Brevet FR2969086A1 — publié le 20120622

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un piston primaire de maître-cylindre tandem, composé d'une jupe munie d'un fond en position intermédiaire entre les extrémités de la jupe, une face du fond servant d'appui au poussoir du servofrein et l'autre recevant la tige télescopique et le ressort de compression agissant sur piston secondaire, - la jupe ayant une extrémité avant munie de passages coopérant avec la chambre d'alimentation pour la relier à la chambre de pression délimi- tée dans le corps du maître-cylindre par la partie avant du piston ph- maire, et - coopérant avec le joint de réalimentation logé dans une gorge du corps du maître-cylindre pour permettre le passage du liquide hydraulique en mode ESP. L'invention concerne également un maître-cylindre tandem 15 équipé d'un tel piston primaire. Etat de la technique Les figures 5, 5A, 6 montrent un mode de réalisation connu d'un maître-cylindre tandem. Ces vues sont limitées à des coupes au ni-veau du piston primaire. 20 Le maître-cylindre connu 300 se compose d'un corps 310 traversé par un alésage 320 d'axe xx logeant un piston primaire 330 commandé par le servofrein non représenté ou directement par l'action exercée sur la pédale de frein. Le piston primaire 330 délimite la chambre de pression 340 reliée au circuit de freins primaire. La chambre de pres- 25 sion 340 est séparée de la chambre d'alimentation 350 constituée par une gorge périphérique dans le corps 310. Du côté avant, la chambre d'alimentation 350 est bordée par une gorge périphérique 351 logeant un joint de réalimentation 353 et à l'arrière, du côté extérieur, la chambre d'alimentation 350 est bordée par une gorge arrière 352 logeant un joint d'étanchéité 30 380 ou joint d'isolation. Le piston primaire 330 est formé d'une jupe 332 comportant un fond intermédiaire 331 séparant la partie avant creuse de la partie arrière également creuse. Le fond 331 reçoit sur sa face arrière 333b le poussoir du servofrein et sur sa face avant 331a le fond 333 s'appuie contre la tige télescopique 370 formée de deux parties 371, 372 et du 35 ressort 373 coopérant avec le piston secondaire non représenté dans ces figures 5, 5A, 6. Du côté avant, c'est-à-dire du côté de la chambre de pression 340 délimitée par le piston primaire 330 dans l'alésage 320 du mal- tre-cylindre, la jupe 332 est traversée par une couronne de trous 333 assurant la communication entre la chambre d'alimentation 350 et la partie avant, intérieure du piston primaire délimitant la chambre de pression 340. Cette couronne de trous 333 est réalisée dans une gorge tronconique s 334 de l'avant de la jupe 332 pour faciliter le passage du liquide hydraulique lorsque le piston primaire 330 se trouve en position de repos et que le système de freinage fonctionne en mode ESP. La couronne de trous 333 se trouve alors juste sous le joint de réalimentation 353 et permet le pas-sage du liquide hydraulique de la chambre d'alimentation 350 vers la 10 chambre de pression 340. La figure 5 est une demi-coupe axiale d'un piston primaire 330 connu monté dans un maître-cylindre tandem 300 seulement représenté en partie. Cette demi-coupe partielle met en évidence la forme parti-culière du fond 331 avec sa cavité dans la face arrière 33l a recevant le 15 poussoir du servofrein et la face avant 331b munie d'un bossage 335 servant à centrer le ressort 373. La figure 3A met également en évidence la gorge tronconique 334a dont la conicité est tournée vers l'avant du piston primaire 330 de façon à soulager les efforts exercés sur le joint 353 comme cela est représenté dans la vue en coupe partielle de la figure 3A. 20 Le piston primaire 330 est en aluminium ou un alliage d'aluminium et nécessite un usinage important. De plus, des précautions particulières sont à prendre pour les trous 333 de façon à éliminer les barbes d'usinage. Cela se traduit globalement par un piston primaire d'usinage relativement complexe et coûteux et par suite, d'un maître- 25 cylindre tandem, coûteux. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un piston primaire de maître-cylindre tandem ainsi qu'un maître-cylindre tandem simple à réaliser et de fabrication économique. 30 Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un piston primaire du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il se compose d'une jupe et d'un fond en position intermédiaire, réalisés en matière plastique et l'extrémité avant de la jupe comporte une couronne de nervures délimitant des rainu- 35 res fermées à l'arrière et débouchant vers l'avant pour assurer le passage entre la chambre d'alimentation et la chambre de pression, suivant une variante de réalisation au moins une de ces rainures est traversant jus- qu'une cavité interne du piston formant ainsi une fente, lorsque le piston primaire est en position d'alimentation et pour permettre le passage de liquide hydraulique sous le joint de réalimentation lorsque le piston est en position de repos et que le système de freinage fonctionne en mode ESP. Le piston primaire selon l'invention, se réalise facilement par moulage par injection en matière plastique et la pièce sortant du mou-le est prête au montage sans nécessiter de travail de finition. Le piston primaire ainsi réalisé répond à toutes les conditions auxquelles doit ré-pondre un piston primaire et en particulier, sa surface frontale est suffisamment grande pour pousser en cas d'incident, directement le piston secondaire. De façon générale, l'invention permet de réaliser un piston primaire en matière plastique, suffisamment résistant pour les contraintes mécaniques auxquelles il peut être exposé. Sa forme simple permet notamment une fabrication en matière plastique injectée. Ces caractéristi- ques fonctionnelles sont également avantageuses car le piston permet de casser le flux hydraulique en ayant un effet d'amortissement contre les phénomènes de coup de bélier. Enfin, le piston selon l'invention permet une réduction significative du coût de fabrication. Suivant une variante de réalisation, les nervures se terminent à l'avant par une extrémité avant, cylindrique, se poursuivant par une transition conique pour rejoindre une partie cylindrique. Suivant une autre caractéristique, les nervures se terminent par une partie avant conique. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'extrémité arrière non ouverte des rainures est droite, transversale. Suivant une autre caractéristique avantageuse les rainures ont une forme hélicoïdale. Suivant une autre caractéristique avantageuse, au moins 30 une des rainures est une fente. Ainsi, le bord arrière droit des rainures favorise la coopération entre le joint de réalimentation et le piston primaire en mode de ré-alimentation ou de fonctionnement du système ESP. L'invention concerne également un maître-cylindre tandem 35 du type défini ci-dessus, comportant un piston primaire en matière plasti- que dont l'avant est muni de rainures formant des passages pour le liqui- de hydraulique entre la chambre d'alimentation et la chambre de pression ou facilitant le passage du liquide hydraulique sous le joint de réalimenta- tion lorsque le piston primaire est en position de repos et que le mode ESP active le système de freinage. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus 5 détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe axiale schématique d'un maître-cylindre tandem équipé d'un piston primaire selon l'invention, la figure 2 est une demi-coupe axiale du piston primaire selon l'invention, 10 - la figure 2A est une vue isométrique du piston primaire selon l'invention, la figure 3 est une vue en coupe axiale d'une variante de l'avant du pis-ton primaire, - la figure 4 est une vue en coupe partielle d'une autre variante de 15 l'invention, - la figure 5 est une coupe partielle d'un maître-cylindre connu. - la figure 5A est une vue schématique montrant le fonctionnement du piston primaire connu lorsque le circuit de freinage fonctionne en mode ESP, 20 - la figure 6 est une vue en coupe axiale d'un piston primaire connu. - Les figures 7, 7A, 7B, 7C, 7D sont des vue isométrique d'exemples de réalisation d'un piston selon l'invention. Description d'un mode de réalisation de l'invention La figure 1 montre un maître-cylindre tandem 100 d'un sys-25 tème de freins selon l'invention. Le maître-cylindre sera décrit ci-après par sa partie concernant le piston primaire, sachant que cette description s'applique pratiquement au piston secondaire et l'environnement dans le maître-cylindre tandem pour tous les éléments de dédoublement, permettant la comman- de de deux circuits de freins indépendants. Le maître-cylindre se compose d'un corps 110 traversé par un alésage 120 d'axe ()ox) recevant un piston primaire 130 commandé soit par un servofrein non représenté ou directement par l'action exercée par la pédale de frein sur le piston. Le sens de déplacement du piston primaire 130 est indiqué par la flèche AF qui correspond à une action de freinage allant, selon la figure 1, de la droite vers la gauche. Le dessus du maître-cylindre est muni de deux entrées 101, 201 pour les embouts de sortie du réservoir de liquide de frein 190 simplement esquissé. Le piston primaire 130 délimite dans l'alésage 120 une chambre de pression 140 reliée au circuit de freins Cl par un perçage 141. La chambre de pression 140 est séparée par le piston primaire 130 creux, d'une chambre d'alimentation 150 réalisée par une gorge périphérique dans le corps 110 du maître-cylindre 100. Du côté avant et du côté arrière, la chambre d'alimentation 150 est bordée d'une gorge périphérique 151, 152 débouchant dans l'alésage 120. La gorge avant 151 reçoit un joint périphérique de réalimentation 153 et la gorge arrière 152 un joint périphérique d'étanchéité 180 encore appelé joint d'isolation. Le joint de réalimentation 153 permet l'alimentation en liquide de frein de la chambre de pression 140 en cas de manque de liquide 15 de frein ou d'un actionnement brusque des freins. Le mouvement d'ouverture et de fermeture du joint de réalimentation 153 est décrit dans le document FR 2 916 405. Le joint d'étanchéité 180 sépare la chambre d'alimentation 150 de l'extérieur du maître-cylindre 100. Les deux pistons 130, 230 sont reliés par une tige télesco- 20 pique 170 formée de deux parties 171, 172 maintenues écartées par un ressort 173 et s'appliquant par les deux extrémités, l'une contre le fond 131 du piston 130 et l'autre contre le fond 231 du piston 230. La description donnée ci-dessus de la partie primaire du maître-cylindre tandem 100 s'applique aussi à la partie secondaire corn- 25 portant un piston secondaire 230 et le dédoublement des moyens de mise en pression des deux circuits de freins Cl, C2. La description ci-dessus s'applique dans les mêmes conditions aux éléments de la partie secondaire qui portent les mêmes références augmentées de 100. Aux figures 1 et 2, le piston primaire 130 de maître-cylindre 30 tandem selon l'invention est réalisé en une seule pièce en matière plastique et se compose d'une jupe 132 munie d'un fond 131 en position intermédiaire entre ses deux extrémités ouvertes. Le fond 131 a une face arrière 131a, de forme tronconique recevant le poussoir du servofrein non représenté, et une face avant 131b avec un bossage central 135 pour re- 35 cevoir la tige télescopique 170 et le ressort de compression 173 associant le piston primaire 130 au piston secondaire 230. La surface extérieure côté avant (côté tourné vers le piston secondaire) de la jupe 132, comporte un ensemble de nervures 138 délimi tant des rainures 137, dont l'avant 137a est ouvert et l'arrière 137b est fermé. Ces rainures 137 débouchent dans la surface enveloppe de la jupe 132. L'épaisseur de la jupe 132a sous les rainures 137 et dans l'intervalle des rainures, forme une surface avant 132S importante, permettant au 5 piston primaire 130 de pousser directement le piston secondaire 230 en cas de défaillance de la liaison normale entre le piston primaire 130 et le piston secondaire 230. La vue isométrique du piston primaire 130 selon la figure 2A, montre la disposition des rainures 137 à l'avant de la jupe 132 du pis- ton primaire 130. Dans ce mode de réalisation, les rainures sont parallèles à l'axe xx du piston 130 et leur longueur est telle qu'en position de repos du piston 130, le bord arrière 137b se trouve entre la chambre d'alimentation 150 et la gorge 151 du joint de réalimentation 153. Bien que les rainures 137 soient de préférence parallèles à 15 l'axe xx du piston primaire 130, une forme hélicoïdale des rainures 137 peut également être envisagée. L'extrémité arrière fermée 137b des rainures 137 est droite, transversale, c'est-à-dire constituée par une surface plane transversale, notamment perpendiculaire à l'axe (xx). Cela permet d'éviter la forme tron- 20 conique nécessaire à la jupe du piston primaire 330 connu, au niveau de ses trous 333 (figure 5A). La figure 3 est une coupe axiale d'une variante de réalisation du piston 130A dont l'avant de la jupe 132A comporte des rainures 137A délimitées entre des nervures 138A ayant une extrémité avant 138- 25 lA inscrite dans un cylindre et se poursuivant vers l'arrière par une transition conique 138-2A pour rejoindre une partie cylindrique 138-3A, c'est-à-dire s'inscrivant respectivement dans une enveloppe tronconique et une enveloppe cylindrique. La figure 4 montre une coupe partielle d'une autre variante 30 130B de l'extrémité de la jupe 132B dont les nervures 138B délimitent les rainures 137B se terminant par une partie avant conique 138-1B. Les autres parties des rainures 137A, 137B sont identiques à celles de la rainure 137. Le moulage du piston primaire 130 en matière plastique ne 35 présente pas de difficultés particulières. La forme cylindrique symétrique en rotation permet de réaliser le piston 130 dans un moule simple sans pièce mobile puisque la cavité avant de la jupe délimitant la chambre de pression, la cavité arrière de la jupe, chaque fois de part et d'autre du fond 131 ainsi que la jupe 132 et les rainures 137 de la jupe, ont des formes qui se démoulent facilement dans la direction de l'axe xx. Dans le cas de rainures 137 parallèles à l'axe xx, avec une forme hélicoïdale, le démoulage nécessite un mouvement de rotation du piston primaire par rapport au moule d'injection ou à une partie de celui-ci. Le piston primaire est réalisé de préférence en une seule pièce en matière plastique. Des exemples préférentiels de matières plastiques pour la réalisation du piston primaire 330, sont les matières plastiques thermodurcissables. NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 0 101, 201 110 120 130 131 i0 15 20 25 30 35 maître-cylindre tandem selon l'invention entrées du maître-cylindre corps alésage piston primaire fond du piston primaire 131a face du fond 131b face du fond jupe épaisseur de la jupe sous les rainures surface avant de la jupe trou bossage rainure rainure rainure nervure nervure extrémité avant cylindrique transition conique partie cylindrique chambre de pression perçage chambre d'alimentation gorges joint de réalimentation tige télescopique parties de la tige ressort joint d'étanchéité réservoir piston secondaire fond du piston secondaire maître-cylindre tandem connu corps alésage piston primaire 132 132a 132S 131 135 137 137A 137B 138 138B 138-1B 138-2B 138-3B 140, 240 141, 241 150, 250 151, 152 ; 251, 252 153, 253 170 171, 172 173 180, 280 190 230 231 300 310 320 330 fond du piston primaire face avant face arrière 331 331a 33 lb 332 333 334 335 340 350 351, 352 353 370 371, 372 373 380 Cl, C2 jupe trou surface tronconique bossage chambre de pression chambre d'alimentation gorges joint de réalimentation tige télescopique parties de la tige ressort joint d'étanchéité circuits de freins