FR2460239A1

FR2460239A1 - Brake compensator for hydraulic systems - uses differential sliding piston with hole through it blockable by diaphragm

Info

Publication number: FR2460239A1
Application number: FR7916762A
Authority: FR
Inventors: Marc Bourgois
Original assignee: Chrysler France SAS
Current assignee: Chrysler France SAS
Priority date: 1979-06-28
Filing date: 1979-06-28
Publication date: 1981-01-23
Also published as: FR2460239B1

Abstract

The brake compensator (1) has a differential piston (2) sliding in a body to form two chambers (8,10). One chamber is connected to a pressure source and the other to a brake control circuit. The two chambers can be joined by a passage (12) in the piston. The passage can be blocked by a flap or similar device such as a membrane or diaphragm (13) mounted concentrically to the piston, on the first chamber side. The diaphragm is fixed to the piston and can move relative to it axially. The diaphragm is a metal disc, with integrally formed notches (14).

Description

La présente invention a essentiellement pour objet un compensateur de freinage destiné à équiper la conduite de fluide sous pression d'un véhicule et agencé entre une source de fluide de freinage et un jeu de freins de roues du véhicule. The present invention essentially relates to a brake compensator intended to equip the line of pressurized fluid of a vehicle and arranged between a source of brake fluid and a set of vehicle wheel brakes.

Les compensateurs de freinage utilisés sur les véhicules permettent, comme on le sait, d'asservir le freinage à la variation de chargement d'un essieu de véhicule, tel que par exemple l'essieu arrière, ce afin d'éviter une montée trop brutale de la pression dans le circuit de freinage, qui risquerait de provoquer un blocage des roues arrière. The brake compensators used on vehicles make it possible, as we know, to subject the braking to the variation in loading of a vehicle axle, such as for example the rear axle, in order to avoid a too sudden climb. pressure in the brake system, which could cause the rear wheels to lock up.

A cet effet, les compensateurs de freinage connus jusqu'à présent comprenaient essentiellement un piston différentiel monté coulissant dans un boiter pour y définir deux chambres et à savoir une première chambre raccordée à une source de pression et une deuxième chambre reliée au circuit de freinage à contr81er, ces deux chambres étant susceptibles de communiquer entre elles par l'intermédiaire d'au moins un passage pratiqué dans ledit piston et obturable par des moyens formant clapet ou analogue. To this end, the brake compensators known up to now essentially comprise a differential piston mounted sliding in a box to define two chambers therein, namely a first chamber connected to a pressure source and a second chamber connected to the braking circuit. contr81er, these two chambers being capable of communicating with each other by means of at least one passage made in said piston and closable by means forming a valve or the like.

Les moyens formant clapet utilisés dans les compensateurs connus étaient généralement du type à billes, ou à bagues et présentaient tous l'inconvénient de devoir être miniaturisés de façon à pouvoir être logés axialement ou concentriquement au piston différentiel. Dès lors, de tels clapets demeuraient d'une fabrication délicate et étaient coûteux en raison de la qualité qu'ils devaient nécessairement présenter, puisque, par définition, un compensateur de freinage est un dispositif de sécurité. The valve means used in known compensators were generally of the ball or ring type and all had the disadvantage of having to be miniaturized so that they could be housed axially or concentrically with the differential piston. Consequently, such valves remained delicate to manufacture and were expensive because of the quality which they had to necessarily present, since, by definition, a brake compensator is a safety device.

La présente invention a donc pour but de remédier notamment aux inconvénients ci-dessus en proposant un compensateur de freinage dont les moyens formant clapet sont particulièrement simples, peu coûteux à fabriquer, et d'une excellente fiabilité de fonctionnement. The present invention therefore aims to remedy in particular the above drawbacks by providing a brake compensator whose valve means are particularly simple, inexpensive to manufacture, and excellent operating reliability.

A cet effet, et suivant une première caractéristique de l'invention, les moyens formant clapet sont constitués par une membrane, un diaphragme ou analogue unique monté concentriquement audit piston du côté de la première chambre raccordée à la source de pression de fluide de freinage. To this end, and according to a first characteristic of the invention, the valve-forming means consist of a membrane, a diaphragm or the like, mounted concentrically with said piston on the side of the first chamber connected to the source of brake fluid pressure.

Selon une autre caractéristique, la membrane ou le diaphragme précité est solidaire du piston différentiel avec un certain débattement axial. According to another characteristic, the aforementioned membrane or diaphragm is integral with the differential piston with a certain axial clearance.

Suivant un mode de réalisation préféré, la membrane ou le diaphragme précité est constitué par un disque, par exemple métallique, dont la périphérie comporte éventuellement des échancrures de façon à ménager autant de passages pour le fluide. According to a preferred embodiment, the aforementioned membrane or diaphragm is constituted by a disc, for example metallic, the periphery of which optionally includes notches so as to provide as many passages for the fluid.

Ce disque est susceptible de prendre appui sur un premier épaulement annulaire formé dans la paroi du boîtier du compensateur du côté de la première chambre précitée et débordant vers l'extérieur de l'alésage dans lequel coulisse la partie de plus grand diamètre du piston différentiel. This disc is capable of bearing on a first annular shoulder formed in the wall of the compensator housing on the side of the aforementioned first chamber and projecting towards the outside of the bore in which the portion of larger diameter of the differential piston slides.

On notera encore qu'il est possible, selon l'invention, d'omettre les échancrures à la périphérie du diaphragme ou disque précité, dans quel cas le premier épaulement en question comportera des canaux ou analogues assurant la communication du fluide de part et d'autre du diaphragme ou disque. It will also be noted that it is possible, according to the invention, to omit the notches at the periphery of the aforementioned diaphragm or disc, in which case the first shoulder in question will comprise channels or the like ensuring the communication of the fluid on both sides. other of the diaphragm or disc.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie précitée de plus grand diamètre du piston est susceptible de prendre appui sur un second épaulement annulaire formé dans la paroi du bottier du côté de la deuxième chambre précitée et débordant vers l'intérieur de l'alésage dans lequel coulisse ledit piston. According to another characteristic of the invention, the aforementioned part of larger diameter of the piston is capable of bearing on a second annular shoulder formed in the wall of the case on the side of the aforementioned second chamber and projecting towards the inside of the bore in which said piston slides.

Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le diaphragme ou disque précité est monté à coulissement sur une tige ou analogue raccordant la partie de plus grande diamètre du piston différentiel à la partie de plus petit diamètre de ce piston. According to yet another characteristic of the invention, the aforementioned diaphragm or disc is slidably mounted on a rod or the like connecting the part of larger diameter of the differential piston to the part of smaller diameter of this piston.

L'invention vise également un véhicule équipé d'un compensateur de freinage répondant aux caractéristiques susmentionnées. The invention also relates to a vehicle equipped with a brake compensator meeting the above characteristics.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels
- les figures 1 et 2 sont des vues en coupe du compensateur de freinage selon l'invention et illustrent deux positions du piston. différentiel dans le bottier du compensateur, et
- la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne
III-III de la figure 1, cette vue montrant en plan le diaphragme ou analogue équipant le compensateur.Other characteristics and advantages of the invention will appear better in the detailed description which follows and refers to the appended drawings, given solely by way of example, and in which
- Figures 1 and 2 are sectional views of the brake compensator according to the invention and illustrate two positions of the piston. differential in the compensator's boot, and
- Figure 3 is a sectional view along the line
III-III of Figure 1, this view showing in plan the diaphragm or the like equipping the compensator.

Comme on le voit sur les-figures 1 et 2, le compensateur de freinage, objet de la présente invention, comprend essentiellement un bottier 1 dans lequel est monté coulissant un piston différentiel 2 qui se compose essentiellement de deux parties 3 et 4 de diamètre différent et raccordées par un élément 5 formant tige ou analogue. Le bottier 1 est, comme connu en soi, fixé à la caisse du véhicule au voisinage de l'essieu dont on veut contrôler la pression de freinage en fonction du chargement du véhicule. As can be seen in FIGS. 1 and 2, the braking compensator, object of the present invention, essentially comprises a case 1 in which a differential piston 2 is slidably mounted which essentially consists of two parts 3 and 4 of different diameter and connected by an element 5 forming a rod or the like. The boot 1 is, as known per se, fixed to the body of the vehicle in the vicinity of the axle whose braking pressure is to be controlled as a function of the loading of the vehicle.

Le bottier 1 comporte deux alésages 6 et 7 correspondant respectivement aux diamètres des parties 3 et 4 du piston 2. The shell 1 has two bores 6 and 7 corresponding respectively to the diameters of the parts 3 and 4 of the piston 2.

Ainsi, le piston 2 définit deux chambres dans le bottier 1, à savoir une première chambre ou chambre d'entrée 8 raccordée par le passage 9 à une source de pression non représentée, et une deuxième chanire aaItre de sortLe 10 racoée par un passage 11 au circuit de freinage à contrôler (non représenté), qui peut être par exemple celui de l'essieu arrière du véhicule.Thus, the piston 2 defines two chambers in the case 1, namely a first chamber or inlet chamber 8 connected by the passage 9 to a pressure source not shown, and a second chanire aaItre de sortLe 10 racoée by a passage 11 to the braking circuit to be checked (not shown), which may for example be that of the rear axle of the vehicle.

Les deux chambres 8 et 10 sont susceptibles de communiquer entre elles grâce à des passages ou analogues 12 pratiqués dans la partie 4 du piston 2, comme on le voit bien sur les figures.The two chambers 8 and 10 are capable of communicating with each other through passages or the like 12 made in part 4 of the piston 2, as can be seen in the figures.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, ces passages 12 sont susceptibles d'être obturés au moyen d'un élément 13 formant diaphragme, membrane ou analogue0 Selon un exemple de réalisation, cet élément 13 est constitué par un disque, par exemple métallique, dont la périphérie comporte des échancrures 14, qui sont bien visibles sur la figure 3. According to an essential characteristic of the invention, these passages 12 are capable of being closed by means of an element 13 forming a diaphragm, membrane or the like. According to an exemplary embodiment, this element 13 is constituted by a disc, for example metallic, the periphery of which has notches 14, which are clearly visible in FIG. 3.

Le diaphragme ou disque 13 est susceptible de prendre appui sur un premier épaulement annulaire 15 formé dans la paroi du bottier 1 du c8té de la chambre d'entrée 8 Plus précisément, ce premier épaulement annulaire 15 résulte d'un débordement vers l'extérieur de l'alésage 7 dans lequel coulisse la partie interne 4 de plus grand diamètre du piston différentiel 2. The diaphragm or disc 13 is capable of bearing on a first annular shoulder 15 formed in the wall of the boot 1 of the side of the inlet chamber 8 More precisely, this first annular shoulder 15 results from an outward projection of the bore 7 in which the internal part 4 of larger diameter of the differential piston 2 slides.

Le disque 13, qui est de préférence en acier, tel que clinquant, fait office de soupape au niveau du ou des passages 12 traversant la partie de plus grand diamètre 4 du piston 2, et est sollicité en appui, par différence de pression entre les chambres 8 et 10, contre un ou des sièges 16 prévus éventuellement au droit des passages 12 sur la face supérieure de la partie 4 du piston 2. The disc 13, which is preferably made of steel, as a foil, acts as a valve at the level of the passage (s) 12 passing through the part of larger diameter 4 of the piston 2, and is biased in abutment, by pressure difference between the chambers 8 and 10, against one or more seats 16 possibly provided in line with passages 12 on the upper face of part 4 of piston 2.

Lorsque le diaphragme ou disque 13 repose sur l'épaule- ment ou gradin 15, et qu'il est donc décollé des sièges 16, le fluide peut circuler librement de part et d'autre du disque et entre les chambres d'entrée 8 et de sortie 10, grâce aux échancrures 14 pratiquées dans le disque, comme on l'a vu précédemment, et au passages 12. When the diaphragm or disc 13 rests on the shoulder or step 15, and it is therefore detached from the seats 16, the fluid can circulate freely on either side of the disc and between the inlet chambers 8 and outlet 10, thanks to the notches 14 formed in the disc, as we have seen previously, and the passages 12.

Cependant, ce résultat peut être obtenu sans que le disque 13 comporte lesdites échancrures. A cet effet, et selon un autre mode de réalisation, la périphérie du disque 13 est continue et l'épaulement annulaire 15 sera usiné d'une façon appropriée de façon à comporter des saignées, canaux ou analogues dans lesquels pourra évidemment passer le fluide. However, this result can be obtained without the disc 13 having said indentations. To this end, and according to another embodiment, the periphery of the disc 13 is continuous and the annular shoulder 15 will be machined in an appropriate manner so as to include grooves, channels or the like in which the fluid can obviously pass.

Comme ilapparitchdnExmMssrls fulgures 1 et 2, le disque 13 est monté concentriquement au piston différentiel 2 avec un certain débattement axial0 Plus précisément, le disque 13 comporte un orifice central 13a au travers duquel passe la tige 5 de raccordement des parties 3 et 4 du piston 2. Et le débattement axial précité est autorisé par la longueur relative de latige 5, comme on le comprend. As ilapparitchdnExmMssrls flashes 1 and 2, the disc 13 is mounted concentrically with the differential piston 2 with a certain axial clearance 0 More specifically, the disc 13 has a central orifice 13a through which passes the rod 5 for connecting the parts 3 and 4 of the piston 2 And the above-mentioned axial movement is authorized by the relative length of the rod 5, as will be understood.

On a montré en 17 un second épaulement annulaire débordant vers l'intérieur de l'alésage 7 et dans lequel coulisse la partie 4 de plus grand diamètre du piston 2. Ainsi, la partie 4 peut prendre appui sur ce second épaulement annulaire 17. 17 has shown a second annular shoulder projecting towards the inside of the bore 7 and in which the part 4 of larger diameter of the piston 2 slides. Thus, the part 4 can bear on this second annular shoulder 17.

Comme cela est connu en soi, des joints 18 assurent l'étanchéité au niveau des alésages 6 et 7 du boîtier 1. As is known per se, seals 18 provide sealing at the bores 6 and 7 of the housing 1.

On a montré en 19 un dispositif connu de rappel, lequel est constitué par un levier 20 articulé en 21 et couplé par un ressort 22 à un élément de suspension du véhicule, par exemple le bras de suspension arrière. Ce dispositif 19 agit en 23 en bout du piston 2 pour solliciter ce dernier vers l'intérieur de la deuxième chambre 10 afin qu'il occupe la position de repos illustrée sur la figure 1, positon pour laquelle le diaphragme ou disque 13 est dégagé de son ou de ses sièges 16 par le fait qu'il prend appui sur le gradin ou épaulement annulaire 15 comme il apparaît clairement sur ladite figure 1. There is shown in 19 a known return device, which is constituted by a lever 20 articulated at 21 and coupled by a spring 22 to a suspension element of the vehicle, for example the rear suspension arm. This device 19 acts at 23 at the end of the piston 2 to urge the latter towards the interior of the second chamber 10 so that it occupies the rest position illustrated in FIG. 1, the position for which the diaphragm or disc 13 is released from his or her seats 16 by the fact that it bears on the step or annular shoulder 15 as it clearly appears in said FIG. 1.

On donnera ci-après quelques brèves explications concernant le fonctionnement du compensateur de freinage qui vient d'être décrit. A few brief explanations will be given below concerning the operation of the brake compensator which has just been described.

La position de repos du piston 2 illustrée sur la figure 1 résulte de ce que les pressions régnant dans les deux chambres 8 et 10 sont identiques, ledispositif de rappel 19 contraignant le piston 2 à occuper ladite position de repos. Ceci veut dire que la pression dans la chambre d'entrée 8 a commencé à croître sous l'action de la pédale de frein du véhicule, mais demeure insuffisante pour dégager ou faire remonter le piston qui est maintenu en fond de boîtier par le dispositif de rappel 19. The rest position of the piston 2 illustrated in FIG. 1 results from the fact that the pressures prevailing in the two chambers 8 and 10 are identical, the return device 19 forcing the piston 2 to occupy said rest position. This means that the pressure in the inlet chamber 8 has started to increase under the action of the vehicle brake pedal, but remains insufficient to release or raise the piston which is held at the bottom of the housing by the reminder 19.

Lorsque la pression dans les deux chambres 8 et 10 croît encore, elle provoquera le soulèvement du piston 2, dont la surface inférieure est plus grande que la surface supérieure, à l'encontre de la force de rappel du dispositif 19. Ce soulèvement provoque la fermeture des passages 12 par le disque ou diaphragme 13 et interrompt par conséquent l'acheminement du fluide hydraulique vers les freins arrières du véhicule. When the pressure in the two chambers 8 and 10 increases further, it will cause the piston 2 to rise, the lower surface of which is larger than the upper surface, against the restoring force of the device 19. This lifting causes the closing of the passages 12 by the disc or diaphragm 13 and consequently interrupts the routing of the hydraulic fluid to the rear brakes of the vehicle.

Une augmentation supplémentaire de la pression aura pour effet de repousser le piston 2 vers le bas et d'établir une augmentation moindre de pression dans le circuit de freinage arrière, dans le rapport des surfaces supérieure/ inférieure du piston 2, et cela jusqu'à ce que le diaphragme 13 vienne à nouveau prendre appui sur l'épaulement 15 et rétablir la communication au travers des passages 12 avec une tendance corrélative de remontée du piston. A further increase in pressure will push the piston 2 down and establish a lesser pressure increase in the rear brake system, in the ratio of upper / lower surfaces of piston 2, and this up to that the diaphragm 13 again comes to bear on the shoulder 15 and re-establish communication through passages 12 with a correlative tendency of the piston to rise.

On comprend donc que toute augmentation de pression provoquera une succession d'ouvertures et de fermetures de la soupape que constitue le disque 13, par déplacement relatif du piston par rapport à ce disque, de telle sorte que le taux de montée en pression dans le circuit de frein des roues arrières par exemple est diminué, et cela à partir de la valeur déterminée par le dispositif de rappel 19, laquelle valeur constitue ce que l'on appelle la pression dtinterventionO
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. It is therefore understood that any increase in pressure will cause a succession of openings and closings of the valve constituted by the disc 13, by relative displacement of the piston relative to this disc, so that the rate of pressure build-up in the circuit brake of the rear wheels for example is reduced, and this from the value determined by the return device 19, which value constitutes what is called the intervention pressure
Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and shown which has been given only by way of example. In particular, it includes all the means constituting technical equivalents of the means described as well as their combinations, if these are carried out according to the spirit and implemented in the context of the claims which follow.

Claims

lo Brake compensator of the type essentially comprising a differential piston slidably mounted in a housing to define two chambers therein, namely a first chamber connected to a pressure source and a second chamber connected to the braking circuit to be controlled, these two chambers being susceptible to communicate with each other by means of at least one passage made in said piston and closable by means forming a valve or the like, characterized in that said means consist of a membrane, a single diaphragm or the like mounted concentrically with said piston of the side of said first chamber,

2o compensator according to claim 1, characterized in that the aforementioned diaphragm is integral with the aforementioned piston with a certain axial clearance.

3o compensator according to claim 1 or 2, characterized in that the aforementioned diaphragm is constituted by a disc, for example metallic, the periphery of which possibly includes notches0

4o Compensator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the aforementioned diaphragm is capable of bearing on a first annular shoulder formed in the wall of the housing on the side of the aforementioned first chamber and projecting outwards from the bore in which the larger diameter portion of the piston slides.

So compensator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the aforesaid first annular shoulder comprises channels or the like, in which case the notches at the periphery of the aforementioned diaphragm or disc can advantageously be omitted.

6o Compensator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the aforementioned part of larger diameter of the piston is capable of bearing on a second annular shoulder formed in the wall of the housing on the side of the aforementioned second chamber and projecting towards the interior of the bore in which said portion of larger diameter of the differential piston slides.

7. Compensator according to one of the preceding claims, characterized in that the aforementioned diaphragm or disc is mounted with free axial sliding on a rod or the like connecting the part of larger diameter: to the part of smaller diameter of the differential piston.

8o Vehicle equipped with a brake compensator according to one of claims 1 to 7o