Brevet FR3030420A1 — publié le 20160624

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un clapet de réservoir de liquide de frein alimentant un maître-cylindre, notamment un maître-cylindre tandem. Etat de la technique Actuellement, les maîtres-cylindres de systèmes de freins sont équipés d'un réservoir de liquide de frein installé sur le ou les deux embouts d'alimentation du maître-cylindre suivant qu'il s'agit d'un maître-cylindre simple ou d'un maître-cylindre tandem. Le liquide de frein mis dans le réservoir de liquide de frein ou refoulé au cours d'une phase de freinage et de fonctionnement du système ESP passe librement du réservoir dans la ou les chambres du maître-cylindre. En cas de démontage du réservoir, pour des travaux d'entretien, il faut vider le réservoir pour éviter que le liquide de frein ne se répande. En cas d'accident, si le réservoir est arraché du maître-cylindre, le liquide de frein qui est combustible peut arriver sur des surfaces très chaudes du moteur et provoquer un incendie. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un moyen permettant d'éviter les fuites externes du réservoir de liquide de frein normalement installé sur le maître-cylindre (maître-cylindre tandem) pour alimenter sa chambre primaire et/ou sa chambre secondaire. L'invention a pour but de développer un moyen permettant d'éviter les fuites de liquide de frein lorsque le réservoir est démonté et qu'il con- tient encore une certaine quantité de liquide de frein même très faible ou encore lorsque le réservoir de liquide de frein est détaché accidentellement du maître-cylindre, par exemple en cas de collision, pour éviter que le liquide de frein n'arrive en contact avec des surfaces très chaudes dans l'enceinte du moteur et provoque un incendie. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un clapet de réservoir de liquide de frein alimentant un maître-cylindre et monté dans un ajutage de sortie du réservoir sur l'interface avec le maître-cylindre (maître- cylindre tandem), comprenant : A - un manchon extérieur fixé dans la pipe du réservoir, * muni d'une butée extérieure de montage et d'appui, B - un piston creux, logé dans le manchon, * fermé à son extrémité supérieure, entourée d'une gorge rece- vant un joint torique pour s'appuyer sur le bord supérieur du manchon lorsque le piston est rentré dans le manchon, * des fenêtres sous la gorge communiquant avec l'intérieur du piston, * des pattes près de son extrémité inférieure, * des ouvertures dans le prolongement du piston en dessous des pattes, C - un ressort de compression monté entre la butée et les pattes pour rétracter le piston dans le manchon, le joint venant en appui contre le bord supérieur du manchon. Le clapet de liquide de frein selon l'invention, intégré dans la pipe du réservoir, permet de fermer automatiquement cette pipe pour éviter la sortie de liquide de frein lorsque le réservoir de liquide de frein est démonté du maître-cylindre pour des réparations ou travaux d'entretien ou encore lorsque le réservoir est détaché accidentellement du maître-cylindre en cas de collision du véhicule. Ce clapet de réservoir permet le passage normal de liquide de frein du réservoir vers la ou les chambres du maître-cylindre lorsque le réservoir est installé sur les ports d'alimentation du maître-cylindre de sorte que le clapet est pratiquement transparent au liquide de frein et n'intervient pas dans le fonctionnement du système de frei- nage. Ce n'est que lorsque le réservoir est enlevé du maître-cylindre que le ou les clapets se ferme(nt) automatiquement et évite(nt) que du liquide de frein, même en faible quantité, ne s'échappe du réservoir et ne souille le moteur ou en cas de collision, ne constitue une source de risque d'incendie du véhicule. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le man- chon comporte une couronne de pattes formant la butée réparties à sa périphérie. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le piston comporte plusieurs pattes réparties à sa périphérie dans un plan per- pendiculaire à l'axe du piston pour constituer une surface d'appui du ressort de compression et aussi une surface de butée limitant le mouvement du piston dans le manchon extérieur. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le man- chon comporte deux bourrelets de montage pour engager et tenir le manchon de force dans la pipe du réservoir de liquide de frein. De façon générale, le clapet de réservoir selon l'invention est un composant très simple à fabriquer, tant pour ses parties que pour son assemblage. Son montage dans les pipes du réservoir est éga- l() lement une opération très simple de sorte que globalement, le clapet de réservoir ne complique pas la fabrication du réservoir de liquide de frein ni son installation sur le maître-cylindre. L'invention a également pour objet un réservoir de liquide de frein dont la ou les pipes sont équipées d'un clapet tel que défini ci- 15 dessus. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation d'un clapet de réservoir de liquide de frein représenté dans les dessins annexés dans lesquels : 20 la figure 1 est une vue de face d'un clapet de réservoir de liquide de frein selon l'invention, à l'état non assemblé, la figure 2 montre dans ses parties 2A, 2B, 2C, les trois étapes principales d'assemblage du clapet de réservoir de liquide de frein, * la figure 2A montre le piston et le ressort de compression en 25 phase d'assemblage du ressort sur le piston, * la figure 2B montre l'assemblage du piston muni du ressort au manchon extérieur du clapet, * la figure 2C montre le piston engagé dans le manchon extérieur avec compression du ressort de façon que l'extrémité su- 30 périeure du piston dépasse du manchon pour la mise en place du joint torique, la figure 3 montre dans ses parties 3A, 3B, deux états du clapet de réservoir de liquide de frein selon l'invention, * la figure 3A montre le clapet en position naturelle, fermée, * la figure 3B montre le clapet en position ouverte, lorsque le réservoir est installé sur le maître-cylindre, la figure 4 montre une vue en coupe de l'embout du réservoir de liquide de frein équipé du clapet en position fermée, le réservoir n'étant pas installé sur le maître-cylindre, la figure 5 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 4, montrant l'ajutage du réservoir de liquide de frein équipé du clapet engagé dans l'embout du maître-cylindre, le clapet étant en position ouverte. Description de modes de réalisation de l'invention Le clapet de réservoir 100 selon l'invention est destiné à être logé dans la pipe d'un réservoir de liquide de frein installé sur le ou les ports d'alimentation d'un maître-cylindre d'un système de freinage. Par convention, l'orientation utilisée pour la description du clapet est l'orientation naturelle du clapet installé dans la pipe du réservoir, elle- même en position naturelle, c'est-à-dire verticale, la pipe étant tournée vers le bas. Dans le cas d'un réservoir de maître-cylindre tandem, celui-ci comporte deux pipes équipées chacune d'un clapet 100 selon l'invention. Lorsque le clapet 100 est installé dans la pipe, il est naturel- lement fermé. Il ne sera ouvert que lorsque le réservoir est installé sur le maître-cylindre et il restera ouvert aussi longtemps que le réservoir est installé. Dès que le réservoir est enlevé du maître-cylindre, le clapet 100 se ferme et bouche la pipe. Selon la vue éclatée alignée sur l'axe xx de la figure 1, le clapet de réservoir de liquide de frein 100 se compose d'un manchon extérieur 1 débouchant aux deux extrémités 11, 12 et ayant dans sa partie inférieure une butée de montage 13 formée d'une couronne de languettes 131, radiales, périphériques, pour servir de butée de mon- tage s'appuyant contre le bord du port du réservoir de liquide de frein. La couronne est formée de quatre languettes 131 réparties de manière équidistante à la périphérie. Au-dessus de la butée de montage 13, la surface exté- rieure du manchon 1 comporte deux bourrelets périphériques 14, con- tinus, pour réaliser un emmanchement serré du manchon 1 dans l'ajutage du réservoir de liquide de frein. La hauteur (longueur) Li du manchon 1, pour la partie au-dessus de la butée 13, correspond globalement à la longueur de la pipe du réservoir. La longueur totale L2 du manchon 1 est celle comprise entre ses extrémités 11, 12. Le clapet 100 comporte un piston 2 formé d'un cylindre à l'extrémité supérieure 21 avec un dessus 23 fermé, s'engage dans le manchon extérieur 1 fonctionnant comme une chemise de piston. L'extrémité supérieure 21 du piston 2 est munie d'une gorge périphérique 24 pour recevoir un joint torique 28 qui, installé, dépasse de la surface extérieure du piston 2. Sous la gorge périphérique 24, le piston 2 comporte des fenêtres 25 traversant la paroi du piston pour faire communiquer l'extérieur et l'intérieur du piston. Près de son extrémité inférieure 22, le piston 2 comporte une couronne de pattes radiales 26 servant d'appui et de butée et sous cette couronne de pattes 26, le piston a des ouvertures 27 découpées dans la paroi du piston. La longueur L3 est la distance séparant le dessus des pattes 26 du bord inférieur 25a des fenêtres 25 et la longueur L4 est la longueur du piston 2 comprise entre son côté inférieur 29 et le bord inférieur 25a des fenêtres 25. Un ressort hélicoïdal de compression 3 est installé autour du manchon entre la couronne de languettes 31 de la butée 13 et les pattes 26 du piston 2. Le ressort hélicoïdal 3 a un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur au moins de la partie du manchon extérieur 1 située sous la couronne de pattes 131. L'assemblage des composants (1, 2, 3, 26) de ce clapet de réservoir 100 est représenté aux figures 2A, 2B, 2C. La première étape de montage (figure 2A) consiste à enfi- ler le ressort hélicoïdal 3 sur le piston 2, au-dessus des pattes 26 qui le retiennent. Puis dans l'étape suivante (figure 2B), on engage le piston 2 par en dessous dans le manchon extérieur 1, le diamètre intérieur du ressort hélicoïdal étant, comme indiqué, supérieur au diamètre extérieur du manchon 1, au moins pour la partie du manchon 1 située sous la butée 13. Dans la troisième étape de montage (figure 2C), on pousse le manchon 1 sur le piston 2 en comprimant le ressort 3 entre la couronne de languettes 131 de la butée 13 et les pattes 26 pour faire dépasser au moins la gorge 24 du piston 2 au-dessus du manchon 1 et permettre la mise en place du joint torique 28 dans la gorge 24. Le joint torique 28 assure ainsi non seulement l'étanchéité entre le piston 2 et le manchon extérieur 1 mais il sert également d'appui du piston 2 sur le dessus du manchon 1 contre la force développée par le ressort 3. Les figures 3A et 3B montrent les deux positions ex- trêmes du clapet 100 pour le mouvement du piston 2 dans le manchon 1. La figure 3A montre la position naturelle du clapet 100 après son assemblage. Le ressort de compression 3 repousse le piston 2 vers le bas jusqu'à ce que le joint torique 28 soit en appui sur le dessus du manchon 1 servant ainsi à la fois de butée de fin de course et de moyen d'étanchéité entre la partie supérieure du piston 2 et le manchon 1. Cette figure montre l'engagement de la longueur Li du manchon 1 dans l'ajutage 41 du réservoir. La figure 3B montre la position ouverte du clapet 100 : le manchon 1 est installé dans la pipe 41 et la pipe 41du réservoir est ins- tallée dans le port du maître-cylindre, le piston 2 étant appuyé sur le fond 52 du port. Le piston 2 est soulevé et remonté pour dégager partiellement ou totalement les fenêtres 25 au-dessus du bord supérieur 11 du manchon 1, permettant ainsi le passage de liquide à travers le piston 2 entre l'entrée constituée par les fenêtres 25 et la sortie consti- tuée par les ouvertures 27. Cette figure 3B, en parallèle à la figure 3A, met en évi- dence la distance L5 séparant le fond 52 de l'embout de maître-cylindre et le dessus de l'ajutage 41. Cette distance est de préférence égale à la longueur L4 pour que les fenêtres 25 soient complètement dégagées et ne créent pas de restriction pour le liquide. La surface de ces fenêtres 25 est de préférence au moins égale à celles des ouvertures 27. Les figures 4 et 5 montrent les deux états de fonctionnement du clapet 100 décrit ci-dessus. Selon la figure 4, le clapet 100 est installé dans la pipe 41 du réservoir de liquide de frein 4 de façon que sa butée de montage 13 soit appliquée contre l'entrée 43 de la pipe 41 et que sa surface enveloppe, au-dessus de la butée 13, corresponde sensiblement à la hauteur (longueur) de la partie de la pipe 41 dans laquelle est engagé de manière serrée cette longueur Li du manchon 1 (voir figures 1 et 3A). Dans cette position, le clapet 100 est fermé puisque le ressort 3 pousse le piston 2 jusqu'à la position de fin de course, fixée par l'appui du joint torique 28 sur le dessus du manchon 1. Le clapet 100 est fermé et le liquide du réservoir ne peut passer. Selon la figure 5, le réservoir de liquide de frein 4 est ins- tallé par sa pipe 41 dans le port d'alimentation 5 du maître-cylindre. Ce port 5 est un logement cylindrique 51 avec un fond 52 et un passage 53 vers la chambre du maître-cylindre (chambre primaire et/ou chambre secondaire). La pipe 41 est montée dans ce port d'alimentation 5 et le dessous 29 du piston 2 est en appui contre le fond 52 de la chambre 51 du port 5 de sorte que, compte tenu des relations dimensionnelles explicitées aux figures 1, 3A, 3B, le piston 2 est soulevé en comprimant le ressort 3 pour que le dessus du piston (2) et ses fenêtres 25 sortent du dessus (11) du manchon 1 et soient dégagés pour permettre ainsi le libre passage de liquide entre le réservoir de liquide de frein 4 et la chambre du maître-cylindre. Dans l'exemple représenté, la pipe 41 du réservoir 4 comporte un manchon caoutchouc 44 qui se glisse dans le port 5 du maître-cylindre.30 NOMENCLATURE 100 Clapet 1 Manchon extérieur 11 Extrémité supérieure du manchon 12 Extrémité inférieure du manchon 13 Butée de montage 131 Languette 14 Bourrelet de montage 2 Piston 21 Extrémité supérieure du piston 22 Extrémité inférieure du piston 23 Dessus fermé 24 Gorge 25 Fenêtre 26 Patte 27 Ouverture 28 Joint torique 3 Ressort 4 Réservoir de liquide de frein 41 Pipe du réservoir 42 Cylindre inférieur de la pipe 43 Bord inférieur de la pipe 44 Manchon 5 Maître-cylindre 51 Port d'alimentation 52 Fond du port d'alimentation 53 Passage d'alimentation du port30 REVENDICATIONS1°) Clapet de réservoir de liquide de frein alimentant un maître-cylindre et monté dans une pipe de sortie du réservoir sur l'interface avec le maître-cylindre (maître-cylindre tandem), clapet caractérisé en ce qu'il comprend : A - un manchon extérieur (1) fixé dans la pipe (41) du réservoir (4), * muni d'une butée extérieure (13) de montage et d'appui, B - un piston (2) creux, logé dans le manchon (1), * fermé à son extrémité supérieure (23), entourée d'une gorge (24) recevant un joint torique (28) pour s'appuyer sur le bord supérieur (11) du manchon (1) lorsque le piston (2) est rentré dans le manchon, * des fenêtres (25) sous la gorge (24) communiquant avec l'intérieur du piston (2), * des pattes (26) près de son extrémité inférieure (22), * des ouvertures (27) dans le prolongement du piston en dessous des pattes (26), C - un ressort de compression (3) monté entre la butée (13) et les pattes (26) pour rétracter le piston (2) dans le manchon (1), le joint (28) venant en appui contre le bord supérieur (11) du manchon (1). 2°) Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (1) comporte une couronne de pattes ((131) formant la bu- tée (13) réparties à sa périphérie. 3°) Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (2) comporte plusieurs pattes (26) réparties à sa périphérie dans un plan perpendiculaire à l'axe du piston. 4°) Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce quele manchon (1) comporte deux bourrelets de montage (14) pour engager et tenir le manchon (1) de force dans la pipe (41) du réservoir de liquide de frein (4). 5°) Réservoir de liquide de frein équipé d'un ou deux clapets selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 comprenant : A - un manchon extérieur (1) fixé dans la pipe (41) du réservoir (4), * muni d'une butée extérieure (13) de montage et d'appui, B - un piston (2) creux, logé dans le manchon (1), * fermé à son extrémité supérieure (23), entourée d'une gorge (24) recevant un joint torique (28) pour s'appuyer sur le bord supérieur (11) du manchon (1) lorsque le piston (2) est rentré dans le manchon, * des fenêtres (25) sous la gorge (24) communiquant avec l'intérieur du piston (2), * des pattes (26) près de son extrémité inférieure (22), * des ouvertures (27) dans le prolongement du piston en dessous des pattes (26), C - un ressort de compression (3) monté entre la butée (13) et les pattes (26) pour rétracter le piston (2) dans le manchon (1), le joint (28) venant en appui contre le bord supérieur (11) du manchon (1).