Brevet FR2904959A1 — publié le 20080222

L'invention concerne un maître cylindre de frein de véhicule et notamment d'un perfectionnement d'un maître cylindre d'un véhicule automobile. Les maîtres cylindres connus dans la technique comportent un piston primaire et un piston secondaire montés tous deux en série dans l'alésage axial d'un maître cylindre de frein. La figure 1 représente un exemple d'un tel maître cylindre. Il comporte un corps de maître cylindre MC muni d'un alésage axial all dans lequel sont montés un piston primaire ppl et un piston secondaire psi. Une tige de poussée tpl permet de commander le déplacement du piston primaire ppl selon le sens de la flèche F, lequel commande, par l'intermédiaire d'une tige de liaison le déplacement du piston secondaire psi.. Le piston primaire ppl a pour rôle de mettre sous pression la chambre de pression primaire cpl et le piston secondaire psi a pour rôle de mettre sous pression la chambre de pression secondaire cp2. Des ressorts primaire ri et secondaire r2 ont tendance à repousser les pistons dans le sens inverse de la flèche F. L'alésage du maître cylindre est alimenté en liquide de frein par deux trous d'accès d'alimentation qui sont raccordés à un réservoir de liquide frein. Le trou d'accès d'alimentation acl permet d'alimenter la chambre de pression primaire cpl et l'accès d'alimentation ac2 permet d'alimenter la chambre de pression secondaire cp2. Ces trous débouchent dans des cavités annulaires ral et ra2. 2904959 2 L'alimentation des chambres de pression en liquide de frein se fait lorsque les pistons sont au repos (aucun effort de freinage n'est exercé par la tige de poussée tpl). Les pistons sont alors dans la position 5 représentée sur la figure 1. L'alimentation se fait par l'intermédiaire de trous tels que trl prévus dans les parois des pistons et qui font alors communiquer les cavités annulaires ral et ra2 avec l'intérieur des pistons. 10 L'ensemble du maître cylindre est monté sur un servomoteur d'assistance au freinage. Par ailleurs, des joints d'étanchéité annulaires appelés coupelles col à co4 sont prévus de part et d'autre des cavités annulaires. La coupelle col isole la 15 chambre de pression primaire de l'extérieur du maître cylindre et en l'occurrence du servomoteur d'assistance au freinage. La coupelle col isole la chambre de pression primaire du trou d'accès d'alimentation acl lorsque le piston primaire est déplacé selon le sens de la flèche F. 20 La coupelle coi isole la chambre de pression primaire de la chambre de pression secondaire et de l'accès d'alimentation ac2. La coupelle co4 isole la chambre de pression secondaire du trou d'accès d'alimentation ac2 lorsque le piston secondaire est déplacé selon le sens de 25 la flèche F. On voit donc que le maître cylindre possède deux coupelles par trous d'accès d'alimentation. L'invention permet de simplifier cet agencement et de ne prévoir qu'une seule coupelle par trous d'accès et notamment pour le trou d'accès acl permettant d'alimenter la chambre de pression primaire. 2904959 3 L'invention concerne donc un maître cylindre de frein comprenant au moins un piston primaire et un piston secondaire montés dans un alésage du maître cylindre. Ces pistons permettent 5 de créer une pression respectivement dans une chambre de pression primaire et dans une chambre de pression secondaire. L'alésage comporte au moins deux trous d'accès d'alimentation permettant d'alimenter en fluide de frein chacun une desdites 10 chambres de pression. Selon l'invention, le maître cylindre comporte également au moins un joint annulaire disposé axialement au niveau de l'un des trous d'alimentation et permettant d'obturer ledit trou. 15 De préférence, ledit trou d'accès d'alimentation est le trou d'accès d'alimentation de la chambre de pression primaire. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, ledit trou d'accès débouche dans une 20 cavité annulaire de l'alésage. Avantageusement, ledit joint annulaire est situé dans ladite cavité annulaire. Selon une forme de réalisation de l'invention, ledit joint annulaire comporte une 25 première et une deuxième membrane annulaire coaxiale, solidaires toutes deux d'une couronne circulaire par l'une de leur zone d'extrémité. La première membrane est en contact avec l'un des pistons et la deuxième membrane est destinée à 30 obturer le trou d'accès d'alimentation. 2904959 4 Par ailleurs, ledit joint annulaire peut comporter des membranes radiales situées entre la première et la deuxième membrane annulaire et reliant ces deux membranes annulaires. 5 On prévoira avantageusement que lesdites membranes radiales possèdent une souplesse leur permettant de fléchir lorsqu'une pression de réalimentation est appliquée par le trou d'accès d'alimentation. 10 Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la première membrane annulaire est préformée pour tendre à se déformer élastiquement de façon que sa face d'extrémité libre opposée à sa dite zone d'extrémité tende à se rapprocher de 15 l'axe de l'alésage. Avantageusement, la face d'extrémité libre de la première membrane annulaire possédera un diamètre qui est inférieur au diamètre du piston. De préférence, les membranes radiales ne 20 sont quasiment pas élastiques de façon à ce que lorsque la première membrane cylindrique se déforme vers l'axe de l'alésage, elle entraîne la déformation de la deuxième membrane cylindrique également vers l'axe de l'alésage. Cette deuxième 25 membrane cylindrique s'écarte ainsi dudit trou d'accès d'alimentation de façon à permettre la circulation d'un fluide de frein vers l'alésage. On pourra prévoir avantageusement que ledit trou d'accès d'alimentation possède une grille qui 30 affleure la surface intérieure de ladite cavité 2904959 5 annulaire ou est légèrement en retrait de la surface intérieure de cette cavité. L'invention prévoit également avantageusement que le piston possède, à sa 5 périphérie, une gorge circulaire, cette rainure étant située dans le piston primaire de telle façon que lorsque le piston est au repos (absence de freinage), ladite gorge est située au niveau de la face d'extrémité libre de la première membrane 10 annulaire. Celle-ci peut ainsi se déformer pour se rapprocher, dans la gorge, de l'axe de l'alésage, et peut entraîner alors la deuxième membrane annulaire qui libère ainsi l'ouverture de l'accès d'alimentation. 15 Selon cette forme de réalisation, on peut prévoir que cette gorge du piston possède des trous faisant communiquer la gorge avec le centre du piston. Il pourra être intéressant de prévoir que 20 la largeur de la cavité annulaire mesurée selon l'axe de l'alésage du maître cylindre soit supérieure à l'épaisseur du joint annulaire mesurée selon la même direction. Par ailleurs, selon une forme de 25 réalisation préférée de l'invention, le joint annulaire possèdera un élargissement de son diamètre au niveau de sa couronne circulaire. La cavité annulaire possèdera alors un élargissement de son diamètre pour permettre de recevoir cet 30 élargissement du diamètre du joint annulaire. 2904959 6 Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description et dans les figures annexées qui représentent: 5 - la figure 1, un maître cylindre connu dans la technique et décrit précédemment, - la figure 2, un exemple de réalisation d'un maître cylindre selon l'invention, - les figures 3a et 3b, une vue en 10 perspective et une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'un joint annulaire selon l'invention, - les figures 4a à 4c, différentes vues d'un exemple de réalisation d'un joint annulaire 15 selon l'invention, - la figure 5, un exemple de grille destinée à être placée dans un accès d'alimentation en liquide de frein. La figure 2 représente en coupe un maître 20 cylindre selon l'invention. Pour simplifier, on a référencé sur cette figure de la même façon que sur la figure 1 les mêmes éléments qu'on trouve à la fois sur la figure 1 et sur la figure 2. Sur la figure 2, on retrouve donc un maître 25 cylindre de frein MC possédant un alésage all dans lequel ont été placés le piston primaire ppl et le piston secondaire psl avec les ressorts primaire rl et secondaire r2. Les pistons ppl et psl on pour rôle de mettre sous pression les chambres de 30 pression primaire cpl et secondaire cp2 respectivement. On trouve les deux trous d'accès 2904959 7 d'alimentation en liquide de frein acl et ac2 qui sont destinés à être raccordés à un réservoir de liquide de frein (non représenté). De part et d'autre du trou d'accès ac2 sont prévu les 5 coupelles cp3 et cp4. Par contre, selon l'invention, dans la zone du trou d'accès acl, il n'est prévu qu'une seule coupelle référencée 1. La coupelle 1 est placée au niveau du trou 10 d'accès acl. Elle est placée dans une cavité annulaire 2 de l'alésage ail. Lorsque le maître cylindre est au repos, le piston primaire est dans la position représentée sur la figure 2. Les trous tels que trl prévus 15 dans la paroi du piston font communiquer la cavité annulaire 2 avec l'intérieur du piston. La coupelle 1 permet la communication entre le trou d'accès acl et la cavité 2. La chambre de pression primaire cpl est donc alimentée en fluide de 20 frein. Lorsque, sous l'effet d'une force de freinage, le piston primaire ppl est déplacé selon le sens de la flèche F, la coupelle 1 obture le trou d'accès acl comme cela va être expliqué en 25 détail en se reportant aux figures 4a à 4c. Par ailleurs, une pression faible, voire le vide, existe du côté de la tige de poussée dans la chambre avant du servomoteur comme cela est connu dans la technique. Cette pression faible tend à 30 aspirer la coupelle vers la paroi 18 de la cavité 2 ce qui isole le maître cylindre du servomoteur. 2904959 8 Les figures 3a et 3b représentent un exemple de réalisation d'une coupelle selon l'invention. Elle comporte une membrane annulaire extérieure 11 de forme générale cylindrique et une 5 membrane annulaire intérieure 10 également de forme générale cylindrique. Les deux membranes sont coaxiales et ont une de leurs zones d'extrémités 14 et 15 reliées par une couronne 12. Les faces d'extrémités 16 et 17 sont libres. 10 Des membranes radiales 13 sont situées entre les deux membranes annulaires 10 et 11. Elles relient les deux membranes 10 et 11. Les membranes 10 et 11 ont été préformées (et notamment la membrane 10) de façon à avoir des 15 faces inclinées vers son axe de symétrie XX' comme cela sera expliqué ci-après. Les figures 4a à 4c représentent plus en détails la coupelle 1 et permet d'expliquer son fonctionnement dans le maître cylindre. 20 La figure 4a représente le maître cylindre au repos (absence de commande de freinage). Tout d'abord, il convient de remarquer que le piston ppl possède une cavité ou gorge circulaire 3 au niveau des trous qui sont percés 25 dans la paroi du piston tels que le trou tri. De plus, la largeur de la cavité 2 mesurée selon la direction de l'axe XX' est supérieure à l'épaisseur de la coupelle 1 mesurée selon la même direction ce qui permettra au fluide de frein de circuler du trou d'accès 30 acl vers la gorge circulaire 3. Cependant, il convient d'immobiliser la coupelle 1 dans la cavité 2. Pour cela, 2904959 9 la coupelle possède un élargissement 20 (voir notamment figure 4b) et la cavité 2 possède un diamètre élargi 21 permettant de recevoir cet élargissement de la coupelle. Sur la figure 4a, la gorge 3 se trouve au niveau 5 de la face d'extrémité libre 16 de la membrane 10. Celle-ci a été préformée pour que la face d'extrémité 16 ait, dans cette position de repos, un diamètre inférieur au diamètre extérieur du piston ppl. Dans ces conditions, sur la figure 4a, la face d'extrémité 16 pénètre dans la 10 gorge vers l'axe XX' de l'alésage dans lequel se trouve le piston. La membrane 11 est attirée par la membrane 10 par les membranes radiales 13. La face d'extrémité libre 17 de la membrane 11 est également attirée vers l'axe de l'alésage et la membrane 11 est écartée du trou d'accès 15 d'alimentation acl. La chambre de pression primaire cpl est donc alimentée en fluide de frein par l'accès acl, la cavité 2, la gorge 3 du piston et les trous du piston tels que tri. De plus, comme on l'a déjà mentionné 20 précédemment, on notera que la couronne 12 de la coupelle est plaquée contre la face 18 de la cavité 2 en raison de la dépression qui existe dans la chambre avant du servomoteur (voir figure 2), ce qui interdit au fluide de pression de fuir vers le servomoteur (vers la droite sur 25 la figure 4a). Lorsqu'une force de pression est appliquée au piston primaire, celui-ci se déplace selon le sens de la flèche F. La gorge 3 se déplace vers la gauche. La paroi du piston écarte la face d'extrémité 16 de la membrane 30 10. Celle-ci s'écarte de l'axe de l'alésage du maître cylindre. La face d'extrémité 17 de la membrane 11 peut 2904959 10 s'écarter de l'axe de l'alésage du maître cylindre. Le piston ppl en se déplaçant créé une pression dans la chambre de pression primaire. Cette pression se retrouve dans la cavité 2 et force la membrane 11 à se plaquer 5 contre la paroi périphérique 19 de la cavité 2. La membrane il obture ainsi le trou d'accès d'alimentation acl. On se trouve dans la situation illustrée par la figure 4b. On voit donc que la coupelle selon l'invention 10 permet, lors d'un freinage, d'obturer l'accès d'alimentation en fluide de frein de la chambre de pression primaire. Elle permet également d'isoler l'intérieur du maître cylindre par rapport au servomoteur. 15 Dans certains modes de fonctionnement, certains systèmes prévoient d'introduire, notamment du fluide de frein dans la chambre de pression primaire. Cela s'appelle la ré-alimentation. Un tel fonctionnement est possible avec la coupelle de l'invention. Ce 20 fonctionnement est illustré par la figure 4c. Le fluide injecté par le trou d'accès acl déforme la membrane 11 qui s'écarte du trou d'accès acl. Du fluide de frein est injecté dans la cavité 2 et, par suite dans la chambre de pression primaire par la gorge 3 et les trous tels que 25 trl sous l'effet d'une difference de pression entre la chambre de pression cpi et l'accés d'alimentation acl. Selon l'invention, on prévoit également une grille 5 dans le trou d'accès d'alimentation acl. Cette 30 grille affleure la face périphérique 19 de la cavité 2. Elle a pour rôle d'offrir une surface d'appui plane à la 2904959 11 membrane 11 lorsqu'elle doit obturer le trou d'accès acl. Cela permet d'avoir une meilleure obturation et cela permet également d'éviter une déformation et l'extrusion de la membrane dans trou d'acces acl. 5 La figure 5 représente un exemple de réalisation de cette grille. Elle comporte un anneau extérieur 50 dans lequel est emprisonné une grille 51. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'anneau 50 est placé en force dans le trou d'accès acl et possède une 10 résistance mécanique suffisante pour résister à la pression du maitre cylindre. 15 REVENDICATIONS 1. Maître cylindre de frein (MC) comprenant au moins un piston primaire (ppl) et un piston secondaire (psl) montés dans un alésage (all) du maître cylindre, ces pistons primaire et secondaire permettant de créer une pression respectivement dans une chambre de pression primaire (cpl) et dans une chambre de pression secondaire (cp2), l'alésage comportant au moins deux trous d'accès d'alimentation (acl, ac2) permettant d'alimenter en fluide de frein chacun une desdites chambres de pression, caractérisé en ce qu'il comporte également au moins un joint annulaire (1) disposé dans la cavité annulaire(2)de l'alesage(all) axialement au niveau de l'un des trous d'accès d'alimentation et permettant d'obturer ledit trou (acl). 2. Maître cylindre de frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit trou d'accès d'alimentation est le trou d'accès d'alimentation (acl) de la chambre de pression primaire. 3. Maître cylindre de frein selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit trou d'accès (acl) débouche dans une cavité annulaire (2) de l'alésage. 4. Maître cylindre de frein selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit 2904959 13 joint annulaire (1) est situé dans ladite cavité annulaire (2). 5. Maître cylindre de frein selon la revendication 4, caractérisé en ce que le 5 joint annulaire (1) comporte une première et une deuxième membrane annulaires coaxiales (10, 11), solidaires toutes deux d'une couronne circulaire (12) par l'une de leur zone d'extrémité (14, 15), la première membrane (10) 10 étant en contact avec l'un des pistons et la deuxième membrane étant destinée à obturer ledit trou d'alimentation (trl). 6. Maître cylindre de frein selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit 15 joint annulaire (1) possède des membranes radiales (13) situées entre la première et la deuxième membrane annulaire et reliant ces deux membranes (10, 11). 7. Maître cylindre de frein selon la 20 revendication 6, caractérisé en ce que lesdites membranes radiales (13) possèdent une souplesse lui permettant de fléchir lorsqu'une pression de réalimentation est appliquée par le trou d'accès d'alimentation (acl). 25 8. Maître cylindre de frein selon la revendication 6, caractérisé en ce que la première membrane annulaire (10) est préformée pour tendre à se déformer élastiquement de façon que sa face circulaire libre (16) opposée à sa zone d'extrémité (15) qui est solidaire de la 2904959 14 couronne circulaire (12), tende à se rapprocher de l'axe de l'alésage. 9. Maître cylindre de frein selon la revendication 8, caractérisé en ce que la face 5 d'extrémité libre (16) de la première membrane annulaire (10) possède un diamètre qui est inférieur au diamètre du piston (ppl). 10. Maître cylindre de frein selon la revendication 9, caractérisé en ce que les 10 membranes radiales ne sont quasiment pas élastiques de façon à ce que lorsque la première membrane annulaire se déforme vers l'axe de l'alésage, elle entraîne la déformation de la deuxième membrane annulaire également vers l'axe de l'alésage, cette 15 deuxième membrane annulaire s'écartant ainsi dudit trou d'accès d'alimentation (acl) de façon à permettre la circulation d'un fluide de frein vers l'alésage. 11. Maître cylindre de frein selon la 20 revendication 10, caractérisé en ce que ledit trou d'accès d'alimentation possède une grille (5) qui affleure la surface intérieure de ladite cavité annulaire (2) ou est légèrement en retrait de la surface intérieure de cette 25 cavité. 12. Maître cylindre de frein selon la revendication 10, caractérisé en ce que le piston possède, à sa périphérie, une gorge circulaire (3), cette gorge (3) étant située 30 dans le piston primaire de telle façon que lorsque le piston est au repos (absence de 2904959 15 freinage), ladite gorge est située au niveau de la face d'extrémité libre (16) de la première membrane annulaire (10), celle-ci pouvant ainsi se déformer pour se rapprocher, 5 dans la rainure (3), de l'axe de l'alésage, et pour entraîner la deuxième membrane annulaire qui libère ainsi l'ouverture de l'accès d'alimentation (acl). 13 Maître cylindre de frein selon la 10 revendication 12, caractérisé en ce que ladite gorge (3) possède des trous (trl) faisant communiquer la gorge avec le centre du piston. 14. Maître cylindre de frein selon la revendication 13, caractérisé en ce que la 15 largeur de la cavité annulaire (2) mesurée selon l'axe de l'alésage du maître cylindre est supérieure à l'épaisseur du joint annulaire (1) mesurée selon la même direction. 15. Maître cylindre de frein selon la 20 revendication 14, caractérisé en ce que le joint annulaire (1) possède un élargissement de son diamètre au niveau de sa couronne circulaire (12) et en ce que la cavité annulaire (2) possède un élargissement de son 25 diamètre pour permettre de recevoir cet élargissement du diamètre du joint annulaire.