FR2562957A1 - Emetteur de pression hydraulique a double piston - Google Patents

Abstract

EMETTEUR DE PRESSION HYDRAULIQUE POUR AU MOINS UN ORGANE RECEPTEUR COMPORTANT UN PISTON DE PETITE SECTION ACTIONNE DIRECTEMENT PAR UNE TIGE POUSSOIR ET UN PISTON DE GRANDE SECTION ACTIONNE PARALLELEMENT A LA TIGE POUSSOIR PAR OU VIA UN ORGANE ELASTIQUE DE TRANSMISSION. LA CHAMBRE HYDRAULIQUE DE GRANDE SECTION 18 EST RELIEE, D'UNE PART EN PERMANENCE, A L'ORGANE RECEPTEUR PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN CLAPET ANTIRETOUR 35 S'OUVRANT EN DIRECTION DE L'ORGANE RECEPTEUR, D'AUTRE PART EN POSITION DE RECUL, A UNE SOURCE DE FLUIDE HYDRAULIQUE DE REALIMENTATION 6. APPLICATION A L'ACTIONNEMENT DE CYLINDRES DE FREIN HYDRAULIQUES LAISSANT AU DESSERRAGE DES FREINS DU JEU ENTRE LES GARNITURES ET LES PISTES DE FRICTION.

Description

EMETTEUR DE PRESSION HYDRAULIQUE A DOUBLE PISTON

La présente invention s'applique à un émetteur de pression hydrau-

lique pour au moins un organe récepteur tel qu'un cylindre de frein, du type comportant un piston de petite section actionné directement par une tige poussoir pour pressuriser et réduire le volume d'une chambre hydraulique de petite section reliée à l'organe récepteur et un piston de grande section actionné parallèlement à la tige poussoir par ou via

un organe élastique de transmission tel qu'un ressort taré pour pressu-

riser et réduire le volume d'une chambre hydraulique de grande section reliée également à l'organe récepteur, de manière à produire, au début de l'actionnement de l'émetteur, un refoulement de fluide hydraulique aà grand debit par le piston de grande section jusqu'à ce que la pression de refoulement agissant sur le piston de grand diamètre soit capable de

s'opposer à l'action de l'organe élastique de transmission.

De tels émetteurs de pression hydraulique à piston utilisés pour

la commande hydraulique des freins et communément appelés maitres-

cylindres dans l'industrie automobile ont été proposés pour permettre que l'usure des organes de friction des freins soit automatiquement compensée et que lors du freinage, les garnitures de friction soient amenées rapidement au contact de leur piste de freinage par un grand débit de liquide de freinage à basse pression et que le serrage des freins se poursuive ensuite à une pression hydraulique élevée après l'application des garnitures de friction. Ce mode de commande des freins permettait d'assurer le serrage des freins dans un système de freinage avec un jeu relativement important entre les garnitures de friction et

les pistes de freinage.

Ces émetteurs de pression à double pression de freinage (pression initiale d'application des garnitures et pression de serrage) n'ont plus

éte utilisés dès lors que l'on a pu disposer de régleurs de jeu mécani-

ques efficaces et fiables et l'utilisation des freins à disque dans l'industrie automobile a permis de réaliser des systèmes hydrauliques suiveurs limitant la course d'application des garnitures de friction, généralement à l'aide d'un segment élastique suiveur interdisant par friction tout recul important des garnitures de friction après un serrage des freins mais autorisant par contre le recul à force de ces

garnitures pour procéder à leur changement.

Pour certains freins à grande puissance dont la commande par une pression hydraulique est envisagée, tels que les freins à disque de véhicules routiers lourds ou de véhicules ferroviaires, notamment ceux qui sont équipés de pinces flottantes, il est nécessaire, pour obtenir un desserrage rapide et complet des freins, d'autoriser un recul des garnitures de friction au desserrage qui laisse un jeu important (de l'ordre du millimètre au moins pour les freins à disque de grande puissance) entre les garnitures de friction et les pistes de freinage (généralement les faces du disque) sur lesquelles les garnitures sont appliquées au freinage. Ces freins à grande puissance thermique de

freinage exigent de plus, à l'application des freins, un travail élas-

tique important correspondant à la compression des garnitures de fric-

tion relativement épaisses et à l'extension élastique des pinces portant les garnitures de friction. Ces diverses exigences pour l'actionnement des freins à grande puissance thermique, notamment les freins à disques des véhicules lourds routiers et ferroviaires, ne peuvent pas être complètement satisfaites par les systèmes connus de maître cylindre à

double piston. En effet, dans ces systèmes connus les garnitures d'étan-

2-5 chéité du piston de grande section ne peuvent pas supporter les pression élevées requises pour l'actionnement des freins et dans les systèmes o la chambre à basse pression est isolée de la chambre à haute pression, les basses pressions obtenues par insufflation d'huile ou par raclage du

dos de piston sont insuffisantes pour assurer l'application des garni-

tures de friction à l'encontre de puissants ressorts de rappel de ces

garnitures en position inactive.

L'un des buts de la présente invention est précisément de réaliser un émetteur de pression hydraulique qui soit capable d'émettre un important débit initial de fluide hydraulique à une pression déjà significative (comprise entre 2 et 10 bars) capable de vaincre les pertes de charge du circuit hydraulique pour assurer une application

rapide des garnitures sur les pistes de freinage en agissant à l'en-

contre des puissants ressorts de rappel qui sont nécessaires pour rappeler ces garnitures en position desserrée dans toutes les conditions de frottement, de manière à garantir toujours un desserrage rapide des freins, indispensable notamment en cas d'enrayage des roues freinées, c'est-à-dire de blocage ou de tendance au blocage de ces roues au cours du freinage et avant l'arrêt du véhicule freiné. A cet effet, dans les émetteurs de pression hydraulique selon l'invention, la chambre hydraulique de grande section est reliée, d'une part en permanence à l'organe récepteur par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour s'ouvrant en direction de l'organe récepteur, d'autre part,

en position de recul à une source de fluide hydraulique de réalimenta-

tion, alors que la chambre hydraulique de petite section est reliée à

l'organe récepteur par un circuit autorisant le retour du fluide hydrau-

lique au moins jusqu'à une pression résiduelle minimale et l'émetteur est muni en coopération avec le corps d'alésage et/ou de guidage du piston de petite section, d'une part, de moyens de mise en communication des chambres hydrauliques à grande et à petite section en position de recul dudit piston de petite section et, d'autre part, de moyens de rappel, après ladite mise en communication, du piston de grande section vers sa position de recul et de mise en communication de la chambre

hydraulique à grande section avec la source de fluide de réalimentation.

Les moyens de rappel du piston de grande section vers sa position

de recul sont, de préférence constitués, d'une part d'un organe méca-

nique de rappel, tel qu'un ressort de rappel, du piston de petite section vers sa position de recul et, d'autre part d'une butée annulaire du piston de petite section venant en appui sur ledit corps d'alésage et/ou de guidage en position de recul du piston de petite section alors que le corps d'alésage et/ou de guidage du piston de petite section est solidaire ou rendu solidaire, au moins en translation, du piston de

grande section.

Selon un mode de réalisation diminuant l'hystérésis de l'émetteur de pression selon l'invention, le corps d'alésage et/ou de guidage du

piston de petite section est mobile de façon étanche dans un alésage -

pour constituer un piston annulaire de séparation entre les chambres hydrauliques de grande et de petite section et comporte une section annulaire sensible à la pression qui règne dans la chambre de petite section et qui agit ainsi sur le piston de grande section (solidaire au moins en translation du corps d'alésage) à l'encontre de l'organe élastique de transmission, de manière que la montée de la-pression dans la chambre de petite section provoque une augmentation de la réaction de

pression exercée sur le piston de grande section.

Afin d'obtenir une bonne efficacité et une compacité suffisante pour l'émetteur de pression hydraulique selon l'invention, la section annulaire du corps d'alésage sensible à la pression régnant dans la chambre de petite section est au moins trois fois plus faible que la

section du piston de petite section.

Selon un mode de réalisation simplifié de l'émetteur selon l'in-

vention, le clapet anti retour s'ouvrant en direction de l'organe récepteur est susceptible d'être amené en position ouverte en position de recul du piston de grande section, de manière à relier la chambre hydraulique de grande section à l'organe récepteur dans cette position de recul du piston de grande section. Cette disposition permet de supprimer tous les clapets sur le couple piston-cylindre de petite section qui travaille généralement à des pression élevées et dont la

fiabilité est ainsi grandement améliorée.

L'ensemble piston cylindre de petite section peut ainsi être

constitué d'un piston plongeur engagé sur un joint annulaire d'étan-

chéité à lèvre dont au moins une lèvre est plaquée sur la surface cylindrique polie du piston plongeur sous l'action de la pression régnant dans la chambre hydraulique de petite section et le piston plongeur est solidaire à son extrémité dans la chambre hydraulique de petite section d'une plaque ou rondelle de butée apte à venir en appui sur une butée du corps de guidage en avant du joint annulaire et à l'intérieur de la chambre de petite section, de manière à permettre le rappel du corps de guidage et du piston de grande section qui lui est relié, par le piston plongeur lorsque celui-ci est rappelé en position

de recul extrême. Un tel maître cylindre n'exige plus, pour sa réali-

sation, qu'une rectification extérieure de la tige du piston plongeur

qui peut effectuer des courses importantes et présente alors une fia-

bilité et une aptitude âàla haute pression exceptionnelles.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le piston de petite section comporte, d'une part une garniture d'étanchéité à lèvre mobile de façon étanche dans un alésage ménagé dans le corps d'alésage et qui, en position de recul du piston de petite section, dégage un passage de réalimentation reliant la chambre hydraulique de grande

section avec la chambre de petite section et, d'autre part, une colle-

rette annulaire située en arrière de la garniture d'étanchéité par rapport à la chambre hydraulique de petite section et susceptible de venir en appui sur une butée annulaire disposée au fond de l'alésage autour de la tige poussoir d'actionnement de l'émetteur, de manière à autoriser le rappel du corps d'alésage et du piston de grande section qui lui est relié seulement lorsque le piston de petite section rappelé en position de recul a dégagé le passage de réalimentation pour lui permettre de relier les chambres hydrauliques de grande et de petite section. Ce mode de réalisation permet d'obtenir des émetteurs de pression très compacts capables d'émettre des volumes importants de fluide

hydraulique de rattrapage de jeu ou d'approche des garnitures de fric-

tion sur les pistes de friction.

Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, permet-

tant de diminuer encore l'encombrement de l'émetteur de pression et d'augmenter sa fiabilité et les pressions de refoulement, l'ensemble piston-cylindre de petite section est constitué d'un piston plongeur dont l'extrémité amincie est disposée en position de recul extreme, à proximité d'un joint d'étanchéité annulaire à lèvre porté par le corps de guidage annulaire formant cylindre tout en dégageant un passage annulaire de communication entre les chambres hydrauliques de grande et de petite section et qui, après une faible course d'avance, vient en contact glissant par une lèvre avec le joint annulaire d'étanchéité pour isoler la chambre hydraulique de petite section et permettre à la surface extérieure du piston plongeur de glisser en se maintenant en contact étanche avec le joint annulaire, sous l'effet du placage de la

lèvre du joint sur la surface extérieure du piston plongeur sous l'ac-

tion de la pression régnant dans la chambre hydraulique de petite section. Le piston plongeur est solidaire à son extrémité dans la chambre hydraulique de petite section d'une plaque ou rondelle de butée apte à venir en appui sur une butée annulaire disposée à l'intérieur du corps de guidage en avant du joint annulaire dans la chambre de petite section, de manière à rappeler le corps d'alésage et le piston de grande section qui est est relié lorsque le piston plongeur est rappelé en position de recul extrême et à dégager le passage de communication entre

les chambres hydrauliques de grande et de petite section.

Le corps de guidage isolant les chambres de grande et de petite section comporte une partie de section annulaire qui, d'une part, coopère sur toute la course du piston de grande section avec au moins un

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joint annulaire d'isolement entre les chambres de grande et de petite section, et qui, d'autre part entoure la zone de déplacement du piston plongeur sur une longueur inférieure à la course maximale possible de ce

piston plongeur.

Selon un mode de réalisation particulièrement simple et compact de l'invention, l'émetteur comporte un clapet anti retour s'ouvrant de la

chambre hydraulique de grande section vers l'organe récepteur et consti-

tué par au moins une lèvre du joint annulaire d'étanchéité avec le

piston plongeur.

Selon une variante de réalisation de l'invention, l'organe élas-

tique de transmission actionnant le piston de grande section est consti-

tué par un piston annulaire soumis à la pression de fluide d'action-

nement de la tige poussoir et guidé de façon étanche sur la tige

d'actionnement du piston de petite section.

Selon une caractéristique de l'émetteur de pression selon l'inven-

tion, le circuit reliant la chambre de petite section à l'organe récep-

teur comporte des moyens de perte de charge, tels qu'un étranglement, dimensionnés de façon que pour une même vitesse de refoulement axial des pistons de grande et de petite section, la perte de charge ou la chute de pression du circuit de refoulement de la chambre hydraulique de petite section soit plus importante que celle du circuit de la chambre hydraulique de grande section de manière à faciliter le refoulement

initial du fluide hydraulique par le piston de grande section.

Cette disposition de l'invention assure qu'en cas de frottement ou de freinage anormal sur le piston de grande section, celui-ci pourra néanmoins être actionné en même temps que le piston de petite section qui assure la pression hydraulique finale. En effet, pour une même

vitesse de déplacement axial du grand et du petit piston, la contre-

pression dynamique due au refoulement du fluide hydraulique est plus importante dans la chambre de petite section que dans la chambre de

grande section. Cette disposition qui risquerait de retarder le desser-

rage des freins actionnés par l'émetteur de pression hydraulique selon l'invention, est acceptable dans un circuit de freinage hydraulique o le desserrage des freins est obtenu après le retrait d'une très faible quantité de liquide hydraulique (celle nécessaire à la pressurisation du circuit hydraulique) alors que des quantités importantes de liquide sont nécessaires pour assurer l'approche des garnitures de friction sur les

pistes de friction des freins.

D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention

apparaîtront à la lecture de la description de divers modes de réalisa-

tion de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, o: - la figure i représente, en coupe longitudinale, un émetteur de pression selon l'invention dont le piston de petite section comporte une garniture d'étanchéité à lèvre mobile dans un alésage; - la figure 2 représente, également en coupe longitudinale, un autre émetteur de pression selon l'invention dans lequel le piston de petite section est constitué par un piston plongeur qui vient en contact glissant avec un joint d'étanchéité annulaire à lèvres fixe à l'intérieur

d'une chambre hydraulique.

L'émetteur de pression hydraulique représenté en coupe à la figure i se compose de trois pièces principales d'enveloppe: un cylindre de commande pneumatique 1 dans lequel se déplace un piston pneumatique 2, un corps d'émetteur hydraulique 3 assemblé par des vis 4 à un corps intermédiaire 5 qui porte également le cylindre 1 et est raccordé par un raccord 6 à une source de fluide hydraulique telle qu'un réservoir d'huile de frein. Dans le corps intermédiaire 5, est ménagé un alésage 7 dans lequel se déplace, de façon étanche grâce à un joint annulaire 7a, un piston annulaire 8 de grande section muni d'une collerette de rebord 9 qui est susceptible de rappeler en position de recul du piston 8, un clapet anti retour 11 interposé sur le circuit du raccord 6, en position d'ouverture à l'encontre d'un ressort 12 de rappel du clapet en position

de fermeture.

Selon l'invention, le piston de grande section 8 est solidaire (généralement à l'intérieur d'un monobloc usiné) du corps d'alésage 13 d'un piston hydraulique 14 de petite section. Le corps d'alésage 13 de section annulaire se déplace de façon étanche à l'intérieur d'un alésage de petite section 15 ménagé dans le corps hydraulique 3 grâce à un joint d'étanchéité annulaire 16 maintenu en place par une bague rigide 17 au débouché de l'alésage 15 dans la.chambre hydraulique annulaire de grande section 18 délimitée à l'intérieur de l'alésage 7 par le piston de grande section 8. Le corps d'alésage 13 présente, pour l'alimentation de la chambre hydraulique de petite section 19 formée à l'intérieur de l'alésage 15, deux passages 20, 21, de liaison avec la chambre hydraulique 18. En position de recul extrême du piston de petite section 14, telle que représentée sur la figure 1, le passage 21 débouche a

l'intérieur de la chambre hydraulique 19 par rapport au joint d'étan-

chéité annulaire à lèvres 22 du piston de petite section 14. Le passage 20 débouche par contre du côté opposé à la chambre 19 par rapport au joint 22 de façon à lubrifier en permanence le talon du joint 22 et

surtout l'alésage d'entrée 23 de la tige 24 du piston pneumatique 2.

Cette tige de piston 24 dont l'extrémité porte par une bague 25 le joint d'étanchéité 22 du piston de petite section 14, traverse l'alésage 23 de façon étanche grâce à un joint annulaire d'étanchéité 26. Le piston pneumatique 2 et, par conséquent, la tige 24 et le piston 14 qui lui sont reliés, sont rappelés en permanence vers la droite de la figure par un ressort de rappel 27 en appui sur le piston de grande section 8 et par un ressort de rappel 28 en appui sur le corps intermédiaire 5. Comme on le voit sur la figure 1, le ressort de rappel 27 n'exerce pas d'action de rappel sur le piston pneumatique 2 lorsque le piston 14 est en appui par une collerette 29 sur le fond 30 de l'alésage de petite section 31 ménagé à l'intérieur du corps d'alésage 13. Le ressort de

rappel 27 se comporte ainsi comme un ressort précontraint apte à trans-

mettre l'effort de précontrainte au piston de grande section 8 lorsque

le piston pneumatique 2 se déplace vers la gauche de la figure 1.

Une chambre de refoulement 32 est ménagée parallèlement à la chambre de petite section 19 à l'intérieur du corps hydraulique 3 et est obturée par un bouchon 33 dont l'extrémité de droite (par rapport à la figure 1) porte un ressort d'application 34 d'un clapet anti retour à bille 35. La chambre de refoulement 32 est reliée respectivement par un passage de petite section 36 avec la chambre hydraulique de petite section 19, par un passage de plus grande section 37 obturé par le clapet à bille 35, avec la chambre de grande section 18 et enfin par une sortie de refoulement 38 avec des organes récepteurs à alimenter en

fluide sous pression hydraulique à partir de l'émetteur de pression.

Le fonctionnement de l'émetteur de pression qui vient d'être décrit en regard de la figure 1 va maintenant être décrit en application à l'actionnement d'organes récepteurs constitués par des cylindres

hydrauliques de freinage assurant par exemple l'application de garni-

tures de friction sur des pistes de friction d'un disque de frein. Dans la position représentée sur la figure, les organes récepteurs sont reliés au réservoir de fluide hydraulique maintenu normalement à la

pression atmosphérique. Lorsque les organes récepteurs sont des cylin-

dres de frein, ce qui constitue le cas le plus fréquent, les freins sont

ainsi maintenus en position desserrée.

Pour actionner l'émetteur de pression hydraulique, une pression

pneumatique est introduite dans le cylindre 1 par un raccord non repré-

senté et repousse aussitôt le piston 2 vers la gauche de la figure. Le piston de petite section 14 solidaire de la tige de piston 24 se déplace vers la gauche et provoque une séparation de la collerette 29 et du fond 30 de l'alésage 31, ce qui libère l'effort du ressort précontraint 27 qui peut ainsi agir sur le piston de grande section 8 pour le repousser vers la gauche, et autoriser la fermeture du clapet anti retour 11. Le départ du piston 8 se produit dès que la collerette 29 cesse d'être en contact avec le fond 30 de l'alésage 31 dans le corps d'alésage 13 et avant que la lèvre extérieure de la garniture d'étanchéité 22 du piston de petite section 14 n'obture le passage de communication 21 avec la chambre de grande section 18. L'avancée du piston annulaire 8 peut provoquer un refoulement de liquide hydraulique a travers le passage 21 vers la chambre hydraulique 19 et via le passage 36 de petite section

vers les organes récepteurs. En fait, le refoulement de liquide hydrau-

lique de la chambre 18 s'effectue principalement a travers le passage 37 de grande section en ouvrant le clapet a bille 35 qui peut être remplacé par un clapet anti retour à garniture d'étanchéité en élastomère, la solution "à bille" n'ayant été choisie ici, que pour des raisons de compacité et non d'efficacité de la fonction anti-retour. On doit noter également que les sections des passages 36 et 37 sont, de préférence, choisies de telle façon, qu'à égalité de vitesse de translation des pistons 8 et 14, ce qui est le cas au départ du piston 2 vers la gauche, la perte de charge c'est-a-dire la chute de pression, à travers le passage 36 soit nettement plus forte qu'à travers le passage 37. Cette disposition assure ainsi un refoulement préférentiel a travers le passage 37 malgré la perte de charge causée par le clapet anti retour 35 qui se maintient a un niveau d'ouverture tel qu'il existe une perte de charge suffisante à la traversée du passage annulaire entre le clapet et

son siège pour permettre de repousser le ressort taré 34.

Le refoulement du liquide hydraulique a grand débit en provenance de la chambre hydraulique de grande section 18 via le passage 37 et le clapet anti retour 35 ainsi que le débit de liquide plus faible qui

transite via les passages 21 et 36 repousse rapidement, par l'intermé-

diaire des pistons des organes récepteurs, les garnitures de friction au contact des pistes de freinage des disques de frein A l'encontre des ressorts de rappel de ces garnitures en position de desserrage et des réactions de frottement des joints d'étanchéité. Le refoulement du liquide hydraulique s'arrête alors et la pression dans la chambre de grande section 18 augmente a un point tel que l'avance du piston de grande section 8 s'arrête car l'effort de réaction du ressort 27 devient inférieur à la réaction de pression sur ce piston 8. Le piston de petite section 14 peut alors avancer vers la gauche a l'intérieur du corps d'alésage 13 immobilisé pour obturer le passage 21 et réduire le volume de la chambre hydraulique de petite section 19, ce qui fait augmenter considérablement la pression régnant dans cette chambre 19 et applique les garnitures de friction fermement au contact des pistes de friction des disques. Le déplacement du piston 14 vers la gauche cesse lorsque la pression hydraulique régnant.dans la chambre 19 majorée des réactions de

frottement, équilibre la pression pneumatique agissant sur le piston 2.

On doit noter que la pression régnant dans la chambre 19 agit également sur la section annulaire du corps d'alésage 13 qui normalement reste immobilisé par la réaction de frottement exercée sur ce corps 13 par le joint annulaire 16 et par le joint a lèvre 22 du piston 14. Toute augmentation importante de la pression pneumatique agissant sur le piston 2 se traduit par un nouveau déplacement du piston 14 vers la gauche par suite d'une compression supplémentaire du volume de liquide

hydraulique et de ses parois d'enceinte y compris les joints d'étan-

chéité en élastomère et les garnitures de friction. Lorsque la pression pneumatique agissant sur le piston diminue de façon significative, le

piston 14 se déplace vers la droite de la figure par suite de la réac-

tion de la pression hydraulique et ce déplacement du piston 14 produit généralement le déplacement vers la droite du corps d'alésage 13 par suite de l'inversion de la réaction de frottement du joint d'étanchéité 22 agissant sur lui. Le corps d'alésage 13 tend donc à accompagner le piston 14 au cours de son recul vers la droite sous l'action de la pression agissant sur la section.annulaire du corps d'alésage 13 à l'encontre de la réaction de frottement du joint annulaire 16. Lorsque

la pression agissant sur le piston 2 disparaît pour assurer le desser-

rage des freins, le piston 2 revient dans la position représentée sur la figure 1 en entrainant le piston 14 sous l'action combinée de la

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ill réaction des ressorts 27 et 28 et de la pression régnant dans la chambre 19. La réaction du ressort de rappel 27 cesse lorsque la collerette 29 vient en butée au fond de l'alésage 31. A partir de ce moment, le ressort de rappel 28 du piston 2 rappelle la tige 24 et le piston de grande section 8 vers la droite alors que le passage 21 a été démasqué et permet le retour du fluide hydraulique amené à la chambre 19 dans la chambre de grande section 18. Le recul du piston 8 se poursuit jusqu'à la position représentée sur la figure 1 o le clapet anti-retour 11 est ouvert, ce qui permet au liquide hydraulique en provenance du réservoir non représenté de venir compenser le cas échéant le liquide consommé dans les organes récepteurs par suite d'une fuite ou d'une usure des garnitures de friction. On doit remarquer qu'au cours d'un desserrage fugitif des freins, par exemple au cours d'une opération de desserrage consécutif à un blocage ou une tendance au blocage des roues freinées, c'est-à-dire d'une opération d'anti-enrayage, le recul du piston 2 provoque uniquement un recul partiel du piston 14 accompagné, le cas échéant, du corps d'alésage 13 solidaire du piston 8 mais ce recul est suffisant pour desserrer les freins sans faire cesser l'application des garnitures de friction sur les pistes de friction, car un très faible recul du liquide hydraulique suffit pour faire tomber la pression dans

le circuit hydraulique.

L'émetteur de pression hydraulique représenté à la figure 2 comporte des éléments fonctionnellement identiques à ceux de la figure 1

et auxquels les mêmes numéros de référence ont été attribués.

Le piston de grande section 8 est solidaire d'un corps mobile de guidage 39 à l'intérieur duquel est emmanché de façon étanche un manchon de support d'un piston plongeur 41 dont l'extrémité amincie 42 se termine par un prolongement en saillie 43 qui porte une rondelle de butée 44 susceptible de venir en appui sur un épaulement annulaire 45 ménagé à l'intérieur du corps de guidage. Le ressort de rappel 27 est

ainsi encagé et précontraint entre le piston pneumatique 2 (non repré- senté ici) et le piston de grande section 8 qui se déplace de façon

étanche, grâce à un ou plusieurs joints annulaires d'étanchéité fixes ou

mobiles 7a dans un alésage 7.

Selon une disposition particulière, en position de recul extrême du piston plongeur 41 telle que représentée à la figure 2, son extrémité amincie 42 est placée à distance de la lèvre intérieure 46 d'un joint annulaire d'étanchéité à lèvres 47 logé dans un alésage 48 du corps mobile 39 et maintenu en place par une bague de butée 49 en appui sur le fond de cet alésage 48. Dans cette position de recul extrême, un passage d'alimentation 50 relie la chambre hydraulique de grande section 18 à la chambre hydraulique de petite section 19. Un passage 51 ménagé à travers la paroi du corps 39 débouche par ailleurs sur la lèvre extérieure 52 du joint à lèvres 47 afin de permettre à cette lèvre de jouer le rôle d'un clapet anti retour de réalimentation dans l'hypothèse ou la chambre 19 se trouverait à une pression inférieure à celle régnant dans la chambre

de grande section 18.

On doit comprendre que la surface cylindrique extérieure rectifiée au poli miroir du piston plongeur 41 va venir s'appliquer sur la lèvre intérieure 46 du joint 47 pour donner une étanchéité glissante de très haute qualité et capable de supporter des surpressions très élevées (supérieures à 100 bars) régnant dans la chambre 19. Un passage de purge 53 obturé par une vis de purge 54 est ménagé vers le haut de la chambre 19. Sur ce passage de purge 53 est disposé une valve à tiroir 55 qui

peut être commandée par une tirette à ressort 56 pour relier manuel-

lement, en cas de besoin, la chambre 19 au raccord 6 via une conduite de

décharge 57. En relâchant la tirette 56, un ressort de rappel 58 rap-

pelle la valve à tiroir 55 en position de fermeture étanche comme

représenté sur la figure.

Un clapet de pression résiduelle 59 taré par un ressort est vissé sur le raccord de sortie de refoulement 38 afin de maintenir une légère surpression dans les organes récepteurs et d'y assurer ainsi en position de repos, le placage des lèvres de leurs joints d'étanchéité. Selon une caractéristique très importante du mode de réalisation de la figure 2,

un passage 60 relie parallèlement au passage 37 la chambre de refoule-

ment 32, en amont du clapet de pression résiduelle 59, à la chambre de grande section 18. Un clapet anti retour 61 s'ouvrant en direction de la chambre 32 et des organes récepteurs est disposé au refoulement de la

chambre 18 dans le passage 60 et ce clapet est amené en position d'ou-

verture par la collerette de rebord 9 du piston 8 en position de recul

de celui-ci, comme représenté sur la figure.

Le fonctionnement de l'émetteur de pression représenté sur la figure 2 se déduit de celui déjà explicité en regard de la figure 1. Dès que le piston plongeur 41 se déplace vers la gauche de la figure, l'effort de réaction du ressort 27 s'exerce sur le piston de grande section 8 qui se déplace vers la gauche en libérant les clapets anti retour 11 et 61 qui se referment. Le refoulement du liquide hydraulique, tel que de l'huile, contenu dans la chambre 18 s'effectue à travers le passage d'alimentation 50 resté partiellement ouvert vers la chambre 19, mniais surtout via les passages de section importante, 37 et 60 via les clapets anti retours 35 et 61 ouverts pour alimenter, à travers le clapet de pression résiduelle 59, les organes récepteurs à grand débit

de liquide hydraulique et assurer, comme expliqué précédemment, l'appli-

cation des garnitures de frein sur les pistes de freinage.

Dés que la contre pression de refoulement régnant dans la chambre 18 équilibre la réaction du ressort 27, le déplacement du piston 8 vers la gauche s'arrête et le piston plongeur 41 continue alors seul à se déplacer vers la gauche par rapport au corps de guidage 39. L'extrémité amincie 42, puis la surface cylindrique extérieure du plongeur 41, viennent en contact avec la lèvre intérieure 46 du joint 47 pour fermer la chambre de petite section 19 dans laquelle la montée de pression du freinage proprement dite est consécutive à l'enfoncement du piston

plongeur 41.

Au cours du desserrage des freins, l'action exercée sur le piston plongeur 41 cesse et le retour de celui-ci vers la droite de la figure s'effectue d'abord seul puis lorsque la rondelle de butée 44 est en contact avec l'épaulement annulaire 45, le passage de réalimentation 50 est ouvert pour relier les chambres 18 et 19 et le piston de grande section 8 est rappelé vers la droite pour finalement ouvrir les clapets

anti retour 11 et 61 par la collerette 9.

On doit noter que dans la disposition de la figure 2, le corps de guidage 39 peut être plus court que dans la solution de la figure 1, car il ne porte pas d'alésage d'étanchéité du piston de petit diamètre. Par

ailleurs, le passage 37 et le clapet anti retour 35 peuvent être suppri-

més et le piston plongeur peut être engagé en permanence sur la lèvre intérieure 46 du joint annulaire 47 car la mise en communication finale des chambres 18 et 19 s'effectue via le clapet anti retour 61 ouvert par la collerette 9 en position de recul du piston 8. Cette simplification qui conduit à la disparition du passage de réalimentation 50 (le passage 51 étant éventuellement maintenu pour parer à une mise en dépression éventuelle de la chambre 19) permet d'améliorer grandement la fiabilité du système à haute pression du maitre cylindre selon l'invention. Les difficultés de purge qui pourraient exister-dans cette disposition simplifiée peuvent être résolues en disposant le corps 3 de telle façon que le piston plongeur 41 soit vertical et en réalisant la purge des chambres 19 et 18 dans leur partie haute, la zone voisine du joint d'étanchéité 47 se trouvant alors en partie basse. Les dispositions favorisant la purge du circuit hydraulique sont d'ailleurs très diverses et à considérer comme faisant partie du domaine accessible à l'homme de l'art. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de

réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nom-

breuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne

s'écarte de l'esprit de l'invention.

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Claims (12)

REVENDICATIONS

1.- Emetteur de pression hydraulique pour au moins un organe récepteur tel qu'un cylindre de frein, du type comportant un piston de

petite section actionné directement par une tige poussoir pour pressuri-

ser et réduire le volume d'une chambre hydraulique de petite section reliée à l'organe récepteur et un piston de grande section actionné parallèlement à la tige poussoir par ou via un organe élastique de transmission tel qu'un ressort taré pour pressuriser et réduire le volume d'une chambre hydraulique de grande section reliée également à l'organe récepteur, de manière à produire, au début de l'actionnement de l'émetteur, un refoulement de fluide hydraulique à grand débit par le piston de grande section jusqu'à ce que la pression de refoulement agissant sur le piston de grand diamètre soit capable de s'opposer à l'action de l'organe élastique de transmission, caractérisé en ce que la chambre hydraulique de grande section (18) est reliée, d'une part en

permanence à l'organe récepteur par l'intermédiaire d'un clapet anti-

retour (35, 61) s'ouvrant en direction de l'organe récepteur, d'autre

part en position de recul à une source de fluide hydraulique de réali-

mentation, alors que la chambre hydraulique de petite section (19) est reliée à l'organe récepteur par un circuit ( 36, 38) autorisant le retour du fluide hydraulique au moins jusqu'à une pression résiduelle minimale et, en ce que l'émetteur est muni, en coopération avec le corps d'alésage et/ou de guidage (13, 39) du piston de petite section (14), d'une part, de moyens de mise en communication (21, 50, 61) des chambres hydrauliques à grande et à petite section (19, 18) en position de recul dudit piston de petite section (14) et, d'autre part, de moyens (28,11) de rappel, après ladite mise en communication, du piston de grande section (8) vers sa position de recul et de mise en communication de la chambre hydraulique à grande section (18) avec la source de fluide de

réalimentation (6).

2.- Emetteur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de rappel du piston de grande section (8) vers sa position de recul sont, de préférence constitués, d'une part d'un organe mécanique de rappel, tel qu'un ressort de rappel (28), du piston de petite section vers sa position de recul et, d'autre part, d'une butée annulaire (30, 45) du piston de petite section (14) venant en appui sur ledit corps d'alésage et/ou de guidage (13, 39) en position de recul du piston de petite section (14) alors que le corps d'alésage et/ou de guidage (13, 39) du piston de petite section est solidaire ou rendu solidaire, au moins en translation, du piston de grande section (8).

3.- Emetteur de pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps d'alésage et/ou de guidage (13,39) du piston de petite section ( 14) est mobile de façon étanche dans un alésage (15) pour

constituer un piston annulaire de séparation entre les chambres hydrau-

liques de grande et de petite section (18, 19) et comporte une section annulaire sensible à la pression qui règne dans la chambre de petite

section (19) et qui agit ainsi sur le piston de grande section (soli-

daire au moins en translation du corps d'alésage) à l'encontre de l'organe élastique de transmission (27), de manière que la montée de la

pression dans la chambre de petite section (19) provoque une augmenta-

tion de la réaction de pression exercée sur le piston de grande sec-

tion (8).

4.- Emetteur de pression selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section annulaire du corps d'alésage et/ou de guidage (13, 39) sensible à la pression régnant dans la chambre de petite section (19) est au moins trois fois plus faible que la section du piston de petite

section (14).

5.- Emetteur de pression selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que le clapet anti retour (61) s'ouvrant en direction de l'organe récepteur est susceptible d'être amené en position ouverte en position de recul du piston de grande section (8), de manière à

relier la chambre hydraulique de grande section (18) à l'organe récep-

teur dans cette position de recul du piston de grande section (8).

6.- Emetteur de pression selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ensemble piston cylindre de petite section est constitué d'un piston plongeur (41) engagé sur un joint annulaire d'étanchéité à lèvres (47) dont au moins une lèvre (46) est plaquée sur la surface cylindrique polie du piston plongeur (41) sous l'action de la pression régnant dans la chambre hydraulique de petite section (19) et en ce que le piston plongeur (41) est solidaire à son extrémité dans la chambre hydraulique de petite section (19) d'une plaque ou rondelle de butée (44) apte à venir en appui sur une butée (45) du corps de guidage (39) en avant du joint annulaire (47) et à l'intérieur de la chambre de petite section (19) , de manière à permettre le rappel du corps de guidage (39) et du piston de grande section (8) qui lui est relié, par le piston plongeur

(41) lorsque celui-ci est rappelé en position de recul extrême.

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7.- Emetteur de pression selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé en ce que le piston de petite section (14) comporte, d'une part une garniture d'étanchéité à lèvre (22) mobile de façon étanche dans un alésage (31) ménagé dans le corps d'alésage (13) et qui, en position de recul du piston de petite section (14), dégage un passage de réalimentation (21) reliant la chambre hydraulique de grande section

(18) avec la chambre de petite section (19) et, d'autre part, une colle-

rette annulaire (29) située en arrière de la garniture d'étanchéité (22)

par rapport à la chambre hydraulique de petite section (19) et suscep-

tible de venir en appui sur une butée annulaire (30) disposée au fond de

l'alésage (31) autour de la tige poussoir (24) d'actionnement de l'émet-

teur, de manière à autoriser le rappel du corps d'alésage (13) et du piston de grande section (8) qui lui est relié seulement lorsque le piston de petite section (14) rappelé en position de recul a dégagé le passage de réalimentation (21) pour lui permettre de relier les chambres

hydrauliques de grande et de petite section (19, 18).

8.- Emetteur de pression selon l'une des revendications 3 à 5,

caractérisé en ce que l'ensemble piston-cylindre de petite section est constitué d'un piston plongeur (41) dont l'extrémité amincie (42) est

disposée en position de recul extrême, à proximité d'un joint d'étan-

chéité annulaire à lèvre (47) porté par le corps de guidage annulaire

(39) formant cylindre tout en dégageant un passage annulaire de communi-

cation (50) entre les chambres hydrauliques de grande et de petite section (19, 18) et qui, après une faible course d'avance, vient en contact glissant par une lèvre (46) avec le joint annulaire d'étanchéité (47) pour isoler la chambre hydraulique de petite section (19) et permettre à la surface extérieure du piston plongeur (41) de glisser en se maintenant en contact étanche avec le joint annulaire (47), sous l'effet du placage de la lèvre (46) du joint sur la surface extérieure du piston plongeur sous l'action de la pression régnant dans la chambre hydraulique de petite section (19) et en ce que le piston plongeur (41) est solidaire à son extrémité dans la chambre hydraulique de petite section (19) d'une plaque ou rondelle de butée (44) apte à venir en appui sur une butée annulaire (45) disposée à l'intérieur du corps de guidage (39) en avant du joint annulaire (47) dans la chambre de petite section (19), de manière à rappeler le corps d'alésage (39) et le piston de grande section (8) qui est est relié lorsque le piston plongeur (41) est rappelé en position de recul extrême et à dégager le passage de

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communication (50) entre les chambres hydrauliques de grande-et de

petite section (19, 18).

9.- Emetteur selon l'une des revendications 6 et 8, caractérisé en

ce que le corps de guidage (39) isolant les chambres de grande et de petite sections (19, 18) comporte une partie de section annulaire qui, d'une part coopère sur toute la course du piston de grande section (8) avec au moins un joint annulaire d'isolement (16) interposé entre les chambres de grande et de petite section (19, 18), et qui, d'autre part, entoure la zone de déplacement du piston plongeur (41) sur une longueur

inférieure à la course maximale possible de ce piston plongeur (41).

10.- Emetteur selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en

ce qu'il comporte un clapet anti retour s'ouvrant de la chambre hydrau-

lique de grande section (18) vers l'organe récepteur et constitué par au moins une lèvre (52) du joint annulaire d'étanchéité (47) avec le piston

plongeur (41).

11.- Emetteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en

ce que l'organe élastique de transmission actionnant le piston de grande section est constitué par un piston annulaire soumis a la pression de fluide d'actionnement de la tige poussoir (24) et guidé de façon étanche

sur la tige d'actionnement (24, 41) du piston de petite section.

12.- Emetteur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en

ce que le circuit reliant la chambre de petite section (19) à l'organe

récepteur comporte des moyens de perte de charge, tels qu'un étrangle-

ment (36), dimensionnés de façon que pour une même vitesse de refoule-

ment axial des pistons de grande et de petite section (8, 14), la perte de charge ou la chute de pression du circuit de refoulement de la chambre hydraulique de petite section (18) soit plus importante que celle du circuit de la chambre hydraulique de grande section (19), de manière à faciliter le refoulement initial du fluide hydraulique par le

piston de grande section (8).