Brevet FR2939393A1 — publié le 20100611

L'invention concerne un maître cylindre de frein de véhicule et notamment d'un perfectionnement d'un maître cylindre permettant une réalimentation rapide du circuit de freinage à la demande de dispositifs tel qu'un système de correction automatique de trajectoire couramment désigné par l'appellation ESP (Electronic Stability Program en terminologie anglo saxonne). 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 dans lequel sont montés un piston primaire pp et un piston secondaire ps. Une tige de poussée tpl permet de commander le déplacement du piston primaire pp selon le sens de la flèche F, lequel commande le déplacement du piston secondaire ps. Le piston primaire pp a pour rôle de mettre sous pression la chambre de pression primaire hl et le piston secondaire ps a pour rôle de mettre sous pression la chambre de pression secondaire h2. 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 tl permet d'alimenter la chambre de pression primaire h1 et l'accès d'alimentation t2 permet d'alimenter la chambre de pression secondaire h2. Ces trous débouchent dans des cavités annulaires ral et ra2. 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 tp1). L'alimentation se fait par l'intermédiaire de trous tels que tri et tsl prévus dans les parois des pistons et qui font alors communiquer les cavités annulaires ral et ra2 avec l'intérieur des pistons. L'ensemble du maître cylindre est monté sur un servomoteur d'assistance au freinage. Par ailleurs, des joints d'étanchéité annulaires appelés coupelles cl à c4 sont prévus de part et d'autre des cavités annulaires. La coupelle cl isole la chambre de pression primaire de l'extérieur du maître cylindre et en l'occurrence du servomoteur d'assistance au freinage. La coupelle c2 isole la chambre de pression primaire h1 du trou d'accès d'alimentation tl lorsque le piston primaire est déplacé selon le sens de la flèche F. La coupelle c3 isole la chambre de pression primaire hl de la chambre de pression secondaire h2 et de l'accès d'alimentation t2. La coupelle c4 isole la chambre de pression secondaire h2 du trou d'accès d'alimentation t2 lorsque le piston secondaire est déplacé selon le sens de la flèche F. Par ailleurs les coupelles c2 et c4 possèdent une membrane annulaire relativement souple qui sont plaquées contre les faces périphériques des pistons par la pression régnant dans les chambres de pression lorsque les pistons primaire et secondaire sont actionnés selon le sens de la flèche F par la tige de poussée tp. Lorsque aucune action de freinage n'est commandée par la tige de poussée, les trous trl et tsl des pistons primaire et secondaire sont en face des rainures rai et ra2 et les chambres primaire et secondaire sont alimentées en liquide de frein venant du réservoir de liquide de frein. En l'absence de commande de freinage fournie par la tige de commande tpl, lorsqu'un système capable d'agir sur les circuits de freinage du véhicule sollicite une alimentation supplémentaire de liquide de frein des chambres de pression, une circulation du liquide de frein du réservoir peut se faire par les trous trl et tsl et par les coupelles c2 et c4 en raison de la souplesse des membranes de ces coupelles qui sont en contact avec les pistons. Cependant, cette alimentation en liquide de frein peut présenter un débit insuffisant. En effet, ce débit est fonction du nombre de trous trl et tsl et de leur diamètre. Ce fonctionnement peut être commandé par exemple par un système de correction automatique de trajectoire ESP (Electronic Stability System) et ce système nécessite parfois une augmentation rapide du volume de fluide dans le circuit de freinage du véhicule. L'invention permet de résoudre ce problème. Elle s'applique notamment à des maîtres cylindres du type comportant un corps de maître cylindre contenant un fourreau dans lequel sont prévues les chambres de pression primaire et secondaire dans lesquelles coulissent les pistons primaire et secondaire. L'invention concerne donc un maître cylindre de frein comportant un corps de maître cylindre lequel comporte un alésage disposé selon l'axe du maître cylindre et contenant un fourreau. Ce fourreau contient lui-même les chambres de pression primaire et secondaire dans lesquelles coulissent les pistons primaire et secondaire. Deux joints annulaires en forme de coupelles comportent chacun une lèvre extérieure souple permettant chacune une alimentation d'une chambre de pression du maître cylindre à partir du réservoir de liquide de frein lorsqu'un appel de liquide de frein est fait dans un circuit de freinage du véhicule. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le maître cylindre comporte des canalisations permettant de relier le réservoir de liquide de frein aux dites lèvres souples desdites coupelles. Selon cette forme de réalisation, le maître cylindre comporte une cavité annulaire qui entoure chaque dite lèvre souple et dans laquelle aboutissent lesdites canalisations. Selon une forme de réalisation, lesdites coupelles sont localisées entre la paroi extérieure du fourreau et la paroi intérieure de l'alésage du maître cylindre avec leur lèvre souple en contact avec la paroi intérieure de l'alésage du maître cylindre. Avantageusement, le corps du maître cylindre est en tôle emboutie. Selon une variante de réalisation du maître cylindre selon l'invention, lesdites coupelles sont situées entre les surfaces extérieures des pistons et des surfaces intérieures des chambres primaire et secondaire et en ce qu'elles comportent chacune une première lèvre souple destinée à être en contact avec un piston du maître cylindre et une deuxième lèvre souple destinée: - à être en contact avec la surface intérieure d'une chambre du maître cylindre et à assurer une étanchéité entre ladite chambre et un piston lorsqu'une commande de freinage commande le déplacement des pistons primaire et secondaire dans des positions de freinage, - à s'écarter de la surface intérieure de ladite chambre de pression lorsqu'un appel de liquide de frein est fait dans un circuit de freinage du véhicule et à permettre une alimentation en liquide de frein à partir du réservoir de liquide de frein. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, ledit fourreau est en matériau 25 plastique. Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures 30 annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en coupe d'un maître cylindre connu dans la technique et déjà décrit précédemment, - la figure 2, une vue en coupe d'un 5 exemple de maître cylindre auquel s'applique l'invention, - la figure 3a, une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'un maître cylindre selon l'invention, 10 - la figure 3b, une variante de réalisation du maître cylindre de la figure 3a, les figures 4a et 4b, une vue en perspective avec arrachement partiel d'un fourreau de maître cylindre selon l'invention. 15 La figure 2 représente un exemple de maître cylindre auquel s'applique l'invention. Ce maître cylindre est du type comportant un corps de maître cylindre 1 qui contient une pièce cylindrique 3 20 que nous appellerons fourreau dans la suite de la description. Ce fourreau 3 comporte les chambres de pression primaire et secondaire 17 et 18 du maître cylindre dans lesquelles coulissent le piston primaire 60 et le piston secondaire 61. Les 25 accès 11 et 12 sont connectés à un réservoir de liquide de frein et permettent d'alimenter respectivement les chambres primaire et secondaire en liquide de frein. Les sorties 13 et 14 sont destinées à être connectées vers les circuits 30 hydrauliques de freinage du véhicule. On retrouve sur cette figure les coupelles d'étanchéité 21 à 24 qui correspondent aux coupelles d'étanchéité cl à c4 du maître cylindre de la figure 1. La figure 3a représente un maître cylindre du type de celui de la figure 2, comportant un corps de maître cylindre 1 qui contient un fourreau 3 dans lequel coulisse les pistons primaire et secondaire 60 et 61. Selon l'invention, ce maître cylindre comporte deux joints annulaires 25 et 27 en forme de coupelles. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, ces coupelles 25 et 27 sont localisées dans la paroi extérieure du fourreau 3 et possèdent chacune une lèvre, 26 et 28 respectivement, qui sont en contact avec la paroi intérieure du corps du maître cylindre 1. Par ailleurs, des canalisations permettent de relier les lèvres 26 et 28 aux accès 11 et 12 qui sont reliés au réservoir de liquide de frein. D'autres canalisations permettent de relier par ailleurs ces lèvres aux chambres de pression 17 et 18 du maître cylindre de frein. Selon l'exemple de réalisation de la figure 3a, l'accès d'alimentation 12 débouche dans une rainure annulaire 15 prévue dans le fourreau 3. Des canalisations longitudinales, telle que 31, sont prévues dans la paroi extérieure du fourreau 3 et relient la rainure annulaire à la coupelle 27. Avantageusement, ces canalisations longitudinales 31 sont réparties régulièrement autour de la paroi circulaire du foureau. Par ailleurs des ouvertures radiales 33 et des rainures longitudinales 32 permettent de relier la coupelle 27 à la chambre de pression secondaire 18. Lorsqu'un appel de liquide de frein est sollicité dans le circuit hydraulique de freinage du véhicule, cet appel se manifeste par une aspiration par la sortie 14. Du liquide frein venant du réservoir de liquide de frein circule alors vers la chambre de pression secondaire 18 et vers la sortie 14 par: - l'accès 12, - la rainure annulaire 15, - les rainures longitudinales 31, - la lèvre souple 28 de la coupelle 27, - les rainures longitudinales 32, - les ouvertures radiales 33, - et la chambre de pression 18. Des dispositions similaires sont prévues pour la coupelle 25 de façon à permettre de relier l'accès 11 du réservoir de liquide de frein à la chambre de pression primaire 17 lors d'un appel de liquide de frein dans le circuit hydraulique. Selon une variante de réalisation de l'invention représentée en figure 3b, la rainure annulaire 15 est de largeur suffisante pour relier l'accès 12 à la face arrière de la coupelle 25. De façon similaire, la variante de la figure 3b prévoit que les ouvertures radiales 33 débouchent dans une rainure circulaire 34 qui relie ainsi la coupelle 25 à ces ouvertures radiales. Des dispositions similaires sont prévues pour la coupelle 27 et ses liaisons d'une part à l'accès 11 et d'autre part à la chambre primaire 17. Selon une variante de réalisation, au lieu d'être logées dans la paroi extérieure du fourreau 3, les coupelles 25 et 27 sont logées dans la paroi intérieure du corps de maître cylindre 1. Ces coupelles possèdent alors des lèvres souples qui sont en contact avec la paroi extérieure du fourreau et qui remplissent la fonction des lèvres 26 et 28 des coupelles des figures 3a et 3b. La figure 4a représente un exemple de fourreau 3 d'un maître cylindre selon l'invention. Cet exemple de réalisation ne comporte pas de coupelle supplémentaire telles que les coupelles 26 et 27 des figures 3a et 3b. Par contre, les coupelles 22 et 24 comportent une lèvre extérieure qui est souple et qui permet un passage du liquide frein en provenance du réservoir de liquide de frein. La figure 4b représente une vue détaillée en coupe de la coupelle 22 et des moyens permettant le passage du liquide de frein. La coupelle est logée dans une cavité annulaire 46 prévue dans la face intérieure du fourreau (figure 4a). La lèvre 48 de la coupelle 22 est destinée à être en contact avec le piston primaire du maître cylindre. La lèvre 40, qui est une lèvre souple, est 5 normalement en contact avec le fond de la cavité annulaire 46. Le fond de la cavité 46 est relié par des canalisations telle que la canalisation annulaire 44 et des rainures longitudinales telle que 43, à 10 une rainure annulaire 42. Celle-ci est reliée à la rainure annulaire 16 (figures 4a et 3a) par des rainures longitudinales 41. Les rainures longitudinales 43 et 41 et la rainure annulaire 42 sont réalisées dans la surface extérieure du 15 fourreau. Les rainures 41 et 43 sont de préférence réparties régulièrement sur la surface extérieures du fourreau. La coupelle 22 ainsi décrite et les canalisations et rainures qui lui sont associée 20 permettent un passage du liquide de frein venant du réservoir pour permettre une réalimentation de la chambre de pression primaire et cela à la demande d'un système tel qu'un système ESP. La coupelle 24 comporte de la même manière 25 une lèvre souple et des dispositions similaires pour permettre un passage du liquide de frein à partir du réservoir de liquide de frein et pour permettre ainsi une réalimentation de la chambre de pression secondaire 30 Avantageusement, le fourreau 3 est réalisé en matériau plastique. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, il est réalisé en plusieurs parties.5 REVENDICATIONS1. Maître cylindre de frein caractérisé en ce qu'il comporte un corps de maître cylindre (1) comportant un alésage (15) disposé selon l'axe (XX') du maître cylindre et contenant un fourreau (3) contenant lui-même les chambres de pression primaire (17) et secondaire (18) et dans lesquelles coulissent les pistons primaire (60) et secondaire (61), deux joints annulaires en forme de coupelles (25, 27, 22, 24) comportant chacun une lèvre extérieure souple (26, 28, 40) permettant chacune une alimentation d'une chambre de pression du maître cylindre à partir du réservoir de liquide de frein lorsqu'un appel de liquide de frein est fait dans un circuit de freinage du véhicule. 2. Maître cylindre de frein selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des canalisations (31, 41) permettant de relier le réservoir de liquide de frein aux dites lèvres souples (26, 28) desdites coupelles. 3. Maître cylindre de frein selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une cavité annulaire (34, 44) qui entoure chaque dite lèvre souple et dans laquelle aboutissent lesdites canalisations. 4. Maître cylindre de frein selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites coupelles (25, 27) sont localisées entre la paroi extérieure du fourreau (3) et la paroi intérieure de l'alésage du maître cylindre avec leur lèvre souple (26, 28) en contact avec la paroi intérieure de l'alésage du maître cylindre de frein. 5. Maître cylindre de frein selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites coupelles (22, 24) sont situées entre les surfaces extérieures des pistons et des surfaces intérieures des chambres primaire et secondaire et en ce qu'elles comportent chacune une première lèvre souple destinée à être en contact avec un piston du maître cylindre et une deuxième lèvre souple (40) destinée: - à être en contact avec la surface intérieure d'une chambre du maître cylindre et à assurer une étanchéité entre ladite chambre et un piston lorsqu'une commande de freinage commande le déplacement des pistons primaire et secondaire dans des positions de freinage, - à s'écarter de la surface intérieure de ladite chambre de pression lorsqu'un appel de liquide de frein est fait dans un circuit de freinage du véhicule et à permettre une alimentation en liquide de frein à partir du réservoir de liquide de frein. 6. Maître cylindre de frein selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit fourreau (3) est en matériau plastique. 7. Maître cylindre de frein selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le corps de maître cylindre de frein en tôle emboutie.5