Brevet FR3007722A1 — publié le 20150102

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un piston primaire de maître-cylindre tandem composé d'un corps portant une jupe, le piston étant muni d'un orifice calibré mettant en communication la cavité avant et le réservoir de liquide de frein lorsque le piston est en position active. Etat de la technique Il existe déjà selon l'état de la technique pris au sens gé- néral un piston primaire de maître-cylindre tandem composé d'un corps muni d'une jupe formant la surface extérieure du piston et ayant à l'arrière, côté tige poussoir, une cavité pour recevoir le piston plongeur relié à la tige poussoir et à l'avant, une cavité délimitant partiellement la chambre primaire et recevant le ressort de rappel et le guide ressort. La partie avant de la jupe correspondant à cette cavité est munie de per- çages de mise en communication de la chambre primaire avec le réser- voir de liquide de frein lorsque le piston primaire est en position de repos ; ces orifices sont coupés du réservoir lorsque le piston primaire est déplacé à partir de sa position de repos, en position active. Le piston primaire coopère avec une gorge périphérique d'alimentation en liquide hydraulique. Cette gorge est réalisée dans l'alésage du maître-cylindre. Elle est bordée de part et d'autre par des joints appelés coupelles. L'étanchéité entre le côté du piston primaire tourné vers la gorge d'alimentation et son côté tourné vers la chambre primaire est séparée par la coupelle primaire de pression. Lorsque le piston primaire est au repos, les orifices de la jupe sont en communication avec la gorge d'alimentation et ainsi avec le réservoir de liquide de frein. Mais dès que le piston primaire commence à être poussé en position active pour comprimer le liquide de frein dans la chambre primaire, les orifices passent au-delà de la coupelle primaire de pression de sorte que la communica- tion entre la chambre primaire et la gorge d'alimentation est coupée. La pression commence alors à augmenter dans la chambre primaire sous l'effet du déplacement du piston primaire. Pour éviter un blocage de pression occasionnée notam- ment à une fréquence rapide, surtout si le maître cylindre est chaud produisant le collage de la coupelle de pression, le piston primaire a un petit orifice calibré, situé en arrière des orifices d'alimentation de la chambre primaire de sorte que lorsque le piston primaire est poussé en position active, cet orifice calibré ne passe pas sous la coupelle primaire et laisse la communication entre la chambre primaire et la gorge d'alimentation. Cet orifice calibré ne gêne pas la montée en pression dans la chambre primaire pour le freinage. Ce piston primaire à l'inconvénient d'être d'une réalisa- tion coûteuse, à la fois pour le perçage des orifices d'alimentation de la chambre primaire et la réalisation du petit orifice calibré. Il s'agit d'opérations différentes en plus de celles de la réalisation du piston primaire de base. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un piston primaire économique permettant néanmoins d'éviter les blocages de pression. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un piston primaire de maître-cylindre tandem du type défini ci-dessus caractérisé en ce que l'avant de la jupe comporte une couronne extérieure annulaire avec des rainures s'étendant de l'extrémité avant de la jupe sur une longueur axiale tout en restant couverte par la coupelle de pression lorsque le piston est en position active et débouchant au moins partiellement de l'autre côté de la coupelle de pression lorsque le piston est en position de repos, ainsi qu'au moins une rainure allongée au-delà de la coupelle de pression lorsque le piston passe en position active pour constituer un passage calibré mettant en communication la chambre primaire avec le réservoir de liquide hydraulique en cas de blocage de la chambre primaire sans créer de fuite de liquide de frein vers le réservoir pendant le freinage. Le piston primaire selon l'invention à l'avantage d'être d'une fabrication extrêmement simple, réalisable par moulage par injection de matière plastique ou d'un alliage de métaux légers, par une seule opération. La forme débouchant des rainures de longueur nor- male et de la ou de quelques rainures allongées ne présente aucune dif- ficulté de réalisation du moule. La précision du moulage permet de réaliser le passage calibré par la rainure allongée par rapport aux autres rainures du piston primaire. Suivant une caractéristique avantageuse, les rainures sont des rainures droites parallèles à l'axe du piston. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le piston primaire est réalisé en une résine phénolique chargée notamment de fibres. La résine phénolique a l'avantage d'être intéressante du point de vue économique permettant de réaliser un piston primaire peu coûteux. De plus, la résine phénolique a un coefficient de dilation ther- mique voisin de celui de l'aluminium qui est la matière généralement utilisée pour le corps du maître-cylindre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le piston est réalisé en aluminium. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation d'un piston primaire selon l'invention représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue isométrique du piston primaire selon l'invention, - la figure 2 est une vue de côté du piston, - la figure 3 est une vue en coupe axiale agrandie du piston de la figure 2. - Les figures 4A, 4B sont des vues en coupe axiale agrandies de l'extrémité avant de la jupe du piston primaire coopérant avec la coupelle de pression : * la figure 4 montre la coopération entre la coupelle de pression et une rainure de longueur A et * la figure 4B montre la coopération de la coupelle de pression avec une rainure allongée, de longueur B. Description d'un mode de réalisation de l'invention Selon les figures 1 à 3, l'invention a pour objet un piston primaire 10 formé d'un corps 11 muni d'une jupe 12 délimitant une ca- vité arrière 13 recevant le piston plongeur relié à la tige poussoir (non représentés), elle-même reliée à la pédale de frein, et une cavité avant 14 délimitant la chambre primaire dans l'alésage du maître-cylindre. Cette chambre avant 14 reçoit le ressort de rappel et le guide du ressort. Le ressort de rappel et son guide s'appuient d'un côté contre le fond de la cavité avant 14 du piston primaire 10 et l'autre côté contre le piston secondaire non représenté. Ces différents composants d'un maître cylindre connu ne sont pas représentés. L'avant 12A de la jupe du piston primaire 10 présente sur une couronne annulaire 15, un ensemble de rainures 20 s'étendant sur une longueur axiale (A) débouchant à l'avant de la jupe et fermées à l'arrière elles permettent la mise en communication de la chambre primaire avec le réservoir de liquide de frein lorsque le piston primaire 10 est au repos et elles coupent cette communication lorsque le piston primaire 10 commence à passer en position active pour générer la pres- sion dans la chambre primaire. En position de repos du piston primaire 10, l'extrémité arrière 31 des rainures 20 débouche dans la gorge d'alimentation du maître-cylindre, cette gorge communiquant elle-même avec le réservoir de liquide de frein. Dès que le piston primaire 10 est actionné et com- mence à passer en position active, les rainures 20 passent au-delà de la coupelle de pression qui délimite la gorge d'alimentation de sorte que la chambre primaire est coupée de l'alimentation, ce qui permet de créer la pression dans la chambre primaire. Au moins l'une (30) des rainures 20 a une longueur axiale B dépassant légèrement la longueur axiale (A). Son extrémité arrière 31 est située au-delà de l'extrémité arrière 21 des autres rainures 20. Grâce à cette surlongeur (B-A), très faible, on réalise un passage calibré de sorte que cette rainure 30 communique toujours avec la gorge d'alimentation (pression atmosphérique) lorsque le piston pri- maire est en position active ou du moins est déplacé d'une certaine distance en position active. Ainsi, la surlongueur de cette rainure 30 crée un passage calibré permettant une lente réduction de la pression dans la chambre primaire en cas de retour sous pression occasionné par le collage éventuel de la coupelle de pression, produit par l'actionnement répété de la pédale de frein et notamment, avec un frein chaud. Cette ouverture calibrée ne gêne pas le fonctionnement normal du frein et ne crée pas une fuite de liquide de frein de la chambre primaire dans les conditions normales de fonctionnement du frein. Le fonctionnement du piston primaire 10 selon l'invention sera explicité de manière plus détaillée à l'aide des figures 4A et 4B qui sont chacune une demi-coupe axiale du piston primaire 10 au niveau de la zone avant 12a de la jupe 12 montrant la coopération de cette zone avec la coupelle de pression 40 du corps 50 du maître cy- lindre. La coupe de la figure 4A est une coupe axiale passant par une rainure 20 alors que la coupe axiale de la figure 4B passe par la rainure 30. Seule est représentée la gorge périphérique 51 d'alimentation de la chambre primaire avec du liquide de frein lorsque les rainures 20 arrivent au niveau de cette gorge périphérique 51 relié au réservoir de li- guide de frein 60. Le joint ou coupelle de pression 40 est logé dans une gorge périphérique 52 du corps du maître cylindre tandem. Cette coupelle de pression à section en forme de U couché, s'appuie contre le fond 52 de la gorge périphérique 51 par l'une de ses branches et par l'autre branche 42, contre la surface extérieure de la jupe 12. Avant le début du freinage, le piston 10 est déplacé vers la droite, de sorte que les rainures 20 viennent partiellement au-delà du joint de pression 40 et communiquent avec la gorge 51 remplit la chambre primaire avec du liquide de frein. Au début de l'actionnement du frein, le piston primaire 10 est poussé vers la gauche de sorte qu'il arrive dans la position représentée aux figures 4A, 4B dans lesquelles la coupelle de pression 40 bouche les rainures 20 par sa branche 42. A ce moment, il n'y a plus de communication entre la chambre primaire (cavité 14) et la gorge péri- phérique 51. Le liquide de frein est emprisonné dans la chambre pri- maire et mis en pression. Toutefois, pour éviter le blocage du maître cylindre par le collage de la coupelle de pression 40 ne permettant plus au liquide de frein en excédant de la chambre primaire de fuir vers la gorge périphé- rique 51, il est prévu selon l'invention (figure 4B), une rainure allongée 30, de longueur (B) légèrement supérieure à le longueur (A) des autres rainures 20 de sorte que cette rainure 30 communique au niveau de son extrémité 31 avec la gorge 51, puisque l'extrémité 31 n'est plus couverte par le joint de pression 40. La différence de longueur (B-A) de la rainure allongée 30 réalise ainsi un orifice calibré 35 qui n'autorise qu'un très faible débit de liquide de frein pour supprimer la surpression du liquide de frein dans la chambre primaire et le collage de la coupelle de pression 40. Ce passage calibré 35 permet seulement un débit très réduit (FL) de liquide de frein sans commune mesure avec le débit de liquide de frein passant par des rainures 20 lorsque celles-ci sont dégagées. Ce débit extrêmement faible ne constitue pas une fuite gênante dans le fonctionnement normal du frein dans son action de freinage, c'est-à-dire dans sa mise en pression du liquide de frein dans la chambre primaire. Le piston selon l'invention est avantageusement réalisé par injection en matière plastique. La matière plastique utilisable est une résine phénolique chargée notamment de fibres. La résine phénolique a non seulement un avantage économique mais aussi celui d'avoir un coefficient de dilation thermique voisin de celui de l'aluminium qui est en général la matière dans la- quelle est réalisé le corps du maître-cylindre. Suivant une variante, le piston est réalisé en aluminium mais dans ce cas, l'intérêt économique est moindre que celui de la résine phénolique.25 NOMENCLATURE 10 Piston primaire 11 Corps du piston primaire 12 Jupe du piston primaire 12a Zone avant de la jupe 12 13 Cavité arrière 14 Chambre avant 15 Couronne annulaire 20 Rainure de longueur axiale A 21 Extrémité arrière de la rainure 20 30 Rainure allongée de longueur axiale B 31 Extrémité arrière de la rainure 30 40 Coupelle de pression 41 Branche de la coupelle de pression 42 Branche de la coupelle de pression 50 Corps du maître cylindre 51 Gorge périphérique 60 Réservoir de liquide de frein 52 Fond de la gorge périphérique 210 Piston primaire connu 211 Corps 212 Jupe 213 Cavité 214 Cavité/ Chambre primaire 220 Perçages 221 Orifice calibré30 REVENDICATIONS1°) Piston primaire de maître-cylindre tandem composé d'un corps (11) portant une jupe (12), le piston (10) étant muni d'un orifice calibré mettant en communication la chambre primaire avec le réservoir de liquide de frein lorsque le piston est en position active et que la coupelle de pression (40) est collée, piston caractérisé en ce qu' l'avant (120) de la jupe (12) comporte une couronne extérieure annulaire (15) avec des rainures (20) s'étendant de l'extrémité avant de la jupe (12) sur une longueur axiale (A) tout en restant couvertes par la coupelle de pression (40) lorsque le piston (10) est en position active et débouchant au moins partiellement de l'autre côté de la coupelle de pression (40) lorsque le piston (10) est en position de repos, ainsi qu'au moins une rainure allongée de longueur axiale (B) supérieure à celle (A) des autres rainures (20) et dépassant ainsi au-delà de la coupelle de pression (40) lorsque le piston (10) passe en position active pour constituer un passage calibré (35) mettant en communication la chambre primaire (14) avec le réservoir de liquide hydraulique (60) en cas de blocage de la chambre primaire, sans créer de fuite de liquide de frein vers le réservoir (60) gênant le freinage. 2°) Piston primaire de maître-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rainures (20, 30) sont des rainures droites, parallèles à l'axe (xx) du piston (10). 3°) Piston primaire de maître-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il est réalisé en matière plastique. 4°) Piston primaire de maître-cylindre selon la revendication 3, caractérisé en ce que la matière plastique est une résine phénolique chargée notamment de fibres.355°) Piston primaire de maître-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il est réalisé en aluminium.5