Brevet FR3037548A1 — publié le 20161223

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un maître-cylindre comportant un boîtier muni d'un alésage logeant un piston primaire commandé par l'actionneur et dépassant de l'alésage, le boîtier, équipé d'une commande de feux de stop comportant un perçage d'axe parallèle à celui de l'alésage logeant le piston (piston primaire) et le perçage recevant un aimant dont le mouvement est couplé à celui du piston (primaire) et un capteur Hall extérieur au boîtier détectant le déplacement de l'aimant pour commander les feux de stop. Etat de la technique Il existe déjà un maître-cylindre tandem équipé d'un commutateur de feux de stop constitué par un aimant monté coulissant dans un perçage du boîtier du maître-cylindre et dont l'axe est parallèle à l'alésage du maître-cylindre dans lequel coulisse le piston primaire et le piston secondaire. L'aimant est poussé par un ressort de compression logé au fond du perçage et agissant dans le sens contraire de celui de l'actionnement du maître-cylindre pour le freinage. L'aimant est logé dans un support fixé à l'extrémité d'une tige et qui sort du perçage et rencontre une butée solidaire de l'extrémité du piston primaire venant en saillie de l'alésage du maître- cylindre. La tige est guidée dans un manchon formant un palier de coulissement fixé à l'extrémité du perçage. Un capteur Hall installé à l'extérieur du boîtier du maître- cylindre détecte la position de l'aimant au repos et commande le déclen- chement des feux de stop lorsque la tige, poussée par la butée du piston activé, quitte sa position de repos en comprimant le ressort de rappel. Ce dernier repousse l'aimant en position de repos lorsque la poussée exercée par le piston primaire du maître-cylindre sur la tige disparaît à la fin du freinage. Ce maître-cylindre équipé d'un commutateur de feux de stop a l'inconvénient d'être relativement compliqué tant par sa structure que par son fonctionnement. Il est également sensible à l'encrassage du perçage dans lequel coulisse l'aimant. En cas de grippage de l'aimant la situation sera interprétée en sortie comme un actionnement du frein ; 3037548 2 les feux de stop resteront allumés en permanence et ne permettront plus de signaler une action de freinage au conducteur suiveur. Ce maître-cylindre a également l'inconvénient d'être d'une structure non seulement fragile pour le commutateur de feux de 5 stop mais également complexe à cause de ce commutateur. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un servo- frein équipé d'un commutateur de feux de stop pour le freinage qui soient d'une construction simple et permette un fonctionnement efficace 10 et sûr. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet un maître- cylindre du type défini ci-dessus caractérisé en ce que la commande de feux de stop comprend un équipage mobile solidaire en translation du 15 piston primaire à l'extrémité de celui-ci et ayant une attache fixée de manière amovible à l'extrémité du piston primaire sortant du boîtier du maître-cylindre et une tige d'axe parallèle à l'axe du perçage, reliée à l'attache et dont l'extrémité engagée dans le perçage porte un aimant pour coopérer avec le capteur Hall. 20 Le maître-cylindre selon l'invention a l'avantage d'être d'une réalisation particulièrement simple résultant du nombre réduit de pièces composant le commutateur de feux de stop, garantissant le bon fonctionnement et la fiabilité de la détection de l'actionnement des freins. De plus, le système est simple à mettre en oeuvre et en cas de 25 défaut il est facilement remplaçable puisque simplement clipsé dans le piston primaire de sorte que l'ensemble de l'équipage avec l'aimant peut s'enlever facilement du maître-cylindre pour être remplacé. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'attache est fixée à l'extrémité arrière du piston primaire sortant du boîtier du 30 maître-cylindre par une liaison libre en rotation autour de l'axe du pis- ton. Cette réalisation simplifie le montage et le fonctionne- ment puisque aucun couple ne risque d'être transmis par l'éventuel pivotement même léger du maître-cylindre autour de son axe. Ce 3037548 3 mouvement de pivotement ou de rotation ne peut induire de couple dans la tige portant l'aimant et dévier ainsi la tige de l'axe du perçage. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'anneau a une patte latérale à laquelle est accrochée la tête de la tige alignée sur 5 l'axe du perçage qui la reçoit. Cette patte latérale bien que rigide pour transmettre le mouvement de translation du piston à la tige constitue simplement un organe d'entraînement. Comme en amont l'anneau est monté de manière libre en rotation par rapport au piston primaire, cette patte n'est soumise à aucun couple par l'anneau et les languettes avec 10 leur crochet de sorte qu'aucun couple n'est appliqué à la tige portant l'aimant. Suivant une autre caractéristique avantageuse la section des crochets est en forme de triangle rectangle dont un côté arrière de l'angle droit est perpendiculaire à l'axe et son hypoténuse forme une 15 rampe descendant vers l'axe vers l'avant et la gorge a une section de triangle rectangle ayant un côté droit perpendiculaire à l'axe et une hypoténuse constituant le côté avant de la gorge, le deuxième côté du sommet rectangulaire étant le côté ouvert de la gorge. Cette forme des crochets est très simple et avantageuse pour la mise en place de 20 l'attache formée de l'anneau qui s'engage par simple pression dans l'ouverture arrière du piston primaire jusqu'à ce que les crochets soient accrochés dans la gorge périphérique intérieure de section triangulaire formant une surface de retenue interdisant l'extraction de l'anneau avec ses languettes et permettant de tirer l'équipage mobile dans le sens de 25 l'actionnement du piston primaire et ainsi du maître-cylindre tandem en cas de freinage. Le retour en position de repos se fait par le simple mouvement inverse du maître-cylindre qui pousse ainsi l'équipage mobile et tire la tige avec son aimant dans la direction opposée à la direction précédente. 30 Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'extrémité arrière du manchon du piston primaire a une entrée conique ce qui facilite le mouvement de compression des languettes de l'anneau de l'équipage mobile sans qu'il soit nécessaire de comprimer par un artifice les languettes pour réduire le contour de la couronne de crochets 3037548 4 pour l'engagement dans l'extrémité arrière du manchon du piston primaire. Suivant une caractéristique avantageuse, l'attache formée de l'anneau et des languettes munies des crochets et ainsi que la patte 5 et la tige portant l'aimant sont en une matière plastique. Cette forme de réalisation a l'avantage de la simplicité de la fabrication et de la mise en oeuvre. En outre, l'équipage rajouté au maître-cylindre est ainsi particulièrement léger tout en ayant la tenue mécanique suffisante pour sont fonctionnement. 10 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation d'un maître-cylindre tandem représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un maître-cylindre tan- 15 dem selon l'invention, dont les pistons apparaissent par transpa- rence du boîtier, la figure 2 est une vue en perspective du piston primaire et de l'équipage mobile porté par le piston primaire, représenté sans le boîtier, 20 la figure 3 est une demi-coupe du maître-cylindre au niveau du piston primaire et en partie du piston secondaire, la figure 4 est une vue en coupe axiale d'une variante de l'extrémité arrière du piston primaire et de l'accrochage de l'élément mobile. 25 Description de modes de réalisation de l'invention Par convention, pour faciliter la description il sera fait référence ci-après à l'avant AV et à l'arrière AR du maître-cylindre tandem, l'arrière AR correspondant à la position du piston primaire et celle de l'actionneur qui le commande selon la disposition habituelle non re- 30 présentée, des éléments d'un maître-cylindre. Bien que la description faite ci-après s'applique à un maître-cylindre tandem, l'invention n'est pas limitée à un tel maître-cylindre et s'applique dans les mêmes conditions à un maître-cylindre simple. 3037548 5 La figure 1 est une vue en perspective par transparence d'un maître-cylindre tandem 100 montrant à travers le boîtier 101, dans son alésage 102, le piston primaire 110 et le piston secondaire 120 avec leurs coupelles131-134 (joints d'étanchéité). Le piston primaire 5 110 pousse sur le piston secondaire 120. Par rapport au piston secon- daire 120, le piston primaire 110 délimite la chambre primaire 111 et le piston secondaire 120 délimite la chambre secondaire 121 à l'extrémité de l'alésage 102 dans le boîtier du maître-cylindre 100. Le piston secondaire 120 s'appuie contre le fond 103 de 10 la chambre secondaire 121 par l'intermédiaire d'un ressort secondaire 122 et le piston primaire 110 s'appuie contre le piston secondaire 120 par un ressort primaire 112. Une tige de retenue 125 limite le déplacement du piston secondaire 120 contre la poussée du ressort secondaire 122 et une 15 autre tige de retenue 115 limite le mouvement d'extension du piston primaire 110 par rapport au piston secondaire 120 de sorte que le retour du piston secondaire et du piston primaire en position de repos se fait de manière précise par rapport aux orifices d'alimentation en liquide de frein, en position de repos du maître cylindre 100. 20 L'extension du piston primaire 110 venant en saillie de l'alésage 102 du boîtier 101 du maître-cylindre 100 est solidaire en translation d'un équipage mobile 140 formé d'une tige reliée par son extrémité arrière 14 lb à une attache formée par la patte 142 d'un anneau 143 solidaire de l'extrémité arrière du piston primaire 110. 25 L'extrémité avant 141a de la tige 141 porte un aimant 147. Le boîtier 101 du maître-cylindre a un perçage 104 d'axe X1X1 parallèle à l'axe XX de l'alésage 102 du maître cylindre tandem 100 et reçoit l'extrémité de la tige 141 avec l'aimant 147. Un capteur Hall 160 est monté sur le boîtier 101 à hau- 30 teur de la position de repos de l'extrémité avant 141b de la tige 101 avec son aimant 147 pour détecter le début du mouvement de la tige, c'est-à-dire celui du piston primaire 110 du maître-cylindre tandem 100 : cela correspond à la détection du freinage. Le capteur Hall 160 est relié à un circuit de commande 161 qui active les feux de stop 162. 3037548 6 La figure 2 montre le piston primaire 110 coupé avec son équipage mobile 140 sorti du boîtier 101 du maître-cylindre tandem. La figure 2 prise en combinaison avec la vue en coupe du maître-cylindre 100 de la figure 3 permet de mieux comprendre la 5 structure du maître-cylindre tandem 100 selon l'invention. Le piston primaire 110 est formé d'un manchon cylin- drique 116 subdivisé par une cloison 117 en une partie avant 110a et une partie arrière 110b, chacune étant ouverte. La cloison 117 munie à l'arrière d'une cavité de centrage 10 118 reçoit la tête du poussoir actionné à l'amplificateur de la force de freinage ; l'extrémité arrière 112a du ressort de rappel 112 entourant un manchon de guidage 135 s'appuie contre la cloison 127, côté chambre primaire 111. Le manchon de guidage 135 a un fond traversé par la tige 115 dont la tête 115b élargie est retenue derrière la cloison 15 avant du manchon 135, son extrémité avant 115a étant fixée dans une rondelle 118 pour l'appui du ressort 112 et contre laquelle s'appuie la cloison 127 du piston secondaire 120 celui-ci a une structure analogue à celle du piston primaire 110. Ainsi, le piston secondaire 120 est un manchon cylin- 20 drique 126 subdivisé par une cloison 127 laissant la partie avant 120b et la partie arrière 120a ouvertes logeant chacune une extrémité d'un ressort de rappel (ressort primaire 112/ ressort secondaire 122). Le piston primaire 110 et le piston secondaire 120 coulis- sants dans l'alésage 102 ont chacun une couronne de perçages (comme 25 la couronne 119 du piston primaire 110 représentée à la figure 2) pour l'alimentation en liquide de frein à partir du réservoir de liquide de frein et par des gorges de distribution 105, 106 du boîtier du maître-cylindre ; ces gorges 105, 106 sont isolées par les coupelles d'étanchéité 131-134 s'appuyant sur le manchon 116 du piston primaire 11 et celui 30 126 du piston secondaire 120 pour assurer l'alimentation des chambres 111, 121 en position de repos du maître-cylindre tandem et ensuite isoler les deux chambres 111, 121 par rapport au réservoir dès que le piston primaire 110 commence à être poussé et comprime alors le liquide de frein dans la chambre primaire 111 poussant ainsi le piston secon- daire 120 ; celui-ci, comprime de manière isobare le liquide de frein 3037548 7 dans la chambre primaire et dans la chambre secondaire 121 et dans les deux circuits de freins reliés à celles-ci. L'équipage mobile 140 présenté de manière générale ci- dessus comporte une attache formée de l'anneau 143 portant des lan- d guettes 144 terminées par des crochets 145 de section triangulaire en- gagés par déformation élastique des languettes dans l'extrémité arrière ouverte du piston primaire 110 dont le manchon cylindrique 116 est muni intérieurement d'une gorge 150 à section triangulaire formant un bord d'accrochage 151. 10 L'anneau 143 porte la patte 142 à laquelle est fixée l'extrémité arrière 141b de la tige 141. L'extrémité avant 141a de la tige 141 porte une pièce de guidage 146 retenant l'aimant 147 en forme de manchon sur la tige 141. La tige 141 est engagée dans le perçage 104 dans lequel 15 elle est guidée par la pièce 146. La tige 141 peut comporter une pièce intermédiaire de guidage 146a comme cela est représenté à la figure 2. A l'extérieur, le boîtier 101 porte le capteur Hall 160 et la tige 141 a une longueur telle qu'au repos (absence d'actionnement du frein) l'aimant 147 est en face du capteur 160 qui détecte ainsi sa position de repos. 20 Dès que l'aimant, déplacé par le piston 110 quitte sa position de détec- tion face au capteur 160 cet événement est interprété par le circuit d'exploitation 161 comme un début de freinage déclenchant les feux de stop 162. La liaison entre l'anneau 143 et le piston primaire 110 25 est un accrochage pour transmettre le mouvement de translation. Cette liaison est libre en rotation pour que la tige 141 reste alignée sur l'axe X1X1 du perçage 104 et que même si le piston primaire 110 pivote sur lui-même il n'applique aucun couple à la tige 141 et ne risque de le dévier de son axe X1X1. 30 L'accrochage / clipsage de l'anneau 143 par ses crochets triangulaires 145 dans la gorge 150 se fait par la section en triangle rectangle des crochets 145 s'appuyant par leur côté arrière droit contre le bord droit 151 de la gorge ; ce bord droit est orienté perpendiculairement à l'axe XX ce qui garantit que le piston primaire 110 tire précisé- 35 ment la tige 141 et son aimant 147 en cas d'actionnement du frein. Les 3037548 8 rampes de forme conjuguée de la section du crochet 145 et de celle de la gorge 150 sont inclinées vers l'avant et vers l'axe XX. La figure 4 montre le détail agrandi de l'équipage mobile 240 associée au piston (primaire) 110. La figure 4 montre les languettes 5 144 détendues ou seulement légèrement comprimées lorsque les cro- chets 145 sont engagés dans la gorge 150 pour réaliser un accrochage régulier et définitif résistant aux mouvements de va et vient du piston primaire 110. Cette liaison est néanmoins amovible car en comprimant 10 les languettes on peut dégager les crochets de la gorge et extraire l'ensemble formé par ce bouchon composé de l'anneau des languettes munies de crochets, pour le cas échéant remplacer cette pièce. Le diamètre extérieur des sommets et des crochets de la couronne de languette est supérieur au diamètre de la partie arrière 15 116b du manchon 116 pour avoir l'effet de clipsage de l'attache 140 à la manière d'une capsule. Les différents éléments 142, 143, 144, 145 de l'équipage mobile 140 sont de préférence réalisés en une matière plastique. 20 3037548 9 NOMENCLATURE 100 Maître cylindre 101 Boîtier 102 Alésage 5 103 Fond de l'alésage 104 Perçage 10 -106 Gorge de distribution 110 Piston primaire 110a Partie arrière 10 110b Partie avant 111 Chambre primaire 112 Ressort primaire 112a Partie avant du ressort primaire 112b Partie arrière du ressort primaire 15 115 Tige de retenue 116 Manchon cylindrique 116a Entrée du manchon en forme de rampe 117 Cloison du manchon cylindrique 118 Rondelle d'appui 20 119 Couronne de perçages 120 Piston secondaire 120a Partie avant 120b Partie arrière 121 Chambre secondaire 25 122 Ressort secondaire 122a Partie arrière du ressort secondaire 122b Partie avant du ressort secondaire 125 Tige de retenue 126 Manchon cylindrique 30 127 Cloison 129 Couronne de perçages 131-134 Coupelles 135 Manchon de guidage 140 Equipage mobile 35 141 Tige 3037548 10 141a Extrémité avant 14 lb Extrémité arrière / tête 142 Patte 143 Anneau clipsé 5 144 Languette 145 Crochet extérieur 146 Pièce de guidage 146a pièce intermédiaire de guidage 147 Aimant 10 150 Gorge 160 Capteur Hall 161 Circuit d'exploitation 162 Feux de stop 15 REVENDICATIONS1°) Maître-cylindre comportant un boîtier muni d'un alésage logeant un piston primaire commandé par l'actionneur et dépassant de l'alésage, le boîtier, équipé d'une commande de feux de stop comportant - un perçage d'axe parallèle à celui de l'alésage logeant le piston (pis- ton primaire) et le perçage recevant un aimant dont le mouvement est couplé à celui du piston (primaire) et un capteur Hall extérieur au boîtier détectant le déplacement de l'aimant pour commander les feux de stop, maître-cylindre caractérisé en ce que la commande de feux de stop (162) comprend un équipage mobile (140) solidaire en translation du piston primaire (110) à l'extrémité de celui-ci et ayant une attache (143) fixée de manière amovible à l'extrémité du piston primaire (110) sortant du boîtier du maître-cylindre et une tige (141) d'axe parallèle à l'axe (XIX') du perçage (104), reliée à l'attache en forme d'anneau (143) et dont l'extrémité engagée dans le perçage (104 a) porte un aimant (147) pour coopérer avec le capteur Hall (160). 2°) Maître-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'attache en forme d'anneau (143) est fixée à l'extrémité arrière (110b) du piston primaire (110) sortant du boîtier (101) du maître-cylindre, par une liaison libre en rotation autour de l'axe )0C du piston (110). 3°) Maître-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'attache en forme d'anneau (143) a une patte latérale 142 à laquelle est accrochée la tête (141 b) de la tige (141) alignée sur l'axe (XiXi) du perçage (104). 4°) Maître-cylindre selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'attache en forme d'anneau (143) a des crochets (145) dont la section est en forme de triangle rectangle avec un côté arrière de l'angle droit 3037548 12 perpendiculaire à l'axe (XX) et son hypoténuse formant une rampe descendant vers l'axe (XX) vers l'avant (AV), et ces crochets (145) sont engagés dans une gorge (150) à section de triangle rectangle ayant un côté droit perpendiculaire à l'axe (XX) et une 5 hypoténuse constituant le côté avant de la gorge, le deuxième côté du sommet rectangulaire étant le côté ouvert de la gorge (150). 5°) Maître-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10 l'extrémité arrière du manchon (116) du piston primaire (110) a une en- trée conique (116a). 6°) Maître-cylindre selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que 15 l'attache formée de l'anneau (143) et des languettes (145) munies de crochets (145), la patte (142) et la tige (141) sont réalisées en une matière plastique. 20