FR2554069A1 - Maitre-cylindre, en particulier pour systeme de freinage de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

MAITRE-CYLINDRE, EN PARTICULIER POUR UN SYSTEME DE FREINAGE DE VEHICULE AUTOMOBILE, COMPRENANT UN PISTON 4 POUVANT ETRE DEPLACE DANS UN ALESAGE 3 D'UN CARTER ET DE MANIERE ETANCHE PAR RAPPORT A L'ALESAGE, QUI SUBDIVISE L'ALESAGE EN UNE CHAMBRE DE PRESSION 5 ET UNE CHAMBRE D'ADMISSION 6. UNE VALVE CENTRALE 54 EST FORMEE DANS LE PISTON POUR REALISER L'EQUILIBRAGE DES PRESSIONS ENTRE LA CHAMBRE DE PRESSION 5 ET LA CHAMBRE D'ADMISSION 6. CETTE VALVE CENTRALE COMPREND UN SIEGE D'ETANCHEITE 23 SUR LE PISTON ET UN CORPS DE VALVE 25, DEPLACABLE DANS LE PISTON, QUI, DANS LA POSITION DE DEPART DU PISTON, EST MAINTENUE ECARTEE DU SIEGE D'ETANCHEITE PAR UN DISPOSITIF SUPPORTE PAR LE CARTER 2. CE DISPOSITIF D'OUVERTURE 47 EST EN ENGAGEMENT PAR FRICTION AVEC LE CARTER 2.

Description

1i 2554069 La présente invention concerne un maitre-cylindre, en

particulier pour un système de freinage de véhicule automobile, comprenant un piston pouvant être déplace dans un alésage d'un

carter et-de manière étanche par rapport à l'alésage, qui subdi-

vise l'aiésage en une chambre de pression et une chambre d'admis-

sion, et comprenant une valve centrale formée dans le piston pour réaAiser l'équilibrage des pressions entre la chambre de pression et la chambre d'admission, laquelle valve centrale comprend un siège d'Etanchéité sur le piston et un corps de valve, déplaçable dans le piston, qui, dans la position de départ du piston, est

maintenue &cartée au siè6e d'étanchéité par un dispositif d'ouver-

ture support& par le carter.

Dans un maitre-cylindre connu du type décrit ci-dessus (demande allemande DE-OS 30 01 018), quand le maftre-cylindre est en position de repos, la basue du dispositif d'ouverture s'appuie sur une

butée montée fixe sur ledit corps. Comme dans le cas des ma tres-

cylindres du commerce fixés, par exemple sur le carter d'amplifi-

cateurs de freinage, la position de départ du piston-maître dépend

de la position de départ prédéterminée de la tige de pression pré-

vue dans l'amplificateur de freinage, les dimensions de la valve centrale doivent être ajustées au piston et à la butée montée fixe sur le corps de manière à garantir que, même dans les positions extrêmes de la tige de poussée, la valve centrale sera toujours

maintenue sûrement et fiablement en position ouverte. Afin de per-

mettre de compenser les tolérances, la valve centrale, dans chaque

actionnement du mattre-cylindre, doit parcourir une course relati-

vement importante avant de fermer la liaison entre la chambre

d'admission et la chambre de pression. Cela présente l'inconvé-

nient d'entraîner une course à vide considérable du maître-cylin-

dre, ce qui limite la plage de travail efficace de la pédale de frein.

L'objet de la présente invention est de réduire au maxi-

mum la course à vide d'un maître-cylindre sans que la position de

départ variable du piston par rapport au carter, du fait des tolé-

rances, en soit affectée.

Ce problème est résolu, selon l'invention, en ce que le dispositif d'ouverture se trouve dans un engagement par friction avec Lc carter. Cette disposition de l'invention présente l'avantage que, queiie que soit Il position de départ du piston, la vaive

centrale s'ouvre toujours si la pression dans ia chambre de pres-

sion tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée, la force de fric-

v5 tion appliquée au dispositif d'ouverture de la valve centrale d&-

passant la force de fermeture de celle-ci. Dans cette disposition,

la position de départ de la tige de poussée n'a pas d'importance.

En conséquence, la distance entre le point d'engagement de la tige

de poussée du piston et la face avant de la bride du carter (dimen-

sion xi n'a pas à respecter des tolérances particulièrement sévè-

res. Compte tenu de cette disposition de l'invention, des opéra-

tions complexes de réglage sont supprimées.

Suivant une forme de réalisation de l'invention, le dispo-

sitif d'ouverture est contigu à la chambre de pression et com-

prend une bague de friction fixée à la circonférence du corps de

valve et en engagement par friction avec l'alésage.

Cette disposition est particulièrement simple à cons-

truire et facile à monter; l'alésage, en même temps, joue le rôle de surface de frottement. La facilité de montage et de fixation du corps de valve est cbtenu en ce que le corps de valve est traversé par un tube de guidage fixé dans le piston qui, du côté de la chambre de pression positionne axialement le corps de la valve à l'aide d'une butée. La butée peut par exemple être une cuvette de ressort fixée sur la goupille qui, en même temps, sert de guidage pour le ressort

de compression ramenant le piston vers sa position de départ.

Suivant une autre réalisation de l'invention, il est prévu que le dispositif d'ouverture soit formé dans la chambre d'admission et comprenne une douille d'entraînement entourant le piston, laquelle douille est poussée dans un ressort de freinage fixé dans l'alésage et est de forme substantiellement annulairefet que la douille d'entraînement comprenne une goupille d'actionnement traversant le piston pour commander le corps de valve. Dans cette

forme de réalisation, la douille d'entraînement, peu avant la posi-

tion finale du piston, entre dans le ressort de freinage, ce qui

provoque l'ouverture de la valve centrale. Cette disposition pré-

sente l'avantage que le dispositif d'ouverture, après séparation de la douille d'entraînement du ressort de freinage, ne frotte plus,

afin d'éviter les pertes de rendement du maître-cylindre.

Pour que la force de frottement appliquée pendant

l'entréedç la bague de freinage dans le ressort de freinage n'aug-

J

mente que graduellement, afin d'éviter une action de freina6e brus-

que sur le piston, il est prévu selon l'invention que le diamèLre

intérieur radial au ressort de freinage se réduise entre l'extrt-

mité côté chambre de pression et le point de fixation et que, sur o5 cette zone, il comprenne des décrochements axiaux. La taille de ces décrochements et l'épaisseur de la t8le déterminent en fonction du diamètre ia caractéristique de la force de frottement du ressort de freinage. Afin que la décélération de la bague de frottement n'ait

qu'un effet négligeable sur le piston, une caractéristique perticu-

1V lièrement souple de la force de frottement constitue un avantage.

Une fixation particulièrement simple de la bague de

frottement à l'intérieur de l'alésage du corps est obtenue en pré-

voyant dans la zone de fixation une expansion radiale de la bague

de freinage qui vient se prendre dans un décrochement de l'alésage.

Dans cet exemple de réalisation, le système d'étanchéité fixe de toute manière nécessaire dans le maitre-cylindre assure la fixation de la bague de freinage et l'isolation étanche entre la chambre

d'admission et l'atmosphère.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention

seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre,

faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées, qui représentent - la figure 1, une coupe longitudinale partielle d'un maitre-cylindre selon l'invention au niveau de la valve centrale, - la figure 2, une coupe longitudinale partielle d'une autre forme de réalisation selon l'invention, au niveau de la valve centrale, la figure 3, une coupe de la bague de freinage selon

la figure 2.

Les figures 1 et 2 représentent un maître-cylindre 1 com-

posé d'un carter2 et d'un piston 4 se déplaçant axialement dans un

alésage 3 ducarter 2. Le piston 4 subdiviae-l'alésage 3 en un cham-

bre de pression 5 et un chambre d'admission 6. La chambre d'admis-

sion 6, par le passage 7, est en communication avec la chambre 8.

La chambre 8 sert à recevoir une buse de sortie (non représentée

sur le dessin) d'un réservoir d'admission.

L'alésage 3 s'élargit par l'épaulement 10 vers l'extré-

mité ouverte 9 du carter 2. Dans la section de diamètre supérieur de l'alésage 3 se trouve fixé un système d'étanchéité 11 séparant la chambre d'admission 6 de l'atmosphère. Le système d'étanchéité 11 se compose d'un disque 12 reposant sur l'&peu emit l et d'un corps de guidage 13 dans iequel est fix&, dans une rainure axiale 14 ouverte vers le disque 12, un anneau d'tanduchait& lt. L'anneau d'étanchéité 15, sur l'un des côtés, est positionnée par 'élément 03 de guidage 13 et de l'autre côt& par le disque 12. L'élément de guidage 13, à l'extrémité ouverte 9, est retenu par un

disque 6lb et un circlips 17 fixé dans l'alésage de grand diamètre.

Le piston 4 comprend un évidement 18 servant à rece-

voir une tige de poussée (non représentée sur le dessin) d'un

amplificateur de freinage ou d'une pédale de frein. Entre la cham-

bre d'admission b et la chambre de pression 5, sur le piston 4 de grand diamètre, se trouve un manchon d'étanchéité 19 jouant le

rôle de valve anti-retour.

Lorsqu'une dépression-s'itabiit dans la chambre de pression 5, le manchon d'étanchéité 19, en se déformant radialement vers le piston 4, provoque une communication du fluide entre la chambre d'admission 6 et la chambre de pression 5. Par contre, elle bloque cette communication en s'appuyant sur l'alésage 3 dès que la pression dans la chambre de pression 5 dépasse la pression

dans la chambre d'admission 6.

A l'extrémité avant du piston 4 agit un ressort de com-

pression 20 qui traverse la chambre de pression 5 et qui, à la

fin d'une opération de freinage, ramène le piston 4 dans la posi-

tion de départ illustrée sur le dessin.

Le ressort de compression 20, selon la figure 1, est

supporté par le rebord 55 d'une rondelle de tôle 21 ayant substan-

tiellement la forme d'un chapeau. La section cylindrique de cette rondelle 21 pénètre à l'intérieur du ressort de compression 20, entoure une section annulaire 5o de la douille 25 et sert à guider 3u le ressort de compression 20. Au centre de la rondelle 21 se trouve un tube de guidage 22 maintenant la rondelle 21 à une distance prédéterminée de la face avant 23 côté chambre de pression du piston 4. A cet effet, le tube de guidage 22 est fixe de manière rigide dans un trou borgne 24 ménagé au centre du piston 4. La fixation du tube de guidage 22 dans le trou borgne 24 peut être

réalisée, par exemple, par montage à force, par collage, par vis-

sage ou moyens similaires.

Entre la rondelle 21 et la face avant 23 du piston 4 se trouve guidée une douille 25 de déplaçant axialement sur le tube de

guidage 22 et présentant substantiellement la forme d'un disque.

2554069

Une b aUó 'tdncneiLe È/ ayaa suOs Iti îxeOeLe la forme d'une b6u annuslaire est ren saijili sur La face avant 2o oppos$e è la

fac avant 23 du pibLon 4 et elle y esz fixée par exemple par vui-

canisation ou collage. La bague d'etanch&ite 27 présente substan-

tiellemenL une sectionY en V dont la pointe est tournée vers ie

piston 4. Il est prévu au même niveau sur la face avant 20 du pis-

ton 4 une rainure annulaire axiale 26 correspondant à la bague d'etanchaité 27 et elle-imme de section en V, s'engageant ae mai nière étanche avec la bague d'étanchéité 27. Un passage 29 raccorda

à la chambre d'admission b situé dans la partie supérieure du pis-

ton 4 déboucne à la pointe de la rainure axiale en V 28. La douille est guidée sur le tube de guidage 22 et s'étend radialement vers l'extérieur jusqu'à la paroi de l'alésage 3. La rondelle 21, la

douille complète 25, le tube de guidage 22, avec le piston 4, for-

1 ment la valve centrale 54.

Sur la face cylindrique extérieure 3u de la douille 25 se trouve une rainure radiale 31 dans laquelle est montée une bague de friction 32 se trouvant dans un engagement par friction avec l'alésage 3. La bague de friction 32 est d'un diamètre de très peu 2u supérieur à l'alésage 3 et elle est fendue sur sa circonférence. De

ce fait, la bague de friction 32 peut être insérée avec une rela-

tive facilité dans l'alésage 3 et la force de frottement, en même temps, peut être maintenue dans des limites prédéterminéeso La

bague de friction 32 et l'alésage 3 forment le-dispositif d'ouver-

ture 47 de la valve centrale 54.

Le mouvement de la douille 25 est limité d'une part par le piston 4 et d'autre part par la rondelle 21. A l'intérieur de la

rainure radiale 31 se trouvent disposés radialement vers l'inté-

rieur, sur la circonférence de la douille 25, des alésages de pas-

sage 33 reliant la chambre sous pression 5 avec la chambre de la

valve 34 formée entre la douille et le piston 4.

A la figure 2, le piston A au niveau de la chambre d'ad-

mission 6, est traverse par un alésage 35 de section zubstantielle-

ment rectangulaire perpendiculaire à l'axe longitudinal du martre-

cyliandre 1, dans lequel est prévu une goupille d'actionnement. Les extrémités de la goupille d'actionnement 3b en saillant radialement du piston 4 s'engagent dans des alésages radiaux 38 d'une douille

d'entralnement 37 entourant la surface cylindrique de petit diame-

tre du piston 4. La douille d'entratnement 37, de section annulai-

4V re, repose sur la surface cylindrique du piston 4 et forme avec o elle un assemblage coulissant. Lo transiLion entre le grand et le petit diamètre du piston a constitue un épaulement 40. Le mouvement de la goupille d'acLionnement 3u relire de manière rigide à la douille d'entraînement J7 est limité suivant l'axe longitudinal du

u5 mditre-cylindre 1 par la dimension axiale de l'alésage 35.

Sur la surface cylindrique extérieure de la douille d'entraînement 37 repose par liaison par adhérence un ressort de

freinage 41 de section substantiellement annulaire avec une pré-

contrainte dirigée radialement vers l'intérieur et vers la douille d'entraînement 37. Le ressort de freinage 41, selon les figures 2 et 3, comprend sur la partie droite une extension 42 s'élargissant radialement vers l'extérieur, de section annulaire, contiguë à l'épaulement 10. Le système d'étanchéité 11, par l'extension 42, maintient le ressort de freinage 41 en butée sur l'épaulement 10 si bien que le ressort de freinage 41, reste fixe et dans la position illustrée quel que soit l'état de fonctionnement du maître-cylindre

1. Le ressort de freinage 41 se rétrécit vers la gauche de l'ex-

tension 42, puis se poursuit sous une forme substantiellement cy-

lindrique, puis s'élargit radialement vers l'extérieur en forme de c8ne à son extrémité, soit à gauche sur le dessin. Le ressort de

freinage 41 ressemble à une couronne et possède donc sur sa cir-

conférence des décrochements 44 régulièrement répartis qui commen-

cent à l'extrémité gauche, se poursuivent suivant l'axe longitudi-

nal du ressort de freinage 41 et se terminent approximativement au

point de transition entre la partie cylindrique et l'extension 42.

Les languettes métalliques 45 formées par les décrochements 44, dont le diamètre intérieur commun est légèrement inférieur à celui de la surface cylindrique extérieure de la douille d'entraînement 37, reposent avec précontrainte sur cette dernière et déterminent

ainsi la valeur de la force de déplacement de la douille d'entraî-

nement 37. Plus les décrochements 44 sont grands et plus la t8le du

ressort de freinage 41 est fine et moindre est la force de déplace-

ment de la douille d'entraînement 37. Le ressort de freinage 41 et la douille d'entraînement 37 avec la goupille d'entraînement 36

sont appelés dispositif d'ouverture 47.

Un alésage étagé 46 partant de l'alésage 35 vers la cham-

bre de pression 5 sert à recevoir la valve centrale 48. La valve centrale 48 se compose d'un siège d'étanchéité 49 formé par

un épaulement de l'alésage étagé 46 et d'un corps de valve 51 pou-

vant se déplacer dans l'alésage étagé 46 contre la force d'un res-

7 2554069

soLrt de compression 5u. Le corps de valve 51 est guidé dans la section ae 6rano diamntre De k'allsage étagé 46 et est pr&contraint vers la aroite ksur le dessinj par un ressort de compression 50 qui est supporté par un cirelips 52 à l'extrémité ouverte de l'alésage Q5 étagé 4o dans le piston 4. Un plongeur de valve 53 prolongeant le corps de valve 51, traversant l'alésage étagé 4b dans la partie de petit diamètre eL venant un butée sur la goupille d'actionnement 3o assure la position ouverte ae la valve centrale 48 et établit ainsi une communication du fluide sous pression entre la chambre 8 et la

chambre de pression 5.

Le mode de fonctionnement du maître-cylindre selon l'in-

vention est décrit ci-après.

Dans la position du maître-cylindre 1 illustrée par la figure 1, une communication de fluide de pression est établie entre la chambre 8 et la chambre 5 par l'intermédiaire du canai 7, de la cnambre d'admission 6, du canal 29, de la valve centrale 54 et des alésages de passage 3j. Lorsque le piston 4 est actionné

(vers la gauche sur le dessin), le piston 4 s'approche de la douil-

le complète 25 jusqu'à ce que la bague d'étanchéité 27 s'engage

dans la rainure axiale 28 pour fermer le canal 29 de manière étan-

che à la pression. Lorsque le piston continue d'être actionné la

pression augmente dans la chambre de pression 5 et elle est ap-

pliquée aux freins des roues reliés à celle-ci. Lorsque le piston continue de se déplacer vers la gauche, il continue de pousser devant lui la valve centrale 54 contre la force de déplacement

apparaissant entre la bague de friction 32 et l'alésage 3.

Pendant le relâchement du maître-cylindre 1, la valve centrale 54 reste fermée tant qu'une force lui est appliquée du fait de la pression régnant dans la chambre de pression 5. Ce n'est que lorsque le relâchement du maitre-cylindre 1 est assez poussé pour que la force agissant sur la valve centrale 54 du fait de la pression dans la chambre de pression 5 soit inférieure à la force de déplacement de la douille 25 que celle-ci s'arrête et que la valve centrale 54, si le maître-cylindre 1 continue sa courses est ouvert dans la direction de relâchement. La communication de fiuide entre la chambre 8 et la chambre sous pression 5 est alors rétablie.

Lorsqu'est actionné le maître-cylindre 1 selon la fi-

gure 2, le piston 4 se déplace (vers la gauche sur le dessina tan-

dis que le dispositif d'ouverture 47 reste dans la position indi-

quẻ du fait ue i'engagement par friction sur ie ressort de frei-

nage 41 maintenu fixe sur le corps 2. Le siège d'étanch&ite 49 se rapproche du corps de valve 51 jusqu'à ce que cette dernière se pldce sur lui de manière étanche à la pression, ce qui interrompt

u0 la liaison entre la cnambre d'admission 6 et la chambre de pres-

sion 5. Pendant le mouvement du piston 4, la paroi de l'alésage 35

(la droite sur le dessin) s'est rapprochée de la goupille d'entra!-

nement 36 de telle façon que cette dernière, si le maître-cylindre 1 continue d'être actionné, va heurter le piston 4. Cette opération ne se produit que lorsque la valve centrale 48 est déjà sûrement fermée et que la pression a augmenté dans la chambre -de pression 5. Le dispositif d'ouverture 47 est alors entraîné par le piston 4,

la douille d'entraînement 37 et la goupille d'actionnement 36 sor-

tant du ressort de freinage 41. La goupille d'actionnement 36 peut se déplacer librement dans l'alésage 35 lorsque le freinage se

poursuit selon l'axe longitudinal du maître-cylindre 1.

Dès que la douille d'entraînement 37, dans le sens de relâchement du maltre-cylindre 1, se rétracte dans le ressort de freinage 31, la douille d'entraînement 37 est lentement ralentie

par le ressort de-freinage 41 jusqu'à ce qu'elle s'arrête complète-

ment et que la valve centrale 4d s'ouvre à nouveau. La force de déplacement entre la douille d'entraînement 37 et le ressort de freinage 41 doit être plus élevée que la force de fermeture de la

valve centrale 48.

Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont

été données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre

de l'invention.

9i 2554069

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. iïd2tre-cylindre, en particulier pour un système de freinage de véhicule automobile, comprenant un piston pouvant être déplace dans un alésage d'un carter et de manière étanche par rapport à l'alésage, qui subdivise l'alésage en une chambre de

pression et une cnambre d'admission, et comprenant une valve cen-

trale formée dans le piston pour réaliser l'équilibrage des pres-

sions entre la chambre de pression et la chambre d'admission,

laquelle valve centrale comprend un siège d'étanchéité sur le pis-

ton et un corps de valve, diplaçable dans le piston, qui, dans la position de départ du piston, est maintenue écartée du siège d'étanchéité par un dispositif d'ouverture supporte par le carter, caractérisé en ce que le dispositif d'ouverture (47) est en

engagement par friction avec le carter (2).

2. Maatre-cylindre selon la revendication 1, caraetérisé en ce que le dispositif d'ouverture (47l est contigu à la chambre de pression (5, et comprend une bague de friction (32) fixée à la circonférence du corps de valve (25> se trouvant en engagement

par fricLion avec l'alésage (3,.

3. Maître-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de valve (25) est traversé par un tube de guidage (22 fixée dans le piston (4), lequel, du côté de la chambre de pression, limite axialement la course du corps de valve (25)

par une butée (21).

4. Maltre-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'ouverture (47) est forme dans la chambre

d'admission (6) et comprend une douille d'entraînement (3ï) entou-

rant le piston (4), laquelle douille d'entraînement est poussée dans un ressort de freinage (41) fixé dans l'alésage (3) et de

forme substantiellement annulaire, et en ce que la douille d'en-

traînement (à7, comprend un goupille d'actionnement (36) traversant

ie piston 4) et actionnant le corps de valve (51o).

5. MaItre-cylindre selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre radial intérieur du ressort de freinage (41) se réduit entre l'extrémité côté pression vers le point de fixation

et qu'il comprend dans cette zone des décrochements dirigés axia-

lement (44).

b. Mattre-cylinare selon la revendiLdtion 5, caractérisé en ce que lie ressorL Ue freinage -41j, dans sa zone de fixation, s'élarbit radid. LemenL et est maintenu fixe sur un apaulement t1u>

de l'alésage ij.