure 3, on peut voir un dispositif de détection d'actionnement d'un 20 système de freinage selon la présente invention comportant une pièce magnétique mobile 17 qui se déplace vers l'avant, sur la flèche 55 lors d'une augmentation de pression dans la chambre secondaire 58 du maître-cylindre La pièce magnétique mobile 17 délimite avec son support 59 non magnétique et flexible une chambre étanche 61 remplie avec un fluide compressible, par exemple avec de l'air Le support 59 de la 25 pièce magnétique mobile 17 comporte par exemple une paroi en forme de disque comportant une ouverture centrale de réception de la pièce magnétique mobile 17 et un bord radialement externe d'encastrement Un joint assure l'étanchéité de la chambre 61 par rapport à la chambre secondaire 58. Lorsque la pièce magnétique mobile 17 avance sur la flèche 55, elle réduit 30 l'entrefer 49 par suite augmente le champ magnétique vu par le détecteur 37 disposé en face de l'aimant. Sur la figure 4, on peut voir un exemple de réalisation du dispositif selon la présente invention comportant une pièce magnétique mobile l 7 montée sur un ressort déformable sous l'action de l'avancée d'une tige 19 et d'une entretoise 19 '. La présente invention s'applique notamment à l'industrie automobile. La présente invention s'applique principalement à l'industrie du freinage. REVENDICATIONS 1 Maître-cylindre d'axe X comportant une première extrémité axiale arrière dirigée vers une tige de commande reliée mécaniquement à une pédale de frein et une seconde extrémité axiale avant ( 11) opposée à la première extrémité axiale comportant un dispositif de détection d'actionnement d'un système de freinage, caractérisé en ce que ledit dispositif de détection d'actionnement d'un système de freinage est disposé au niveau, ou à proximité immédiate de l'extrémité avant du maître-cylindre ( 1), de manière à minimiser les perturbations du fonctionnement du maîtrecylindre. 2 Maître-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de détection d'actionnement d'un système de freinage comporte un circuit magnétique susceptible d'être fermé par une pièce magnétique mobile ( 17) entraînée par le fonctionnement dudit maître-cylindre ( 1). 3 Maître-cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce magnétique mobile est mobile selon l'axe X du maître-cylindre ( 1). 4 Maître-cylindre selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le circuit magnétique comporte des pièces polaires ( 31, 33) formant un entrefer ( 49) dans une première zone ( 47) axiale, et comporte une deuxième zone axiale ( 45), les deux zones ( 45, 47) étant décalées axialement selon l'axe X du maître-cylindre ( 1) en vis-à-vis du trajet de la pièce magnétique mobile ( 17) en une position de repos et une position de freinage. Maître-cylindre selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'entrefer ( 49) est rempli avec un matériau non magnétique solide de manière à assurer le guidage en translation axial de la pièce magnétique mobile ( 17). 6 Maître-cylindre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit magnétique comporte un aimant permanent ( 27). 7 Maître-cylindre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit magnétique comporte un détecteur à effet Hall ( 37). 8 Maître-cylindre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit maître-cylindre est un maître-cylindre tandem et en ce que la pièce magnétique mobile (i 7) est entraînée, directement ou indirectement par le déplacement du piston secondaire du maître-cylindre. 9 Maître-cylindre selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit maître-cylindre est du type à trous de dilatation ( 9). Véhicule automobile comportant un système de freinage et des feux de signalisation de ralentissement du véhicule ainsi qu'un dispositif de détection d'actionnement du système de freinage assurant l'allumage desdits feux de signalisation de ralentissement du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un maître-cylindre selon l'une des revendications précédentes.