FR2485457A1 - VEHICLE HYDRAULIC BRAKING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN SYSTEME DE FREINAGE HYDRAULIQUE POUR UN VEHICULE DONT LA CHARGE VARIE FREQUEMMENT ENTRE UNE VALEUR MAXIMUM ET UNE VALEUR MINIMUM. LE SYSTEME COMPREND DES CLAPETS DE DOSAGE DOUBLES HYDRAULIQUEMENT EN SERIE 14, 16, UN CLAPET 16 COMPRENANT UNE CAME 25 ENTRAINEE PAR UN RESSORT, QUI EN REPONSE A LA COMPRESSION DU SYSTEME DE SUSPENSION DU VEHICULE SELECTIONNE LA RELATION ENTRE LA PRESSION REGNANT DANS LE MAITRE-CYLINDRE 11 ET LA PRESSION DES FREINS 15 EN FONCTION DE L'ETAT DE CHARGE DU VEHICULE.THE PRESENT INVENTION CONCERNS A HYDRAULIC BRAKING SYSTEM FOR A VEHICLE WHOSE LOAD FREQUENTLY VARIES BETWEEN A MAXIMUM VALUE AND A MINIMUM VALUE. THE SYSTEM INCLUDES HYDRAULICALLY DOUBLE DOSING VALVES IN SERIES 14, 16, A VALVE 16 INCLUDING A CAM 25 DRIVEN BY A SPRING, WHICH RESPONDS TO THE COMPRESSION OF THE VEHICLE'S SUSPENSION SYSTEM SELECTS THE RELATIONSHIP BETWEEN THE PRESSURE IN THE MASTER- CYLINDER 11 AND THE BRAKE PRESSURE 15 ACCORDING TO THE STATE OF CHARGE OF THE VEHICLE.
Description
1.1.
La présente invention concerne des perfectionne- The present invention relates to improvements
ments apportés à un dispositif de commande de la pression de freinage hydraulique à détection de charge, destiné à être utilisé dans le circuit hydraulique entre le maître cylindre et les cylindres de frein des roues arrière. Le dispositif elements supplied to a load-sensing hydraulic brake pressure control device, intended for use in the hydraulic circuit between the master cylinder and the rear wheel brake cylinders. The device
est prévu pour détecter des variations de la distance sépa- is intended to detect variations in the separation distance
rant le châssis d'un véhicule et l'arbre de l'essieu suspen- the chassis of a vehicle and the axle shaft suspended
du.of.
On sait que la variation de la charge d'un vêhicu- We know that the variation in the load of a vehicle
le provoque une variation de son aptitude au freinage. Par exemple, lorsqu'un véhicule est à pleine charge, les roues causes it to vary its braking ability. For example, when a vehicle is fully loaded, the wheels
arrière ont une capacité de freinage presque identique à cel- rear have a braking capacity almost identical to that
le des roues avant. Cependant, lorsque la charge du véhicule est faible, les roues arrière peuvent avoir une capacité de the front wheels. However, when the vehicle load is low, the rear wheels may have a capacity to
freinage inférieure à celle des roues avant. Ainsi, la possi- less braking than the front wheels. So the possibility
bilité d'un blocage prématuré des roues arrière s'avère bility of a premature rear wheel lock turns out
beaucoup plus grande lors de l'arrêt d'un véhicule faible- much larger when stopping a weak vehicle-
ment chargé, que lors de l'arrêt d'un véhicule à pleine char- fully loaded, when stopping a vehicle at full load
ge. De façon à compenser le déséquilibre inhérent entre frei- ge. In order to compensate for the inherent imbalance between frei-
nage des roues avant et freinage des roues arrière, on a cou- swimming in the front wheels and braking the rear wheels,
ramment fait appel dans le passé à un clapet de dosage qui li- In the past, a dosing valve has been used which
mite le passage de fluide.vers les cylindres des freins des roues arrière après apparition d'un niveau prédéterminé de mites the passage of fluid towards the rear wheel brake cylinders after a predetermined level of
pression. Mais de tels clapets constituent un compromis en- pressure. But such valves constitute a compromise between-
tre les caractéristiques souhaitables du système pour la 2. be the desirable characteristics of the system for 2.
pleine charge et pour les faibles charges. Ainsi, les carac- full load and for light loads. Thus, the charac-
téristiques choisies du clapet de dosage ne conviennent ni dans le cas de la pleine charge, ni dans le cas d'une faible the selected dosing valve characteristics are not suitable for full load or low
charge. De nombreux mécanismes à clapet permettant la dé- charge. Numerous flap mechanisms allowing the
tection de la charge ou de la hauteur du véhicule ont été tection of the load or the height of the vehicle have been
proposés dans l'art antérieur, mais ils s'avèrent inutile- proposed in the prior art, but they prove to be useless-
ment complexes ou inadaptés aux véhicules modernes. On se re- complex or unsuitable for modern vehicles. We are
portera, par exemple, aux brevets. des Etats-Unis d'Amérique n0 3.362.758; n0 3.503.657; n0 3.649.084, n0 3.684.320; n0 3.734.574, n0 3.768.876; n0 3.848.932; n0 4.150.855; et relate, for example, to patents. United States of America No. 3,362,758; No. 3.503.657; No. 3,649,084, No. 3,684,320; no 3,734,574, no 3,768,876; no.3,848,932; No. 4,150,855; and
n0 4.159.855.no 4,159,855.
La présente invention concerne un dispositif perfec- The present invention relates to a perfected device
tionné de commande de la pression de freinage hydraulique, hydraulic brake pressure control,
sensible à la charge, qui est disposé dans Le circuit hydrau- sensitive to the load, which is arranged in the hydrau-
lique en amont des roues arrière et détec-ta les variations de la distance séparant le châssis et l'essieu d'un véhicule automobile, et commande la pression hydraulique fournie Dar li upstream of the rear wheels and detect the variations in the distance between the chassis and the axle of a motor vehicle, and control the hydraulic pressure supplied Dar
le maître cylindre aux cylindres des freins des roues arriè- the master cylinder to the rear wheel brake cylinders
re en réponse à de telles variations. re in response to such variations.
La présente invention prévoit un premier ensemble et un second ensemble à clapet de dosage qui sont reliés l'un à l'autre en série.Le premier ensemble est: placé en aval du maître cylindre et le second entre le premier ensemble et les freins des roues arrière du véhicule. Le premier clapet The present invention provides a first assembly and a second metering valve assembly which are connected to each other in series. The first assembly is: placed downstream of the master cylinder and the second between the first assembly and the brakes of the rear wheels of the vehicle. The first valve
de dosage produit une pression de sortie convenant à un véhi- metering produces an outlet pressure suitable for a vehicle
cule se trouvant en pleine charge. Le second clapet de dosa- cule being in full load. The second metering valve
ge, qui reçoit la pression de sortie du premier clapet comme pression d'entrée, agit dans le but de modifier ou de doser la pression provenant de ce premier clapet afin de produire une pression de sortie convenant à un véhicule faiblement chargé. ge, which receives the outlet pressure from the first valve as inlet pressure, acts to modify or adjust the pressure from this first valve to produce an outlet pressure suitable for a lightly loaded vehicle.
Le second ensemble à clapet de dosage est fixé ri- The second metering valve assembly is fixed ri-
gidement au châssis du véhicule et comprend une came rotati- frame to the chassis of the vehicle and includes a rotatable cam
ve entraînée par une biellette mécanique qui est fixée à l'essieu du véhicule. Alors que le véhicule est chargé, la ve driven by a mechanical link which is fixed to the axle of the vehicle. While the vehicle is loaded, the
compression du système de suspension réduit la distance sépa- compression of the suspension system reduces the separation distance
rant le châssis de l'essieu. La biellette mécanique, en ré- the axle chassis. The mechanical link, in re-
3. ponse à la réduction de cette distance, fait tourner la came 3. does not reduce this distance, turns the cam
jusqu'à une position o le mécanisme du second clapet de do- up to a position where the mechanism of the second valve
sage est hors marche. Ainsi, la pression de sortie du premier sage is off. So the outlet pressure of the first
clapet est transmise sans être perturbée par le second en- valve is transmitted without being disturbed by the second
semble aux freins des roues arrière du véhicule. seems to brake the rear wheels of the vehicle.
La came est assise en rotation sur un arbre d'en- The cam sits in rotation on a drive shaft
traînement axial de façon à permettre une rotation relative entre ces éléments. Un ressort de torsion fixé à la came a une extrémité fixée sur celle-ci et son autre extrémité en axial drag so as to allow relative rotation between these elements. A torsion spring fixed to the cam has one end fixed on it and its other end in
contact avec une surface diamétrale plate pour came de lPar- contact with a flat diametrical surface for lPar cam
bre d'entraînement. Ainsi, la came est amenée à tourner en même temps que l'arbre d'entraînement. Cependant, par suite bre training. Thus, the cam is caused to rotate at the same time as the drive shaft. However, as a result
de la présence du ressort de torsion, un mécanisme d'entraî- the presence of the torsion spring, a drive mechanism
nement unique est obtenu qui tient compte eçu mouvement rela- a unique result is obtained which takes account of the relative movement
tif entre lé châssis du véhicule et l'essieu pendant le between the chassis of the vehicle and the axle during
fontionnement du véhicule, en permettant une rotation relati- operation of the vehicle, allowing relative rotation
ve entre la came et l'arbre d'entraînement chaque fois que la rotation de la came est empêchée par le fonctionnement du ve between the cam and the drive shaft whenever the rotation of the cam is prevented by the operation of the
mécanisme de la vanne de dosage.metering valve mechanism.
Bien que l'ensemble à clapet de dosage à détection Although the detection metering valve assembly
de charge soit décrit ici comme étant en série avec un pre- be described here as being in series with a pre-
mier ensemble à clapet de dosage, on comprcndra que le clapet mier together with metering valve, it will be understood that the valve
de détection de charge puisse être utilisé seul dans des sys- load detection can be used alone in systems
tèmes o la pression de sortie du maître cylindre est prévue pour être transmisesans intervention d'un clapet de dosage, temes o the master cylinder outlet pressure is intended to be transmitted without the intervention of a metering valve,
directement aux freins du véhicule lorsque la charge est im- directly to the vehicle brakes when the load is heavy
portante. La présente invention sera bien comprise lors de la bearing. The present invention will be well understood during the
description suivante faite en liaison avec les dessins ci- following description made in conjunction with the drawings below
joints dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique d'un système de freinage hydraulique incorporant un clapet de dosage à seals in which: Figure 1 is a schematic view of a hydraulic braking system incorporating a metering valve with
détection de charge selon la présente invention; - load detection according to the present invention; -
La figure 2 est un graphique représentant les carac- Figure 2 is a graph showing the charac-
téristiques d'un système de dosage de frein selon la présen- of a brake dosing system according to the present
te invention; La figure 3 est une illustration d'une installation 4. typique dans un véhicule d'un clapet de dosage à détection de charge selon la présente invention; the invention; FIG. 3 is an illustration of a typical installation 4. in a vehicle of a load sensing metering valve according to the present invention;
La figure 4 est une vue en partie en coupe du cla- Figure 4 is a partly sectional view of the screen.
pet de dosage utilisé dans le système de freinage représenté en fgure 1; La figure 5 est une vue en coupe prise le long de la ligne 5-5 de la figure 4; La figure 6 est une vue en partie en coupe prise le long de la ligne 6-6 de la figure 4, La figure 7 est une vue en partie en coupe prise le long de la ligne 7-7 de la figure 4; metering pet used in the braking system shown in figure 1; Figure 5 is a sectional view taken along line 5-5 of Figure 4; Figure 6 is a partly sectional view taken along line 6-6 of Figure 4; Figure 7 is a partly sectional view taken along line 7-7 of Figure 4;
La figure 8 est une illustration éclatée de l'en- Figure 8 is an exploded illustration of the in-
semble des éléments constituant la partie à came d'un clapet de dosage à détection de charge; La figure 9 est une illustration de la came après rotation de 180? par rapport à la figure 8; La figure 10 est une représentation schématique du clapet de dosage lorsque la charge du véhicule est faible; La figure 11 est une représentation schématique seems elements constituting the cam part of a metering valve with load detection; Figure 9 is an illustration of the cam after rotating 180? compared to Figure 8; Figure 10 is a schematic representation of the metering valve when the vehicle load is low; Figure 11 is a schematic representation
du clapet de dosage lorsque la charge du véhicule est impor- metering valve when the vehicle load is high
tante; Les figures 12 et 13 sont des représentations schématiques du clapet de dosage lorsqu'il est tenu compte d'une sur-rotation de l'arbre d'entraînement de la came; et La figure 14 est une vue en partie-en coupe du aunt; Figures 12 and 13 are schematic representations of the metering valve when account is taken of an over-rotation of the cam drive shaft; and Figure 14 is a partly sectional view of the
clapet de dosage, semblable à celle de la figure 6, o le mé- metering valve, similar to that of figure 6, where the
canisme de la came est représenté lorsqu'il y a rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de l'arbre d'entraînement cam mechanism is shown when there is a clockwise rotation of the drive shaft
de la came.of the cam.
En liaison avec les figures, on a représenté en fi- In connection with the figures, there is shown in figure
gure 1 un système de freinage hydraulique de véhicule selon gure 1 a hydraulic vehicle braking system according to
la présente invention. Un maître-cylindre 11 fournit un flui- the present invention. A master cylinder 11 provides a fluid
de hydraulique sous pression d'actionnement de freins par l'intermédiaire d'une conduite F aux freins 13L et 13R des hydraulic pressure actuation of brakes via a line F to the brakes 13L and 13R
roues avant du véhicule après passage dans un ensemble à cla- front wheels of the vehicle after passing through a key assembly
pet de dosage, non représenté, contenu dans un ensemble de combinaison 12. Une conduite R constitue de même une source metering pet, not shown, contained in a combination assembly 12. A pipe R likewise constitutes a source
indépendante de fluide hydraulique sous pression d'actionne- independent of hydraulic fluid under operating pressure
5. ment de freins pour un premier ensemble à clapet de dosage 14, représenté schématiquement en combinaison avec l'ensemble 12, pour la fourniture du fluide aux freins 15L et 15R des 5. ment of brakes for a first metering valve assembly 14, shown diagrammatically in combination with assembly 12, for supplying the fluid to the brakes 15L and 15R of the
roues arrière.rear wheels.
Le clapet de dosage 14 peut être d'un type connu dans l'art antérieur, par exemple le clapet décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.423.936, comportant un seul point d'éclatement entre la pression hydraulique d'entrée The metering valve 14 can be of a type known in the prior art, for example the valve described in US Patent No. 3,423,936, having a single burst point between the hydraulic pressure d 'Entrance
et la pression hydraulique de sortie. Selon la présente iïnven- and the hydraulic outlet pressure. According to this iïnven-
tion, le clapet de dosage 14 est conçu pour produire une pres- tion, the metering valve 14 is designed to produce a pressure
sion de sortie liée à la pression d'entrée comme indiquê en L dans la figure 2. Le point d'éclatement auquel le clapet 14 outlet pressure linked to the inlet pressure as shown in L in figure 2. The burst point at which the valve 14
commence à procéder au dosage étant représenté en L. La cour- begins to carry out the dosing being represented in L. The cour-
be L de la figure 2 représente la relation entre la pression dans le maitre cylindre et la pression dans les freins des roues arrière dans le cas d'un véhicule chargé au-delà de la mi-charge jusqu'au poids brut du véhicule. La pression du fluide hydraulique de sortie du clapet 14 est transmise aux be L of FIG. 2 represents the relationship between the pressure in the master cylinder and the pressure in the rear wheel brakes in the case of a vehicle loaded beyond half-load up to the gross weight of the vehicle. The pressure of the hydraulic fluid leaving the valve 14 is transmitted to the
freins des roues arrière par des conduites Rl et R2, qui tra- rear wheel brakes via Rl and R2 lines, which
versent un dispositif 20 comportant un clapet de dosage à dé- pour a device 20 comprising a metering valve with
tection de charge.load protection.
Le dispositif 20 comprend un second ensemble à cla- The device 20 comprises a second assembly
pet de dosage 16,décrit avec plus de détails ci-après dont la construction est semblable à celle de l'ensemble de dosage 14 metering pet 16, described in more detail below, the construction of which is similar to that of the metering assembly 14
contenu dans l'ensemble de combinaison 12. L'ensemble à cla- contained in combination set 12. The key set
pet de dosage 16, lorsqu'il est autorisé à fonctionner, fonc- metering pet 16, when allowed to operate, works
tionne lors de l'application de la pression hydraulique de sortie provenant du clapet de dosage 14.d'une façon telle que la relation entre la pression du maitre cylindre (entrée au when the hydraulic outlet pressure from the metering valve 14 is applied, in such a way that the relationship between the pressure of the master cylinder (inlet to
clapet de dosage 14) et la pression des freins arrière (sor- metering flap 14) and the rear brake pressure (out-
tie du clapet de dosage 16) est représentée par la courbe E de la figure 2. La courbe E représente la relation entre la pression dans le maître cylindre et la pression dans les freins arrière laquelle est acceptable pour des conditions de part of the metering flap 16) is represented by curve E in FIG. 2. Curve E represents the relationship between the pressure in the master cylinder and the pressure in the rear brakes which is acceptable for
charge du véhicule tombant au-dessous de la condition de mi- vehicle load falling below the mid-condition
charge sélectionnée.load selected.
Un mécanisme à came 25 est prévu dans le dispositif 6. de façon à mettre le clapet de dosage 16 dans la position A cam mechanism 25 is provided in the device 6. so as to put the metering valve 16 in the position
d'ouverture totale lorsque le véhicule est lourdement chargé. fully open when the vehicle is heavily loaded.
Ainsi, lorsque la charge du véhicule se trouve au-delà de la mi-charge sélectionnée, le clapet de dosage 16 est mis hors marche par l'action de la came 25, ce qui permet, une trans- mission sans perturbation de la pression hydraulique et se Thus, when the vehicle load is beyond the selected half load, the metering valve 16 is turned off by the action of the cam 25, which allows transmission without disturbing the pressure. hydraulic and
traduit par la relation correspondant à la courbe L de la figu- translated by the relation corresponding to the curve L of the figu-
re 2. Cependant, lorsque la charge du véhicule est faible, les re 2. However, when the vehicle load is low, the
clapets de dosage 14 et 16 fonctionnent en série, et la rela- metering valves 14 and 16 operate in series, and the rela-
tion entre la pression du maître cylindre et la pression des freins arrière est représentée par la courbe E de la figure 2. La figure 3 est une illustration d'une installation tion between the master cylinder pressure and the rear brake pressure is represented by curve E in FIG. 2. FIG. 3 is an illustration of an installation
typique sur véhicule du clapet de dosage à détection de char- typical on vehicle of the metering valve with tank detection
ge de la présente invention. Le dispositif 20 est fixé rigide- ge of the present invention. The device 20 is fixed rigidly
ment à une partie non suspendue du châssis 35 du véhicule. ment to an unsprung part of the chassis 35 of the vehicle.
Un arbre d'entraînement 50 est fixé à une biellette 30, de sorte que pendant la rotation de cette biellette, l'arbre A drive shaft 50 is fixed to a link 30, so that during the rotation of this link, the shaft
d'entraînement 50 fait tourner la came 25 par l'intermédiai- drive 50 rotates cam 25 via
re d'un mécanisme d'entraînement qui sera décrit ci-après en détail. La biellette 30 est fixée au tube 31 de l'essieu du véhicule ou à tout autre élément approprié de la partie re of a drive mechanism which will be described below in detail. The rod 30 is fixed to the tube 31 of the axle of the vehicle or to any other appropriate element of the part
suspendue du système de roues arrière. suspended from the rear wheel system.
La came 25, sous l'action de la biellette 30 fixée à l'essieu 31,répond à la compression ou à l'expansion de The cam 25, under the action of the link 30 fixed to the axle 31, responds to the compression or expansion of
la suspension du véhicule (non représentée). Lorsque la biel- vehicle suspension (not shown). When the biel-
lette est en expansion (référence 30,figure 1), la charge du lette is expanding (reference 30, figure 1), the charge of
véhicule est faible et le clapet de dosage 16 est amené à fonc- vehicle is weak and the metering flap 16 is brought to function
tionner. Cependant, lorsque la biellette est comprimée (ré- tion. However, when the link is compressed (re-
férence 30', figure 1), la charge du véhicule est importante et la came 25 est amenée à tourner jusqu'à une position o ference 30 ', Figure 1), the vehicle load is high and the cam 25 is caused to rotate to a position o
le clapet de dosage 16 ne fonctionne pas. the metering valve 16 does not work.
En liaison avec la figure 5,l'ensemble à clapet de dosage 16 tel qu'il est représenté et décrit ici, représente In connection with FIG. 5, the metering valve assembly 16 as shown and described here, represents
simplement un mécanisme à clapet de dosage connu, et ne cons- simply a known metering flap mechanism, and does not
titue pas une partie de la présente invention. Considérant does not affect part of the present invention. Considering
que tout mécanisme à clapet de dosage connu qui peut être mo- than any known metering valve mechanism that can be modified
difié pour fonctionner comme décrit ici est utilisable dans set to work as described here is usable in
*2485457* 2485457
7- la présente invention, le fonctionnement de l'ensemble 16 7- the present invention, the operation of the assembly 16
sera décrit seulement dans la mesure o cela permet de com- will be described only to the extent that it allows
prendre sa relation avec la came de la présente invention et son fonctionnement dans le système hydraulique global de freinage. take its relationship with the cam of the present invention and its operation in the overall hydraulic braking system.
L'ensemble à clapet de dosage 16 comprend un pis- The metering valve assembly 16 includes a nozzle
ton 40 placé axialement à l'intérieur d'un alésage 45, et ton 40 placed axially inside a bore 45, and
s'étendant dans un alésage 45a de diamètre plus petit, le- extending into a bore 45a of smaller diameter, the-
quel débouche dans une cavité 70 renfermant une came. Un joint torique 47 rend hydrauliquement étanche l'alésage 45 vis-à-vis de l'alésage 45a, ce qui a pour effet d'éviter la which opens into a cavity 70 containing a cam. An O-ring 47 hydraulically seals the bore 45 with respect to the bore 45a, which has the effect of avoiding the
circulation de fluide hydraulique dans l'alésage 45a. Le pis- circulation of hydraulic fluid in bore 45a. The pis-
ton 40 comporte une partie en prolongement en forme de petit axe 48, qui est en saillie dans un alésage 49. Le piston 40 peut se déplacer axialement à l'intérieur de l'alésage 45a, de sorte que l'axe 48 peut être en saillie dans la cavité 70, tone 40 has an extension portion in the form of a small axis 48, which projects into a bore 49. The piston 40 can move axially inside the bore 45a, so that the axis 48 can be in protrusion in the cavity 70,
comme cela sera décrit ci-après.as will be described below.
L'extrémité opposée du piston 40 comprend une tête de clapet 43 d'un diamètre inférieur à celui de l'alésage 45b, ce qui permet un débit sans entrave du fluide hydraulique. Le The opposite end of the piston 40 comprises a valve head 43 with a diameter less than that of the bore 45b, which allows an unimpeded flow of the hydraulic fluid. The
piston 40 a d'autre part un chapeau 41, qui comporte une en- piston 40 has on the other hand a cap 41, which comprises a
coche 42. Le piston 40 est normalement sollicité vers la gau- check mark 42. The piston 40 is normally biased to the left
che par un ressort 46, de sorte que le chapeau est sollicité che by a spring 46, so that the cap is stressed
de façon à venir buter contre l'extrémité de l'alésage 45b. so as to abut against the end of the bore 45b.
Le fluide hydraulique peut ainsi entrer dans l'orifice d'ad- Hydraulic fluid can thus enter the inlet
- mission Rl, passer librement entre le piston 40 et le siège de clapet en élastomère 44, passer au niveau de la tête 43, mission R1, pass freely between the piston 40 and the elastomer valve seat 44, pass at the level of the head 43,
et par l'intermédiaire de l'encoche 42 sortir par l'orifice R2. and via the notch 42 exit through the orifice R2.
Ainsi, dans la configuration représentée en figure 5, la pres- Thus, in the configuration shown in FIG. 5, the pressure
sion du fluide à l'orifice de sortie R2 sera égale à la pres- fluid pressure at outlet R2 will be equal to the pressure
sion du fluide à l'orifice d'entrée Rl. sion of the fluid at the inlet port Rl.
Pendant l'application des freins,le trajet précé- During application of the brakes, the previous route
dent du fluide à travers l'ensemble 16 reste ouvert jusqu'à ce que la pression du fluide fourni à l'orifice de sortie RI atteigne un niveau prédéterminé. A ce moment là, la tête de fluid tooth through the assembly 16 remains open until the pressure of the fluid supplied to the outlet port RI reaches a predetermined level. At that time, the head of
clapet 43 se fermera contre le siège 44. Le niveau de la pres- valve 43 will close against seat 44. The level of pressure
sion auquel cela se produit est fonction de la tension du 8. ressort 46 par rapport à la surface effective du piston 40 sur sion at which this occurs is a function of the tension of the 8. spring 46 relative to the effective surface of the piston 40 on
laquelle agit la pression du fluide d'entrée dans une direc- which acts the pressure of the inlet fluid in a direction
tiQn opposée à la tension du ressort. La surface effective tiQn opposite the spring tension. The effective area
est égale au diamètre D du piston 40 étant donné que l'extré- is equal to the diameter D of the piston 40 since the end
mité droite du piston 40 en saillie dans l'alésage 45a n'est right half of the piston 40 protruding into the bore 45a is
pas soumise à la pression du fluide d'entrée par suite de la - not subject to inlet fluid pressure due to -
présence du joint torique 47, alors crue cette pression agit presence of O-ring 47, then believed this pressure acts
sur toutes les autres parties du piston 40. on all the other parts of the piston 40.
Après appui de la tête de clapet 43 contre le sié- After pressing the valve head 43 against the seat
ge 44 et augmentation de la pression du fluide à l'orifice ge 44 and increase of the fluid pressure at the orifice
d'entrée Rl, cette pression plus grande agira sur une surfa- input Rl, this greater pressure will act on a surface
ce circulaire effective du piston 40 d'un diamètre égal au this effective circular of the piston 40 with a diameter equal to
diamètre principal d'étanchéité de la tête 43 moins la surfa- main sealing diameter of the head 43 minus the surface
ce en coupe du piston 40 s'étendant dans l'alésage 45a. Cela a pour effet de produire une force agissant sur le piston 40 this in section of the piston 40 extending in the bore 45a. This has the effect of producing a force acting on the piston 40
dans la même direction que le ressort 46 pour rëouvrir la tê- in the same direction as the spring 46 to reopen the head
te de clapet 43 et fournir au moins une partie du fluide à pression plus grande à l'orifice de sortie R2. Cependant, toute fourniture de ce type-à l'orifice de sortie R2 crée une force s'opposant au mouvement du piston 40. Cette force valve te 43 and supply at least a portion of the fluid at higher pressure to the outlet port R2. However, any supply of this type to the outlet port R2 creates a force opposing the movement of the piston 40. This force
a tendance à refermer la tête 43 contre le siège 44. Cette for- tends to close the head 43 against the seat 44. This form
ce a tendance à maintenir la tête 43 très près du siège 44, ce qui a pour conséquence de limiter le débit de fluide entre l'orifice d'entrée Rl et l'orifice de sortie R2, créant une pression à l'orifice de sortie R2 qui augmente à une vitesse this tends to keep the head 43 very close to the seat 44, which has the consequence of limiting the flow of fluid between the inlet port R1 and the outlet port R2, creating pressure at the outlet port R2 increasing at a rate
moins grande que la pression à l'orifice d'entrée Rl. Le rap- less than the pressure at the inlet Rl. Rap-
port des pressions est déterminé par la relation entre les surfaces effectives dont il a été question plus haut et par conséquent, le fluide sous pression traversant le clapet 16 pressure port is determined by the relationship between the effective surfaces discussed above and therefore, the pressurized fluid passing through the valve 16
peut être dosé de façon à suivre une relation prédéterminée. can be dosed to follow a predetermined relationship.
- Pendant cette partie de l'application des freins - During this part of the application of the brakes
o l'effort de la pédale est réduit à la suite d'une appli- o the pedal force is reduced following an application
cation des freins avec une intensité suffisante pour avoir cation of the brakes with sufficient intensity to have
déplacé le piston 40 jusqu'à la position de limitation du dé- moved the piston 40 to the limit position of the
bit, les forces tendant à déplacer le piston 40 vers la gau- bit, the forces tending to move the piston 40 to the left
che sont réduites et le piston 40 se déplace vers la droite che are reduced and the piston 40 moves to the right
sous l'effet de la pression régnant à l'orifice de sortie R2. under the effect of the pressure prevailing at the outlet orifice R2.
9. Alors que le piston 40 se déplace vers la droite, la tête de 9. As the piston 40 moves to the right, the head
clapet 43 peut coulisser dans la surface périphérique inté- valve 43 can slide in the internal peripheral surface
rieure du siège 44, ce qui a pour effet d'augmenter le volume disponible pour le fluide aux cylindres de freins arrière lSL et 15R et d'accomplir une réduction de la pression à l'orifice de sortie R2. La pression dans cet orifice R2 ne peut jamais seat 44, which has the effect of increasing the volume available for the fluid to the rear brake cylinders lSL and 15R and of achieving a reduction in the pressure at the outlet orifice R2. The pressure in this R2 port can never
être supérieure à la pression dans l'orifice d'entrée RI par- be greater than the pressure in the inlet port RI par-
ce que le siège 44 agit également en clapet d'arrêt permet- that the seat 44 also acts as a shut-off valve allows
tant la circulation du fluide entre l'orifice R2 et l'alésage 45. On se reportera au brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3.423.936 du 28 janvier 1969 au nom de William Stelzer pour both the circulation of the fluid between the orifice R2 and the bore 45. Reference is made to US Pat. No. 3,423,936 of January 28, 1969 in the name of William Stelzer for
trouver une description plus détaillée concernant le fonction- find a more detailed description of the function-
nement du clapet de dosage et la conception des éléments d'un the metering valve and the design of the elements of a
clapet de dosage particulier.special dosing valve.
On se reportera aux figures 4 à 9 pour la descrip- Reference is made to FIGS. 4 to 9 for the description
tion de la came 25, de sa construction et de son fonctionne- tion of cam 25, its construction and its operation
ment. Le logement 19 du dispositif 20 comporte un alésage à deux gradins. Le fond 69 de l'alésage 60 contient une is lying. The housing 19 of the device 20 has a bore with two steps. The bottom 69 of the bore 60 contains a
rainure semi-circulaire 67 et une rainure de portée 68. L'ar- semicircular groove 67 and a bearing groove 68. The rear
bre 50 d'entraînement de la came est supporté et maintenu com- bre 50 cam drive is supported and maintained
me indiqué en figure 4. La portée 51 de l'arbre 50 est reçue indicated to me in figure 4. The bearing 51 of the shaft 50 is received
- en rotation dans l'évidement 68. L'arbre 50 s'étend générale- - in rotation in the recess 68. The shaft 50 extends generally-
ment perpendiculaire au fond 69 traversant un chapeau d'ex- perpendicular to the bottom 69 crossing an ex- cap
trémité 61 qui le supporte en rotation. Le chapeau 61 est mon- end 61 which supports it in rotation. Hat 61 is my-
té avec ajustage serré dans l'alésage 60a et appuyé contre un épaulement 62 par un circlip 63. Un joint torique 55 sert à rendre étanche la chambre 70 pour came contre l'entrée de tee with tight fit in the bore 60a and pressed against a shoulder 62 by a circlip 63. An O-ring 55 serves to seal the chamber 70 for cam against the entry of
corps étrangers. L'arbre 50 d'entraînement de came est en sail- foreign bodies. The cam drive shaft 50 is in sail-
lie sur l'extérieur du chapeau 61, sur une longueur suffisan- binds on the outside of the cap 61, over a sufficient length
te pour permettre son engagement dans une biellette 30 (voir you to allow its engagement in a rod 30 (see
figure 3). Ainsi, l'arbre d'entraînement 50 est amené à tour- figure 3). Thus, the drive shaft 50 is brought to turn-
ner suivant le même déplacement angulaire que la biellette 30. ner following the same angular displacement as the rod 30.
La came 25 est supportée en rotation par une portée 52 de l'arbre d'entraînement 50 de sorte qu'elle peut tourner The cam 25 is rotatably supported by a bearing 52 of the drive shaft 50 so that it can rotate
par rapport à cet arbre. La came 25 comporte un évidement pé- relative to this tree. The cam 25 has a small recess
riphérique 26 et des molletages 24 dirigés axialement sur au 10. moins sa périphérie de travail. La périphérie de travail de ripherique 26 and knurling 24 directed axially on at least 10. its working periphery. The working periphery of
la came 25 apparaîtra dans la description complémentaire de cam 25 will appear in the additional description of
sa fonction et de son fonctionnement. Un axe 32 est axiale- its function and operation. An axis 32 is axial-
ment en saillie sur la came 25 et s'engage dans une fente 67 dans laquelle il coulisse, fente pratiquée dans le fond 69 ment projecting from the cam 25 and engages in a slot 67 in which it slides, slot made in the bottom 69
de l'alésage, ce qui a pour effet de limiter l'angle de rota- of the bore, which has the effect of limiting the angle of rotation
tion de la came 25 à la rotation permise par cette fente. Le côté intérieur 22 de la came 25 est fraisé pour donner une surface à gradin 27 dirigée vers l'intérieur. Un évidement circulaire 21 s'étend axialement dans la came 25 entre la surface extérieure 28 et la surface 27,ce qui constitue un passage 23 entré les surfaces 28 et 27. Un mandrin 33 est monté axialement à l'intérieur de l'évidement circulaire 21 en s'étendant vers l'extérieur et légèrementr au-droit de la surface extérieure 28. Un ressort de torsion 34 entoure le tion of the cam 25 to the rotation allowed by this slot. The inner side 22 of the cam 25 is milled to give a stepped surface 27 facing inward. A circular recess 21 extends axially in the cam 25 between the outer surface 28 and the surface 27, which constitutes a passage 23 between the surfaces 28 and 27. A mandrel 33 is mounted axially inside the circular recess 21 extending outward and slightly r-right of the outer surface 28. A torsion spring 34 surrounds the
mandrin 33, sa partie hélicoïdale étant assise dans l'évide- mandrel 33, its helical part being seated in the recess
ment circulaire 21, de façon que son extrémité intérieure circular mint 21, so that its inner end
34a s'étende dans le passage 23 en étant juxtaposée à la sur- 34a extends in passage 23 while being juxtaposed on the over-
face et s'engage dans un trou 29 de retenue de ressort. L'ex- face and engages in a spring retaining hole 29. The ex-
trémité extérieure 34b du ressort est juxtaposée à la surfa- outer end 34b of the spring is juxtaposed with the surface
ce 28 de la came.25, s'étend dans une fente 54 de l'arbre d'entraînement 50 et est en contact avec une surface à came this 28 of the cam. 25, extends into a slot 54 of the drive shaft 50 and is in contact with a cam surface
53. Dans les conditions normales de montage décrites ci-des- 53. Under the normal mounting conditions described above
sus et représentées en figure 6, les extrémités 34a et 34b du ressort de torsion sont sous tension de façon à appliquer une force dirigée angulairement vers l'extérieur-sur le trou de retenue de ressort 29 et sur la surface à came plate 53 de l'arbre d'entraînement 50. Une fente 56 est pratiquée à l'extrémité extérieure de l'arbre 50 de façon à permettre un above and represented in FIG. 6, the ends 34a and 34b of the torsion spring are under tension so as to apply a force directed angularly towards the outside - on the spring retaining hole 29 and on the flat cam surface 53 of the drive shaft 50. A slot 56 is made at the outer end of the shaft 50 so as to allow a
réglage externe.external adjustment.
En fonctionnement, la came 25 est amenée à tour- In operation, the cam 25 is brought to turn-
ner avec l'arbre 50 sous l'effet du ressort 34 qui applique sa tension sur la surface 53 de l'arbre 50. Mais, dans le cas o la came 25 serait empêchée de tourner par suite d'un ner with the shaft 50 under the effect of the spring 34 which applies its tension on the surface 53 of the shaft 50. But, in the case where the cam 25 is prevented from rotating due to a
contact entre l'axe 32 et la rainure 67 ou d'un contact en- contact between axis 32 and groove 67 or a contact between
tre la came 25 et l'axe 48 du piston 40,l'arbre 50 pourrait neammoins tourner par rapport à la came 25 grâce à une be the cam 25 and the axis 48 of the piston 40, the shaft 50 could nevertheless rotate relative to the cam 25 thanks to a
2.854572.85457
11.11.
nouvelle compression du ressort de torsion 34. Ainsi, on ob- new compression of the torsion spring 34. Thus,
tient un mécanisme d'entraînement à ressort entre l'arbre 50 holds a spring drive mechanism between the shaft 50
d'entraînement de la came et la came 25, qui permet un sur- of the cam and cam 25, which allows an over-
croit de course de l'arbre 50 lorsque la rotation de la came 25 est par ailleurs limitée. Les figures 3, 5 à 7, et 10 représentent la forme du dispositif 20 à clapet de dosage et détection de charge dans le cas o la charge du véhicule est de faible valeur. Le châssis 35 du véhicule est relativement élevé par rapport à lo l'essieu suspendu 31. Ainsi, la biellette 30 positionne la came 25 d'une façon telle que l'évidement périphérique 26 permet à l'axe 48 du piston 40 de se déplacer axialement pour entrer et sortir de la chambre 70. Le clapet de dosage 16 peut ainsi fonctionner librement, ce qui se traduit par une relation entre la pression du maître cylindre et la pression believes the shaft 50 travels when the rotation of the cam 25 is moreover limited. Figures 3, 5 to 7, and 10 show the shape of the device 20 with metering valve and load detection in the case where the vehicle load is of low value. The chassis 35 of the vehicle is relatively high relative to the suspended axle 31. Thus, the link 30 positions the cam 25 in such a way that the peripheral recess 26 allows the axis 48 of the piston 40 to move axially to enter and exit the chamber 70. The metering valve 16 can thus operate freely, which results in a relationship between the pressure of the master cylinder and the pressure
des freins arrière représentée par la courbe E de la figure 2. rear brakes represented by curve E in FIG. 2.
Tant que le véhicule est faiblement chargé, le cla- As long as the vehicle is lightly charged, the
pet de dosage 16 fonctionne. L'évidement périphérique 26 ne géne pas le fonctionnement du clapet 16. Cependant, dans le cas o l'.axe 48 du piston se trouve en saillie dans la chambre metering pet 16 works. The peripheral recess 26 does not interfere with the operation of the valve 16. However, in the case where the axis 48 of the piston is projecting into the chamber
par suite du freinage du véhicule et o le véhicule ren- as a result of the vehicle braking and o the vehicle
contre de mauvaises conditions de route qui provoquent une against bad road conditions which cause a
sur-rotation momentanée de l'arbre 50 par suite d'une compres- momentary over-rotation of the shaft 50 due to compression
sion excessive du système de suspension du véhicule, la came 25 vient momentanément en contact avec l'axe 48 du piston, ce qui stoppe sa rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Cependant, l'arbre 50 d'entraînement de la came peut continuer à tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par compression du ressort de torsion 34. Une telle excessive suspension of the vehicle suspension system, the cam 25 momentarily comes into contact with the axis 48 of the piston, which stops its rotation in an anti-clockwise direction. However, the cam drive shaft 50 can continue to rotate anti-clockwise by compression of the torsion spring 34. Such
situation est représentée en figure 13. situation is shown in figure 13.
Lorsque le véhicule est à sa charge maximum, le sys- When the vehicle is at maximum load, the system
* tème de suspension est comprimé, de sorte que la distance ver-* suspension head is compressed, so that the distance ver-
ticale entre le châssis 35 et-l'essieu 31 se trouve réduite. between the frame 35 and the axle 31 is reduced.
La biellette 30 prend la position représentée en figure 11, ce qui entraîne une rotation de la came 25 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre comme cela est représenté. Dans The rod 30 takes the position shown in Figure 11, which causes the cam 25 to rotate counterclockwise as shown. In
cette situation, la périphérie la plus à l'extérieur de la ca- this situation, the outermost periphery of the
me 25 tourne jusqu'à une position qui met hors fonctionnement 12. 25 turns to a position that turns off 12.
le clapet 26, ce qui a pour effet d'éviter une libre transla- the valve 26, which has the effect of avoiding free transla-
tion du piston 40. Ainsi, à pleine charge, comme cela est re- piston 40. Thus, at full load, as is re-
présenté en figure 11, la relation entre la pression du mal- presented in figure 11, the relation between the pressure of the evil-
tre cylindre et la pression des freins arrière est donnée par la courbe L de la figure 2. Tant que le véhicule se trouve dans ces conditions de pleine charge, la périphérie extérieure the cylinder and the rear brake pressure is given by curve L in FIG. 2. As long as the vehicle is in these fully loaded conditions, the outer periphery
de la came 25 conservera la position o il y a mise hors fonc- of cam 25 will keep the position where it has been switched off
tionnement du piston de clapet comme cela est représenté dans les figures 11 et 12. Dans cette position, et lorsque la operation of the valve piston as shown in Figures 11 and 12. In this position, and when the
charge de freinage appliquée est telle que le piston 40 es- applied braking load is such that the piston 40 is
saie de se déplacer vers la droite, l'axe 48 du piston bute contre la came 25 et vient s'engager dans les parties axiales to move to the right, the axis 48 of the piston abuts against the cam 25 and engages in the axial parts
molletées 24 de la périphérie extérieure de la came 25. Ain- knurled 24 of the outer periphery of the cam 25. Ain-
si, la came 25 est empêchée de tourner librement. Toute rota- if, the cam 25 is prevented from rotating freely. Any rota-
tion ultérieure de l'arbre d'entraînement 5C0 de la came ré- subsequent drive shaft 5C0 of the cam
sultant de vascillations de l'essieu 31 dues à la route sera resulting from vascillations of the axle 31 due to the road will
acceptée par compression du ressort de torsion 34, comme re- accepted by compression of the torsion spring 34, as re-
présenté en figure 12.presented in figure 12.
- L'angle A (figure 6) entre laligne centrale de l'axe 48 et le gradin 26a de la came détermine les conditions de charge du véhicule pour lesquelles le clapet de dosage 16 est mis hors fonctionnement; par conséquent, il est nécessaire que cet angle soit fixé avec précision. L'angle A est déterminé - The angle A (Figure 6) between the central line of the axis 48 and the step 26a of the cam determines the vehicle loading conditions for which the metering valve 16 is put out of operation; therefore, it is necessary that this angle be set precisely. The angle A is determined
pour un véhicule non chargé et représente l'angle suivant le- for an unloaded vehicle and represents the angle according to-
quel l'arbre d'entraînement 50 tournera alors que le véhicule which drive shaft 50 will rotate while the vehicle
est chargé jusqu'à la mi-charge, pour lequel on souhaite pas- is loaded until mid-charge, for which you do not want to-
ser de la courbe E à la courbe L de la figure 2. Le gradin 26b est placé de façon à ne pas gêner le fonctionnement du clapet de dosage 16; l'axe 32 et la rainure 67 peuvent aussi avoir une forme telle que la rotation de la came 25 dans le sens des aiguilles d'une montre soit limitée, ce qui a pour effet ser from curve E to curve L in FIG. 2. The step 26b is placed so as not to interfere with the operation of the metering valve 16; the axis 32 and the groove 67 can also have a shape such that the rotation of the cam 25 clockwise is limited, which has the effect
d'empêcher que le gradin 26b ne vienne gêner le fonctionne- to prevent the step 26b from interfering with the operation
ment du clapet de dosage 16.metering valve 16.
Le dispositif à clapet de dosage et détection de charge représenté dans les figures 1 à 13 permet de tenir compte d'une rotation de l'arbre 50 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre lors de la compression du système de 13. suspension du véhicule. Cependant, ce dispositif peut être facilement adapté pour tenir compte d'une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre comme cela est représenté en figure 14. Un nouveau positionnement de la rainure 67, comme représenté en figure 14,permet d'adapter le mécanisme à une The metering and load detection valve device shown in FIGS. 1 to 13 makes it possible to take account of a rotation of the shaft 50 anticlockwise during the compression of the suspension system. of the vehicle. However, this device can be easily adapted to take into account a clockwise rotation as shown in FIG. 14. A new positioning of the groove 67, as shown in FIG. 14, makes it possible to adapt the one-way mechanism
rotation ayant ce sens.rotation having this sense.
La présente invention n'est pas limitée aux exem- The present invention is not limited to the examples
ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au. ples of realization which have just been described, it is at.
contraire susceptible de variantes et de modifications qui otherwise subject to variations and modifications which
apparaîtront à l'homme de l'art.will appear to those skilled in the art.
14.14.
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