Brevet FR2860203A1 — publié le 20050401

Maître cylindre pour dispositif de freinage de véhicule automobile L'invention se rapporte à un maître cylindre. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un moyen d'évacuation de l'air contenu dans un logement ménagé sur un piston secondaire du maître cylindre lors du montage dudit piston secondaire dans le maître cylindre. Un but de l'invention est de fournir un maître cylindre dans lequel aucune trace d'air ne subsiste à la fin d'un montage d'un dispositif de freinage muni dudit maître cylindre. Un but supplémentaire de l'invention est de fournir un moyen d'évacuer l'air éventuellement accumulé dans le maître cylindre au moment du montage de celui-ci, de façon simple et efficace, sans augmenter un coût de fabrication dudit maître cylindre. Un but supplémentaire de la présente invention est d'offrir un maître cylindre de sécurité et de confort accrus. Un dispositif de freinage de véhicule automobile est muni d'un maître cylindre. Le maître cylindre, relié à un réservoir hydraulique, permet d'envoyer du liquide de frein sous pression vers des freins du véhicule. Au repos, c'est-à-dire lorsque le dispositif de freinage n'est pas actionné, le maître cylindre est rempli de liquide de frein provenant du réservoir hydraulique. Lors d'un freinage, la pression à l'intérieur du maître cylindre augmente du fait de l'avancée d'au moins un piston d'un circuit hydraulique dans le maître cylindre. Le liquide hydraulique est injecté sous pression, vers les freins. Il est connu des maîtres-cylindres tandem comportant un circuit hydraulique primaire et un circuit hydraulique secondaire, chacun des circuits comportant un piston respectivement primaire et secondaire, rappelé en position par des moyens élastiques primaires et secondaires. Les moyens élastiques de rappel sont de manière connue formés par un ressort hélicoïdal de charge prédéterminée. On utilise notamment comme moyen de rappel élastique primaire un ressort hélicoïdal monté en compression entre une extrémité arrière du piston secondaire et un épaulement d'un élément conique. Un clou est monté en coulissement dans l'élément conique et est fixé à l'arrière du piston secondaire. L'élément conique est en appui sur l'extrémité avant du piston primaire. Cet élément conique, ou butée de ressort primaire, peut être fixé différemment à l'endroit du clou, selon que le piston secondaire est en aluminium ou en plastique. Par exemple, pour un piston secondaire en aluminium, il est connu d'utiliser une vis auto-formée. La vis auto-formée forme le trou et le filetage au fur et à mesure du vissage sur le piston secondaire. La vis est fixée solidement au piston secondaire. La liaison entre le piston primaire et le piston secondaire est assurée. Dans le cas d'un piston secondaire en plastique, l'utilisation d'une vis auto-formée n'est pas satisfaisante. En effet, compte tenu des nouvelles technologies relatives au dispositif de freinage, la fixation de la vis auto-formée sur le piston en plastique est insuffisante. En effet, notamment du fait de chocs plus importants que dans les dispositifs de freinage classiques, la vis peut être arrachée de son logement, le plastique ayant une résistance moindre par rapport à l'aluminium. Par exemple, lorsque le piston secondaire est en course lors d'un freinage, entraînant donc l'élément conique avec lui, il peut être rappelé brutalement dans sa position repos. Pour cela, le moyen élastique de rappel se détend et entraîne l'élément conique et la vis avec lui. La vis entraîne à son tour le piston secondaire. Si le logement fileté est réalisé dans un piston en plastique, la vis peut arracher le filetage et sortir de son logement au moment du rappel du moyen élastique de rappel. Le piston secondaire est alors désolidarisé du piston primaire. Le maître cylindre ne fonctionne plus convenablement lors d'un freinage. Pour résoudre ce problème, il est connu d'utiliser un moyen de rappel élastique primaire comportant un ressort hélicoïdal monté en compression entre une rondelle et l'épaulement de l'élément conique. Le clou est monté en coulissement dans l'élément conique et est fixé à la rondelle. L'élément conique est en appui sur l'extrémité avant du piston primaire et la rondelle est en appui sur l'extrémité arrière du piston secondaire. Le clou comporte une extrémité avant en saillie de la rondelle, et pénétrant dans un logement préalablement pratiqué dans la face arrière du piston secondaire. La rondelle est munie d'un orifice central coïncidant avec le logement sur le piston lorsque la rondelle est fixée sur le piston. Le clou et la rondelle sont rendus solidaires par emboutissage. Une telle rondelle de réglage permet d'obtenir un maintien solide du clou sur le piston secondaire. En effet, la rondelle est sertie sur le clou. Tout dispositif de freinage peut alors être utilisé, sans risque d'arracher la vis par rapport au piston. L'utilisation d'une rondelle de réglage est très avantageuse pour des maîtres cylindres comportant des pistons plastiques ou pistons aluminium du fait du risque d'arrachement possible lorsque l'extrémité du clou est vissée dans l'extrémité arrière du piston secondaire. Cependant, pour des raisons de sécurité et de confort, le circuit hydraulique de freinage doit être exempt de bulles d'air. Pour cela, avant le remplissage du circuit hydraulique de freinage en liquide de frein, il est effectué une purge sous vide afin d'éliminer tout l'air contenu dans le circuit de freinage. Or, lorsqu'une rondelle de réglage est utilisée, des bulles d'air peuvent rester emprisonnées dans le logement de réception de l'extrémité avant du clou pratiqué dans le piston secondaire, malgré la purge sous vide. Ces bulles d'air pourront ensuite s'échapper lors du fonctionnement du circuit de freinage et gêner tout au moins le confort du conducteur. L'invention a donc pour but de résoudre ce problème en fournissant un maître cylindre de sécurité et de confort accrus. Pour parvenir à ce résultat, on utilise notamment un canal d'indexation du piston secondaire dans le maître cylindre. En effet, le piston secondaire d'un maître cylindre muni d'un clapet comporte sur une face externe de l'extrémité arrière du piston secondaire un canal d'indexation. Ce canal d'indexation coupe radialement la face arrière du piston secondaire. Le canal coupe également diamétralement le logement ménagé dans le piston secondaire pour accueillir le moyen de fixation de la butée de ressort primaire. Lorsque l'on introduit le piston secondaire à l'intérieur d'un corps du maître cylindre, on positionne le piston de manière à ce que le canal d'indexation soit dans un alignement avec un marquage sur le maître cylindre. C'est seulement dans cette position que la goupille peut être fixée dans le maître cylindre, traversant une lumière d'un alésage du maître cylindre. Ce canal a donc pour but principal d'indexer la position du piston secondaire par rapport au corps du maître cylindre, c'est à dire la position de la lumière par rapport au piquage du réservoir afin de permettre la mise en place de la goupille. L'air accumulé lors du montage d'un moyen de fixation de l'élément 35 conique dans le logement ménagé sur le piston secondaire peut passer du logement au canal d'indexation. L'air ne peut cependant pas aller au-delà quand une rondelle de réglage est intercalée entre le piston secondaire et la butée de ressort. Dans l'invention, pour assurer un passage depuis le canal d'indexation jusqu'à la chambre primaire, on réalise au moins une rigole sur la face externe de l'extrémité arrière du maître cylindre. Au moins une de ces rigoles débouche par une première extrémité dans le canal d'indexation, et par une deuxième extrémité vers l'extérieur du piston secondaire. La rigole permet ainsi une communication entre le logement et la chambre primaire du maître cylindre. Lors d'une purge pédale, l'air peut ainsi s'échapper vers la chambre primaire, depuis le logement pour le moyen de fixation jusqu'à la rigole, en passant par le canal d'indexation. Une fois dans la chambre primaire, l'air peut facilement être évacué hors du maître cylindre par une purge pédale. Par exemple, une purge sous vide peut être réalisée sur la chaîne avec une pompe placée sur le réservoir qui va aspirer l'air contenu dans le circuit de freinage, et à la pédale lorsque le circuit est purgé par un particulier. Il est également possible de faire déboucher la rigole dans le canal d'indexation uniquement. La communication avec la chambre primaire peut alors être réalisée par l'intermédiaire de la rondelle de réglage. On prévoit dans ce cas de ménager au moins un orifice sur la rondelle de réglage. Cet orifice est réalisé de manière à déboucher dans la rigole lorsque la rondelle est montée sur le piston secondaire. Ainsi, malgré la présence de la rondelle qui obstrue la rigole, l'air peut être attiré dans la chambre primaire en passant depuis la rigole vers la chambre primaire par le trou ménagé sur la rondelle. Dans le cas où le piston secondaire est dépourvu de canal d'indexation, on peut faire déboucher les rigoles directement dans le logement pour le moyen de fixation. L'air accumulé lors du montage est évacué hors du logement en transitant dans les rigoles qui débouchent par une extrémité dans le logement et par une autre extrémité hors du maître cylindre. Une telle solution s'applique aussi bien à un piston secondaire en plastique que pour un piston en aluminium. L'invention a donc pour objet un maître cylindre tandem pour dispositif 35 de freinage de véhicule automobile, comprenant notamment - un circuit hydraulique primaire; - un circuit hydraulique secondaire; - des moyens de rappel élastiques primaires et secondaires, les moyens élastiques primaires étant munis d'un ressort hélicoïdal monté en compression entre une rondelle et un épaulement d'un élément conique, un clou en coulissement dans l'élément conique étant muni d'une extrémité avant en saillie de la rondelle, et pénétrant dans un logement pratiqué dans une face arrière d'un piston secondaire du circuit hydraulique secondaire, l'élément conique étant en appui sur une extrémité avant d'un piston primaire du circuit hydraulique primaire, caractérisé en ce que le maître cylindre comporte des moyens de communication du logement de réception de l'extrémité avant du clou avec la chambre primaire du circuit hydraulique primaire. 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: Une coupe longitudinale d'un maître cylindre tandem pouvant être muni d'un moyen d'évacuation d'air de l'invention; - Figure 2: Une représentation d'un ensemble piston secondaire et butée de ressort primaire muni d'un moyen d'évacuation d'air de l'invention; - Figure 3: Une représentation partielle d'un piston secondaire selon un mode particulier de réalisation de l'invention; - Figure 4: Une représentation partielle d'un piston secondaire selon un autre mode de réalisation de l'invention; - Figure 5: Une représentation partielle d'un piston secondaire selon un troisième mode de réalisation de l'invention; - Figure 6: Une représentation d'un piston secondaire muni d'une rondelle de réglage selon l'invention. Sur les figures et dans la description qui suit, on entend par "avant" ce qui est dirigé à gauche, et par "arrière" ce qui est dirigé à droite. Sur la figure 1, on peut voir un maître cylindre 1 tandem selon un exemple particulier de réalisation de l'invention. Un corps 2 du maître cylindre 1 comporte un circuit hydraulique primaire muni d'un piston 3 primaire et un circuit hydraulique secondaire muni d'un piston 4 secondaire. Un réservoir hydraulique (non représenté) alimente en liquide hydraulique une chambre 5 primaire et une chambre 6 secondaire. Une goupille 7 est montée perpendiculairement au corps 2 du maître cylindre 1 dans le piston 4 secondaire. La goupille 7 est fixe. Au repos, c'est-à-dire lorsqu'un dispositif de freinage n'est pas actionné, une tige 8 d'un clapet 9 est en appui sur la goupille 7. Le clapet 9, monté dans la chambre 6 secondaire, est en position ouverte lorsque le maître cylindre 2 est au repos. C'est-à-dire que le liquide de freinage circule librement au travers du clapet 9. Lors d'un freinage, La goupille 7 peut par exemple permettre de limiter une course du piston 4 secondaire dans le maître cylindre 1. Le piston 3 primaire et le piston 4 secondaire avancent en translation dans le corps 2 du maître cylindre 1. Le piston 4 secondaire avance en direction d'un fond 10 du maître cylindre 1. Le clapet 9, monté sur le piston 4, avance également. La tige 8 du clapet 9 n'est plus en appui contre la goupille 7, et le clapet 9 se ferme. Le liquide ne peut donc plus circuler librement à travers le clapet 9. Le piston 4 secondaire avançant dans la chambre 6 secondaire, le volume de la chambre 6 secondaire diminue et la pression augmente. Le liquide est ensuite injecté vers des freins du véhicule (non représentés). Un actionnement d'une commande de frein (non représentée) par un conducteur lors d'un freinage, permet d'actionner une tige de poussée 11. La tige de poussée 11 actionne le piston 3 primaire. Le piston 3 primaire se déplace alors dans la chambre 5 primaire, en direction du piston 4 secondaire, en comprimant un ressort 12 primaire. Une butée de ressort 13 est en appui par une première extrémité 14 sur une face avant 29 du piston 3 primaire et par une deuxième extrémité 16 sur une extrémité arrière 15 du piston 4 secondaire. Dans le piston 4 secondaire est ménagé, à l'endroit de l'extrémité arrière 15, un logement 17 dans lequel est introduite une extrémité 16 d'un clou 18 formant une extrémité avant de la butée de ressort 13. Une rondelle 19 de réglage est disposée entre une extrémité avant du ressort 12 primaire et la face externe de l'extrémité arrière 15 du piston 4 secondaire. La rondelle est munie d'un orifice (figure 6) dans lequel passe l'extrémité 16 du clou 18. Le clou 18 est introduit dans le logement 17, et non vissé. Dans l'invention, on cherche à permettre l'élimination de l'air accumulé dans le logement 17 lors du montage du clou 18 sur le piston 4 secondaire. Le clou 18 n'étant pas vissé, l'air n'est pas chassé du logement 17 lors de l'introduction dudit clou 18 dans le logement 17. Dans l'invention, on cherche à permettre à l'air emprisonné dans le logement 17 de s'échapper vers la chambre 5 primaire lors d'une purge pédale. Cet air est notamment emprisonné dans le logement 17 du fait de la présence de la rondelle 19 sur l'extrémité arrière 15 du piston 4 secondaire. On propose donc notamment de réaliser au moins une rainure 20 sur une face externe 28 de l'extrémité arrière 15 du piston 4 secondaire. Des exemples de réalisation de la rainure 20 sont représentés aux figures 3, 4 et 5. On se propose également, dans un exemple de réalisation particulier de l'invention, de munir la rondelle 19 d'au moins un orifice 23 (figure 6). Ainsi, l'air accumulé dans le logement 17 peut sortir dudit logement en passant dans la rainure 20 et l'orifice 23. L'air se retrouve ainsi dans la chambre primaire 5. Sur la figure 6 on peut voir un exemple particulier de réalisation de la rondelle 19. La rondelle 19 est munie en son centre d'un orifice 25 coïncidant, lorsque la rondelle est montée sur le piston 4 secondaire, avec le logement 17 du piston 4 secondaire. Dans l'exemple représenté à la figure 6, la rondelle est munie de deux orifices 23. Les orifices 23 ont été ménagés sur la rondelle 19 de manière à pouvoir coïncider avec la rainure 20. C'est-à- dire que les orifices 23 sont ménagés de part et d'autre d'un diamètre égal au diamètre de la rainure circulaire 20. Ainsi, lors d'une purge pédale, l'air contenu dans le logement 17 s'échappe en direction de la rainure 20 par l'intermédiaire du canal d'indexation 21 puis des orifices 23 dans la chambre 5 primaire. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, les orifices 23 peuvent se situer n'importe où sur un périmètre interne de la rondelle 19 correspondant à un périmètre de la rainure 20 circulaire. Sur la figure 2, on peut voir un exemple particulier de montage de la butée de ressort 13 sur le piston secondaire 4. Une fois la rondelle fixée au piston 4, on fixe la butée 13 de ressort primaire sur l'extrémité arrière 15 du piston 4 secondaire. Pour cela, on emboutit par exemple l'extrémité 16 du clou 18 (non visible sur la figure 2) dans l'orifice 25. L'extrémité 16 a un diamètre supérieur à un diamètre initial de l'orifice 25. L'extrémité 16 est alors sertie par une paroi de la rondelle 19 bordant l'orifice 25. Le ressort 12 primaire est monté autour de la butée 13. Le ressort 12 primaire est en butée à l'endroit de son extrémité arrière 30 sur l'extrémité arrière 14 de la butée 13. L'extrémité avant 26 du ressort 12 est avantageusement maintenue sur la rondelle 19 par exemple, par des moyens d'encliquetage 27 ménagés sur une face arrière de la rondelle 19. Un tour d'hélice du ressort 12 primaire est ainsi encliqueté sur la rondelle 19 via les moyens d'encliquetages 27 répartis régulièrement sur un périmètre interne de la rondelle 19, correspondant à un périmètre du ressort 12 primaire. Sur les figures 3, 4 et 5, sont représentés des exemples différents de réalisation de l'invention. Sur la figure 3, la rainure 20 est circulaire. Un canal d'indexation 21 traverse radialement le logement 17 circulaire. Un diamètre de la rainure 20 circulaire est supérieure à un diamètre du logement 17. Le canal 21 a une longueur suffisante pour traverser de part en part, diamétralement, la rainure 20 circulaire. Ainsi, la rainure 20 circulaire débouche en quatre points 22 dans le canal d'indexation 21. Dans cet exemple de réalisation de l'invention, on prévoit systématiquement de munir la rondelle 19 de réglage d'au moins un orifice 23. En effet, la rainure 20 circulaire ne débouche pas vers l'extérieure du piston 4 secondaire. Une fois le maître cylindre 1 monté, et les pistons 3 et 4 disposés dans les chambres 5 et 6 du maître cylindre 1, on réalise une purge pédale pour éliminer l'air. Or, l'air emprisonné dans le logement 17 peut s'échapper en direction de la rainure 20. Cependant, la rainure 20 ne débouchant pas vers l'extérieur du piston 4 secondaire, l'air ne peut pas rejoindre la chambre 5 primaire et ne peut donc pas être évacué de façon certaine. On propose donc de ménager au moins un orifice 23 sur la rondelle 19. Ainsi, on peut voir sur la figure 6, l'extrémité arrière 15 du piston 4 secondaire munie de la rainure circulaire 20, visible partiellement à l'endroit de deux orifices 23 de la rondelle 19. La rainure 20 débouche donc en deux points 23 vers l'extérieur du piston 4 secondaire. Comme cela est représenté à la figure 6, un joint 24 d'étanchéité est monté entre la face externe 28 de l'extrémité 15 du piston 4 secondaire et une face avant de la rondelle 19. Par exemple, l'extrémité 15 du piston 4 secondaire, de forme cylindrique, a un diamètre légèrement inférieur à un diamètre du reste du corps du piston 4 secondaire. Le joint 24 d'étanchéité, de forme circulaire, a un diamètre sensiblement égal au diamètre du corps du piston 4 secondaire. Le joint 24 est évidé en son centre afin de laisser passer l'extrémité arrière 15 du piston 4 secondaire. Le joint 24 permet d'assurer une étanchéité entre la chambre 5 primaire et la chambre 6 secondaire dans le maître cylindre 1. Ainsi, l'air s'échappant du logement 17 ne peut pas se diriger vers la chambre 4 secondaire. Sur la figure 4, on peut voir un autre exemple de réalisation de l'invention. La rainure 20 est ménagée dans un prolongement du canal d'indexation 21. De manière avantageuse, la rainure 20 traverse la face externe 28 de l'extrémité arrière 15 du piston 4 secondaire dans tout son diamètre. Ainsi, la rainure 20 débouche d'une part dans le canal d'indexation 21 et d'autre part vers l'extérieur du piston 4 secondaire. Il n'est pas nécessaire alors de ménager un orifice 23 sur la rondelle 19 de réglage. En effet, lors d'une purge pédale, l'air peut s'échapper depuis le logement 17 vers la chambre 5 primaire en passant par la rainure 20 qui débouche vers l'extérieur. Il est possible de prévoir un étagement entre le canal 21 et la rainure 20. La rainure 20 peut en effet être moins profonde que le canal 21 sans préjudice sur l'évacuation de l'air. Sur la figure 5, est représenté un troisième mode de réalisation de l'invention. Plusieurs rainures 20 sont ménagées sur tout un pourtour de la face externe 28 de l'extrémité arrière 15 du piston 4 secondaire. Les rainures 20 s'étendent radialement par rapport à un centre du logement 17. Chacune des rainures 20 débouche d'une part dans le logement 17, ou dans le canal d'indexation 21 selon sa position, et d'autre part vers l'extérieur du piston 4 secondaire. Selon un autre exemple de réalisation, il est possible de ne prévoir de telles rainures 20 qu'à l'endroit du canal d'indexation 21, et non sur tout le périmètre de la face externe 28 de l'extrémité arrière 15 du piston 4 secondaire. Avec ce mode de réalisation, comme dans le mode de réalisation représenté à la figure 4, il n'est pas obligatoire de ménager un orifice 23 sur la rondelle 19. Le piston 4 secondaire de l'invention peut être fabriquer en aluminium ou en plastique selon les besoins. L'invention s'applique à toutes sortes de maîtres-cylindres munis d'un circuit hydraulique primaire et d'un circuit hydraulique secondaire. REVENDICATIONS 1- Maître cylindre (2) tandem pour dispositif de freinage de véhicule 5 automobile, comprenant notamment - un circuit hydraulique primaire (3, 5); - un circuit hydraulique secondaire (4, 6); - des moyens de rappel élastiques primaires (12, 13) et secondaires, les moyens élastiques primaires étant munis d'un ressort hélicoïdal (12) monté en compression entre une rondelle (19) et un épaulement (14) d'un élément conique (13), un clou (18) en coulissement dans l'élément conique étant muni d'une extrémité (16) avant en saillie de la rondelle, et pénétrant dans un logement (17) pratiqué dans une face arrière (29) d'un piston secondaire (4) du circuit hydraulique secondaire, l'élément conique étant en appui sur une extrémité avant (29) d'un piston primaire (3) du circuit hydraulique primaire, caractérisé en ce que le maître cylindre comporte des moyens de communication (20, 21, 23) du logement de réception de l'extrémité avant du clou avec la chambre primaire du circuit hydraulique primaire; 2- Maître-cylindre selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de communication comprennent au moins une rainure (20) sur la face externe de l'extrémité arrière du piston secondaire. 3- Maître cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est muni sur la face externe de l'extrémité arrière du piston secondaire d'un canal (21) d'indexation du piston secondaire dans le maître cylindre, ledit canal traverse diamétralement le logement, au moins une rainure (20) débouchant dans le canal d'indexation. 4- Maître cylindre selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que les moyens de communication sont munis d'au moins un trou (23) pratiqué dans la rondelle de manière à ce que le trou coïncide avec la rainure. 5- Maître cylindre selon la revendication 4, caractérisé en ce que la rainure (20) est circulaire et débouche dans le canal d'indexation. 6- Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est muni de plusieurs rainures (20) s'étendant radialement par rapport à un centre du logement (17). 7- Maître cylindre selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins une rainure (20) débouche par une première extrémité dans le canal d'indexation et par une seconde extrémité dans une chambre (5) primaire du circuit hydraulique primaire. 8- Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une rainure (20) s'étend dans un prolongement du canal d'indexation. 9- Maître cylindre selon la revendication 8, caractérisé en ce que la rainure débouche par une seconde extrémité dans une chambre (5) primaire du circuit hydraulique primaire. 10- Maître cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le piston secondaire est en aluminium. 11- Maître cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le piston secondaire est en plastique.