Brevet FR2900619A1 — publié le 20071109

L'invention concerne un piston comprenant un corps et destiné à équiper un maître-cylindre pour séparer deux chambres de pression indépendantes et reliées à deux circuits de freinage. L'invention concerne encore un maître-cylindre comprenant un tel piston. On connaît de l'art antérieur, un maître-cylindre 100 représenté à la figure 1. Il est utilisé dans un système hydraulique assurant le freinage d'un véhicule automobile. 10 Dans cette description, on utilise par convention les adjectifs avant et arrière pour qualifier des éléments similaires se trouvant représentés respectivement à gauche et à droite sur les figures. Le maître-cylindre 100 est un maître-cylindre de type tandem , il 15 comporte un corps de maître-cylindre 2 allongé à l'intérieur duquel est pratiqué un alésage 3. Deux pistons arrière 4 et avant 500 sont montés coulissants dans cet alésage. Le piston arrière 4 est dit piston primaire . Il est destiné à permettre 20 l'établissement d'une pression hydraulique dans un circuit primaire de freinage du véhicule. Le piston avant 500 est dit piston secondaire , est destiné à permettre l'établissement d'une pression hydraulique dans un circuit secondaire de freinage du véhicule qui est indépendant du circuit primaire de freinage du véhicule. L'existence de deux circuits 25 indépendants de freinage est obligatoire pour répondre à des contraintes de sécurité, l'un des circuits de freinage étant utilisé seul en cas de défaillance de l'autre circuit de freinage. Le piston arrière 4 peut être actionné par un conducteur du véhicule par 30 action sur une pédale de freinage. MS\2.R442.12FR.2. dpt. doc5 Le piston avant 500 est quant à lui actionné indirectement. Il est notamment actionné via le piston arrière 4. Chaque piston est mobile entre une position arrière de repos, qui est représentée à la figure 1, et une position avant de freinage dans laquelle un effort de freinage est appliqué. Chaque piston est rappelé élastiquement vers sa position arrière de repos. Pour ce faire, le piston avant 500 est rappelé vers l'arrière par un dispositif élastique 700 prenant appui sur le fond 8 de l'alésage 3 et sur le piston avant 500. Le piston arrière 4 est quant à lui rappelé élastiquement vers l'arrière par un dispositif élastique 900 prenant appui sur le piston avant 500 et sur le piston arrière 4. Les dispositifs élastiques 700 et 900 ont des structures similaires. Ils comprennent chacun deux cônes de guidage 701, 702, 901, 902 montés mobiles sur une tige de guidage 703, 903 aux extrémités de laquelle sont prévues des butées limitant le déplacement des cônes de guidage. Les extrémités évasées des cônes de guidage venant en contact du fond de l'alésage, du piston avant ou du piston arrière comprennent des collerettes 705, 905 s'étendant radialement et sur lesquelles viennent s'appuyer les extrémités de ressorts précontraints 704, 904. La structure d'un maître-cylindre comprenant ces dispositifs élastiques est complexe. Elle engendre des coûts de fabrication et de logistique importants. Le but de l'invention est de fournir un piston secondaire de maître cylindre de type tandem obviant aux inconvénients cités précédemment et améliorant les pistons secondaires connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un piston secondaire MS\2.R442.12FR.2.dpt.doc permettant de simplifier la structure d'un maître-cylindre de type tandem et par conséquent d'en limiter les coûts. A cette fin, le piston selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend 5 un arbre de guidage de ressorts traversant axialement le corps. L'arbre de guidage peut être emmanché en force dans le corps. L'arbre de guidage et le corps du piston peuvent être assemblés par 10 fluage du corps du piston dans une gorge de l'arbre. L'arbre de guidage peut être venu d'une même pièce avec le corps. Le piston peut être moulé. Le piston peut comprendre deux ressorts et deux éléments de retenue, les éléments de retenue étant montés mobiles sur l'arbre de guidage et arrêtés à chacune des extrémités de l'arbre de guidage, un ressort prenant appui entre chaque élément de retenue et le corps du piston. Le maître-cylindre selon l'invention comprend deux chambres de pression indépendantes et reliées à deux circuits de freinage et un piston tel que défini précédemment. 25 Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux modes de réalisation d'un piston secondaire de maître-cylindre selon l'invention. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un maître-cylindre de type tandem connu de l'art antérieur et représenté en position de 30 repos. MS\2.R442.12FR.2.dpt.doc 15 20 4 La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'un maître-cylindre de type tandem selon l'invention. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation 5 d'un piston de maître-cylindre selon l'invention. Un maître-cylindre 1 représenté à la figure 2 est utilisé dans un système hydraulique assurant le freinage d'un véhicule automobile. Le maître-cylindre 1 est un maître-cylindre de type tandem , il comporte un corps 10 de maître-cylindre 2 allongé à l'intérieur duquel est pratiqué un alésage 3. Deux pistons arrière 4 et avant 5 sont montés coulissants dans cet alésage. Le piston arrière 4 est dit piston primaire . Il est destiné à permettre 15 l'établissement d'une pression hydraulique dans un circuit primaire de freinage du véhicule. Le piston avant 5 est dit piston secondaire , est destiné à permettre l'établissement d'une pression hydraulique dans un circuit secondaire de freinage du véhicule qui est indépendant du circuit primaire de freinage du véhicule. 20 Le piston arrière 4 peut être actionné par un conducteur du véhicule par action sur une pédale de freinage. Par exemple, une extrémité arrière 6 du piston arrière 4 peut être reliée à un servomoteur qui amplifie les efforts exercés sur la pédale de freinage du véhicule. Le piston avant 5 est quant à lui actionné indirectement. Il est notamment actionné via le piston arrière 4. Chaque piston est mobile entre une position arrière de repos, qui est 30 représentée à la figure 2, et une position avant de freinage dans laquelle un effort de freinage est appliqué. MS\2.R442.12FR. 2. dpt. doc 25 Chaque piston est rappelé élastiquement vers sa position arrière de repos. Pour ce faire, le piston avant 5 est rappelé vers l'arrière par un ressort 7 prenant indirectement appui sur le fond 8 de l'alésage 3 et sur 5 le piston avant 5. Le piston arrière 4 est quant à lui rappelé élastiquement vers l'arrière par un ressort 9 prenant indirectement appui sur le piston avant 5 et sur le piston arrière 4. Le piston avant est de forme cylindrique de révolution. Il comprend une jupe 10 s'étendant axialement de part et d'autre d'un corps de piston 11. Les ressorts 7 et 9 prennent appui contre des faces avant 12 et arrière 13 réalisées sur le corps de piston. Les ressorts sont guidés au niveau de leur appui sur le piston par les surfaces internes 14, 15 de la jupe du piston et/ou par des épaulements 16, 17 pratiqués sur les faces avant et arrière 12 et 13 du corps de piston. Dans un premier mode de réalisation du piston selon l'invention. Le piston avant comprend un arbre de guidage 20 traversant axialement son corps 11 en son centre. Cet arbre de guidage 20 est emmanché en force dans un alésage 21 pratiqué dans le corps du piston avant. L'arbre est ajusté serré dans le piston de manière à réaliser l'étanchéité entre deux chambres sous des pressions de 250 bars répétables, ceci étant validé par des essais appropriés. L'ajustement entre le corps de piston et l'arbre est très important car il est déterminant pour assurer une bonne étanchéité entre les chambres de pression avant et arrière. De plus, sous l'effet des forces de pression appliquées au corps du piston et à l'arbre par l'action du fluide hydraulique et des ressorts, l'arbre ne doit pas se déplacer par rapport au corps de piston. MS\2.R442.12FR.2.dpt.doc Des éléments avant 24 et arrière 25 de retenue des ressorts appelés cônes de guidage sont montés coulissant sur l'arbre de guidage 20 et sont arrêtés en translation aux extrémités avant 22 et arrière 23 de l'arbre 20. L'arrêt en translation peut être assuré par des vis dont les têtes constituent des butées pour les cônes de guidage et vissant dans des filetages réalisés axialement dans l'arbre de guidage 20. Alternativement, les extrémités de l'arbre 20 peuvent être déformées, notamment être écrouies, pour constituer des arrêts pour les cônes de guidage. Les extrémités évasées des cônes de guidage présentent des collerettes 26, 27 s'étendant radialement et sur lesquelles s'appuient respectivement les ressorts 7 et 9. Ces ressorts sont précontraints. Le maître-cylindrel comprend des joints par exemple des joints à lèvres 32 et 33 mis en place dans des gorges pratiquées dans le corps du maître cylindre pour assurer l'étanchéité entre une chambre avant 30 située en avant du piston avant et une chambre arrière 31 située en arrière du piston avant. Il comprend également des joints par exemple des joints à lèvres 34 et 35 mis en place dans des gorges pratiquées dans le corps du maître cylindre pour assurer l'étanchéité entre la chambre arrière 31 et l'extérieur du maître-cylindre. Le corps 2 de maître-cylindre comprend un conduit 36 avant radial d'alimentation qui relie un réservoir extérieur avant (non représenté) de fluide hydraulique à une chambre d'alimentation avant 37 de forme annulaire. Cette chambre d'alimentation avant communique, en position de repos du piston avant, avec la chambre de pression avant 30 via des perçages radiaux réalisés 38 dans la jupe du piston avant. Le corps 2 de maître-cylindre comprend de même un conduit 39 arrière radial d'alimentation qui relie un réservoir extérieur arrière (non représenté) de fluide hydraulique à une chambre d'alimentation arrière 40 de forme annulaire. Cette chambre d'alimentation arrière communique, en position MS \2. R442.12 FR. 2 . dpt. do c de repos du piston arrière, avec la chambre de pression arrière 31 via des perçages radiaux réalisés 41 dans la jupe du piston arrière. Dans un deuxième mode de réalisation, le corps du piston est réalisé en aluminium et l'arbre de guidage présente une gorge. Par action sur le corps du piston, celui-ci flue dans la gorge. On obtient ainsi un assemblage qui présente des caractéristiques de sécurité adéquates pour l'invention en ce qui concerne le risque de fuite entre les chambres de pression et en ce qui concerne le risque de déplacement axial du corps de piston par rapport à l'arbre. Dans un troisième mode de réalisation représenté à la figure 3, le corps de piston 11' et l'arbre 20' sont venus d'une même pièce 5'. Cette pièce est par exemple réalisée en aluminium et réalisée par moulage notamment par moulage sous vide. Ce mode de réalisation permet également d'assurer le respect de caractéristiques de sécurité adéquates pour l'invention en ce qui concerne le risque de fuite entre les chambres de pression et en ce qui concerne le risque de déplacement axial du corps de piston par rapport à l'arbre, puisque l'ensemble ne forme plus qu'une seule pièce. On remarque que grâce au piston selon l'invention, on peut réaliser un maître-cylindre présentant notablement moins de pièces mécaniques. Par rapport, à la structure de maître-cylindre connue de l'art antérieur, le maître-cylindre selon l'invention présente deux cônes de guidage en moins et une tige de guidage en moins, les deux tiges de guidage connues de l'art antérieur étant remplacées par un arbre de guidage. De plus, deux assemblages mécaniques entre les tiges de guidage et les cônes de guidage sont économisés. Ceci a des répercussions positives sur les coûts de réalisation d'un maître-cylindre, ces répercussions étant MS\2.R442.12FR.2.dpt.doc 8 notamment liées à la simplification du montage et à la simplification d'approvisionnement des lignes de montage de maîtres-cylindres. On note également que les épaulements 50 et 51 qui devaient être réalisés au fond de l'alésage 3 et dans le piston arrière pour centrer les éléments élastiques 700 et 900 ne sont plus nécessaires. En effet, grâce au piston selon l'invention, les cônes de guidage sont guidés par l'arbre, celui-ci étant solidaire du piston. MS\2.R442.12FR.2.dpt.doc Revendications : 1 Piston (5 ; 5') comprenant un corps (11 ; 11') et destiné à équiper un maître-cylindre (1) pour séparer deux chambres de pression (30, 31) indépendantes et reliées à deux circuits de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend un arbre (20 ; 20') de guidage de ressorts traversant axialement le corps. 2. Piston (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre (20) de guidage est emmanché en force dans le corps. 3. Piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre de guidage et le corps du piston sont assemblés par fluage du corps du piston dans une gorge de l'arbre. 4. Piston (5') selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre (20') de guidage est venu d'une même pièce avec le corps (11'). 5. Piston (5') selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est 20 moulé. 6. Piston (5) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux ressorts (7, 9) et deux éléments (24, 25) de retenue, les éléments de retenue étant montés mobile sur l'arbre 25 de guidage (20) et arrêtés à chacune des extrémités de l'arbre de guidage et un ressort prenant appui entre chaque élément de retenue et le corps du piston. 7. Maître-cylindre (1) comprenant : 30 deux chambres (30, 31) de pression indépendantes et reliées à deux circuits de freinage et, MS\2.R442.12FR.2. dpt. doc 915un piston (5 ; 5') selon l'une des revendications précédentes. MS\2.R442.12FR.2.dpt.doc