WO2000023308A1 - Maitre-cylindre a reaction hydraulique et a effort d'entree accru - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates generally to hydraulic braking systems for motor vehicles.
  • the present invention relates to a master cylinder with hydraulic reaction, of the type which includes: a cylindrical body pierced with a main axial bore delimiting a working chamber of variable volume filled with a brake fluid; a main piston closing the working chamber and sliding selectively in the main bore, from a rest position and in a first axial direction, to reduce the volume of this working chamber; a secondary axial bore drilled in the main piston and delimiting a reaction chamber of variable capacity, subjected to variable pressure and communicating with the working chamber; a reaction piston closing the reaction chamber and sliding selectively in the secondary bore, from a rest position and in the first axial direction, to reduce the capacity of the reaction chamber; a first actuator for moving the main piston from its rest position; a second actuator for moving the reaction piston from its rest position; a prestressed compression spring, one upstream end of which bears, in a rest position, on the first actuating member and one downstream end of which bears, in a rest position, on a stop integral with the main piston, this
  • the present invention is situated in this context and aims to propose a hydraulic reaction master cylinder of simple structure and offering this functionality.
  • This arrangement thus makes it possible, by means of a single spring, to perform two distinct functions, namely, on the one hand, to resist resistance to a movement of the reaction piston in the opposite direction to its direction of actuation, and on the other hand, provide resistance to the displacement, in the direction of actuation, of the second actuator by the driver.
  • FIG. 1 is a sectional view of a braking device incorporating a master cylinder according to the invention.
  • FIG. 2 is a sectional view of the specific organs of the master cylinder of the invention.

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Abstract

L'invention concerne un maître-cylindre à réaction hydraulique, comprenant une chambre de travail (12) dans laquelle coulisse, sous l'action d'un poussoir (50), un piston principal (13) creux, à l'intérieur duquel un piston de réaction (14), lui-même mû par un plongeur (80), délimite une chambre de réaction (15) qui communique avec la chambre de travail (12), un ressort précontraint (16) opposant une résistance à un mouvement du piston de réaction (14) en sens inverse (X+X-) de sa direction d'actionnement (X-X+). Selon l'invention, une bague coulissante (18) est disposée en regard du plongeur (80), de sorte que l'actionnement du piston de réaction (14) par le plongeur (80) s'accompagne également d'une compression du ressort (16).

Description

MAITRE-CYLINDRE A REACTION HYDRAULIQUE ET A EFFORT D'ENTREE ACCRU
La présente invention concerne de façon générale les systèmes de freinage hydraulique pour véhicules à moteur.
Plus précisément, la présente invention concerne un maître-cylindre à réaction hydraulique, du type de ceux qui comprennent : un corps cylindrique percé d'un alésage axial principal délimitant une chambre de travail de volume variable remplie d'un fluide de freinage; un piston principal obturant la chambre de travail et coulissant sélectivement dans l'alésage principal, depuis une position de repos et suivant une première direction axiale, pour réduire le volume de cette chambre de travail; un alésage axial secondaire percé dans le piston principal et délimitant une chambre de réaction de capacité variable, soumise à une pression variable et communiquant avec la chambre de travail; un piston de réaction obturant la cham- bre de réaction et coulissant sélectivement dans l'alésage secondaire, depuis une position de repos et suivant la première direction axiale, pour réduire la capacité de la chambre de réaction; un premier organe d'actionnement pour déplacer le piston principal de sa position de repos; un second organe d'actionnement pour déplacer le piston de réaction de sa position de repos; un ressort précontraint en compres- sion, dont une extrémité amont prend appui, dans une position de repos, sur le premier organe d'actionnement et dont une extrémité aval prend appui, dans une position de repos, sur une butée solidaire du piston principal, ce ressort étant disposé dans le piston principal autour du piston de réaction; et une surface d'entraînement définie sur le piston de réaction, pour entraîner sélectivement l'extrémité aval du ressort suivant une seconde direction axiale, inverse de la première direction axiale, et augmenter corrélativement la compression du ressort.
Un maître-cylindre de ce type est bien connu dans l'art antérieur et par exemple intégré aux dispositifs de freinage décrits dans le brevet EP - 0 662 894 et dans le document de brevet FR - 2 751 602, de tels dispositifs de freinage présen- tant l'avantage d'optimiser l'intensité de la force de freinage en cas de coup de frein brusque.
Plus récemment, la préoccupation s'est développée, dans la conception des nouveaux systèmes de freinage, de contrôler de façon très fine la sensation ressentie à la pédale par le conducteur, de manière à standardiser au maximum cette sensation et à permettre aux conducteurs de changer de véhicule sans devoir faire un effort particulier d'adaptation aux différents systèmes de freinage utilisés sur différents véhicules.
La présente invention se situe dans ce contexte et a pour but de proposer un maître-cylindre à réaction hydraulique de structure simple et offrant cette fonc- tionnalité.
A cette fin, le maître-cylindre de la présente invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de transmission de mouvement permettant au second organe d'actionnement d'entraîner l'extrémité amont du ressort et d'augmenter corrélativement la compression du ressort lorsque ce second organe d'entraînement déplace le piston de réaction suivant la première direction axiale.
Cet agencement permet ainsi, au moyen d'un seul et même ressort, d'assu- rer deux fonctions distinctes, à savoir, d'une part, opposer une résistance à un mouvement du piston de réaction en sens inverse de sa direction d'actionnement, et d'autre part, opposer une résistance au déplacement, suivant la direction d'actionnement, du second organe d'actionnement par le conducteur.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de transmis- sion de mouvement comprennent une bague coulissante, disposée dans le piston principal autour du piston de réaction et interposée entre l'extrémité amont du ressort et le premier organe d'actionnement, cette bague étant conformée pour être entraînée par le second organe d'actionnement lorsque ce second organe d'entraînement déplace le piston de réaction suivant la première direction axiale. En outre, le ressort est, de préférence, à tout moment dans un état de compression tel que l'une au moins de ses extrémités amont et aval se trouve dans sa position de repos.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après et nullement limitatif, en référence aux dessins ci-joints dans lesquels :
- la Figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de freinage incorporant un maître-cylindre conforme à l'invention; et
- la Figure 2 est une vue en coupe des organes spécifiques du maître-cylindre de l'invention. Le dispositif de freinage illustré à la figure 1 , de même que celui que décrit le document de brevet antérieur FR - 2 751 602, comprend schématiquement un servomoteur pneumatique d'assistance 1 et un maître-cylindre 2.
Le maître-cylindre 2 comprend essentiellement un corps 20 percé d'un alésage axial principal 21 dans lequel coulisse un ensemble piston 1 1 et un piston secondaire 23.
Le servomoteur comprend lui-même une enveloppe rigide 3 séparée en deux chambres 3a et 3b, de façon étanche, par une cloison mobile 4 susceptible d'entraîner un piston pneumatique 5 mobile à l'intérieur de l'enveloppe 3.
La chambre avant 3a, dont la face avant est fermée de façon étanche par le maître-cylindre 2, est en permanence raccordée à une source de dépression (non représentée) à travers un raccord 6.
La pression dans la chambre arrière 3b est contrôlée par un clapet pneumatique 7, commandé par une tige de commande 8, laquelle est reliée à une pédale de frein (non représentée). Lorsque la tige de commande 8 est en position de repos, en l'occurrence tirée vers la droite comme illustré sur la figure 1 , le clapet pneumatique 7 établit une communication entre les deux chambres 3a et 3b du servomoteur. La chambre arrière 3b étant alors soumise à la même dépression que la chambre avant 3a, le piston 5 est repoussé vers la droite, en position de repos, par un ressort 9.
L'actionnement de la tige de commande 8 vers la gauche a pour effet, dans un premier temps, de déplacer le clapet pneumatique 7 de façon qu'il isole l'une de l'autre les chambres 3a et 3b puis, dans un deuxième temps, de déplacer ce clapet pneumatique de façon qu'il ouvre la chambre arrière 3b à la pression atmosphérique.
La différence de pression entre les deux chambres alors ressentie par la cloison mobile 4 exerce sur cette dernière une poussée qui tend à la déplacer vers la gauche et à lui permettre d'entraîner le piston 5 qui se déplace à son tour en comprimant le ressort 9.
L'effort de freinage exercé sur la tige de commande 8, ou "force d'entrée" et l'effort d'assistance au freinage, ou "force d'assistance", résultant de la poussée de la cloison mobile 4, sont alors appliqués ensemble suivant la direction axiale X-X+ de la tige de poussée 8 en direction du maître-cylindre 2, et se conjuguent pour constituer la force d'actionnement de ce dernier.
Plus précisément, la force d'actionnement est appliquée sur l'ensemble piston 11 du maître-cylindre et en provoque globalement le déplacement vers la gau- che (sur la figure 1 ) suivant la direction axiale X-X+, ce qui entraîne une élévation de pression du liquide de freinage présent dans la chambre de travail 12 du maître- cylindre, et un actionnement du frein relié à cette dernière.
L'ensemble piston 11 est en fait composite et comprend un piston principal 13 percé d'un alésage axial 130 fermé de façon étanche par un piston de réaction 14.
La chambre de travail 12 est délimitée, dans l'alésage 21 du corps 20, par le piston principal 13 qui est susceptible d'y coulisser de façon étanche, depuis sa position de repos illustrée sur les figures 1 et 2 et suivant la direction d'actionnement X-X+ axiale, afin de réduire le volume de cette chambre de travail et d'aug- menter la pression hydraulique qui y règne.
Le coulissement du piston principal 13 est obtenu par le déplacement d'un poussoir annulaire 50, qui est en appui sur le piston principal 13 et qui est mû lui- même par le piston pneumatique 5.
Le piston de réaction 14 délimite, dans l'alésage 130 du piston principal 13, une chambre de réaction 15 de capacité variable qui communique avec la chambre de travail 12 au moins à travers un canal 22.
Le piston de réaction 14 est monté coulissant de façon étanche dans l'alésage 130 du piston principal 13, depuis sa position de repos illustrée sur les figures 1 et 2 et suivant la direction d'actionnement X-X+ axiale, afin de pouvoir réduire la capacité de cette chambre de réaction.
Le coulissement du piston de réaction 14 est obtenu par le déplacement d'un plongeur 80, qui est mû lui-même par la tige de commande 8. Un ressort 16, précontraint en compression, est disposé dans le piston principal 13 autour du piston de réaction 14, une extrémité amont 161 de ce ressort 16 prenant appui, en position de repos, sur le poussoir 50, et une extrémité aval 162 de ce ressort 16 prenant appui, en position de repos, sur une butée 131 solidaire du piston principal.
Le piston de réaction 14 présente en outre une surface d'entraînement 141 permettant à ce piston de réaction d'entraîner, éventuellement par l'intermédiaire d'une rondelle 17, l'extrémité aval 162 du ressort suivant une direction axiale X+X-, inverse de la direction d'actionnement X-X+, et d'augmenter corrélativement la compression du ressort 16, lorsqu'un accroissement brutal de la pression hydraulique dans la chambre de réaction 15 repousse le piston de réaction 14 dans cette direction inverse X+X-.
Le maître-cylindre de l'invention se distingue de ces caractéristiques connues par le fait qu'il comporte des moyens permettant au plongeur 80 d'entraîner l'extrémité amont 161 du ressort 16 et d'augmenter corrélativement la compression de ce ressort, lorsque le plongeur 80 déplace le piston de réaction 14 suivant la direction d'actionnement X-X+.
Dans le mode de réalisation illustré à la figure 2, ces moyens consistent plus précisément en une bague coulissante 18, disposée dans le piston principal 13 autour du piston de réaction 14 et interposée entre l'extrémité amont 161 du ressort 16 et le poussoir 50, cette bague 18 étant conformée pour être entraînée par le plongeur 80 lorsque ce dernier déplace le piston de réaction 14 suivant la direction d'actionnement X-X+.
En outre, le ressort 16 est de préférence à tout moment dans un état de compression tel que l'une au moins de ses extrémités amont 161 et aval 162 se trouve dans sa position de repos.

Claims

REVENDICATIONS
1. Maître-cylindre à réaction hydraulique, comprenant : un corps cylindrique (20) percé d'un alésage axial principal (21 ) délimitant une chambre de travail (12) de volume variable remplie d'un fluide de freinage; un piston principal (13) obturant la chambre de travail (12) et coulissant sélectivement dans l'alésage principal (21), depuis une position de repos et suivant une première direction axiale (X-X+), pour réduire le volume de cette chambre de travail; un alésage axial secondaire (130) percé dans le piston principal (13) et délimitant une chambre de réaction (15) de capacité variable, soumise à une pression variable et communiquant avec la chambre de travail (12); un piston de réaction (14) obturant la chambre de réaction (15) et coulissant sélectivement dans l'alésage secondaire (130), depuis une position de repos et suivant la première direction axiale (X-X+), pour réduire la capacité de la chambre de réaction (15); un premier organe d'actionnement (50) pour déplacer le piston principal (13) de sa position de repos; un second organe d'actionnement (80) pour déplacer le piston de réaction (14) de sa position de repos; un ressort (16) précontraint en compression, dont une extrémité amont (161) prend appui, dans une position de repos, sur le premier organe d'actionnement (50) et dont une extrémité aval (162) prend appui, dans une position de repos, sur une butée (131) solidaire du piston principal (13), ce ressort (16) étant disposé dans le piston principal (13) autour du piston de réaction (14); et une surface d'entraînement (141) définie sur le piston de réaction (14), pour entraîner sélectivement l'extrémité aval (162) du ressort (16) suivant une seconde direction axiale (X+X-), inverse de la première direction axiale (X-X+), et augmenter corrélativement la compression du ressort (16), caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de transmission de mouvement (18) permettant au second organe d'actionnement (80) d'entraîner l'extrémité amont (161 ) du ressort (16) et d'augmenter corrélativement la compression du ressort (16) lorsque ce second organe d'entraînement (80) déplace le pis- ton de réaction (14) suivant la première direction axiale (X-X+).
2. Maître-cylindre suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de transmission de mouvement comprennent une bague coulissante (18), disposée dans le piston principal (13) autour du piston de réaction (14) et interposée entre l'extrémité amont (161 ) du ressort (16) et le premier organe d'actionnement (80), cette bague (18) étant conformée pour être entraînée par le second organe d'actionnement (80) lorsque ce second organe d'entraînement (80) déplace le piston de réaction (14) suivant la première direction axiale (X-X+).
3. Maître-cylindre suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le ressort (16) est à tout moment dans un état de compression tel que l'une au moins de ses extrémités amont (161 ) et aval (162) se trouve dans sa position de repos.
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