FR2617927A1 - Dispositif hydraulique d'actionnement de frein, notamment pour cylindre de roue de frein arriere de vehicule - Google Patents

Abstract

Ce dispositif comporte un corps 1 de cylindre dans lequel est ménagée une entrée 2 de fluide sous pression, et un piston d'actionnement d'une mâchoire de frein, il comprend en outre un premier piston 3 et un second piston 7 monté coulissant de manière télescopique et étanche à l'intérieur du premier piston 3, ces deux pistons présentant des faces actives délimitant une chambre de travail 14, 15 pour le fluide sous pression et des moyens pour faire varier la surface active des pistons durant la montée de la pression hydraulique dans la chambre de travail; ces moyens comportent un système de clapet 17 associé à l'un 3 des pistons et réalisé de façon à se fermer et à isoler l'une de l'autre les deux faces actives des pistons à une pression hydraulique déterminée dans la chambre de travail. Ce système télescopique à variation de la surface active est plus simple et plus fiable que les régulateurs de pression habituels.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif hydraulique d'actionnement de frein, destiné en particulier à un cylindre de roue pour frein arrière de véhicule.

-On sait que durant le freinage d'un véhicule, il est nécessaire de diminuer effort de freinage sur l'essieu arrière par rapport à celui exercé sur l'essieu avant, en raison de la charge supplémentaire subie par cet essieu avant et de l'allègement correspondant de poids sur llessieu arrière, et ce afin d'éviter le blocage de ce dernier.

Dans toutes les réalisations proposées jusqu'à présent, la loi de répartition de l'efficacité du freinage entre l'avant et l'arrière du véhicule est obtenue par des moyens de régulation de la pression d'actionnement du frein arrière, soit par des régula tzars extérieurs aux freins (fixes ou asservis à la charge), soit par des régulateurs de pression intégrés au dispositif d'actionnement du frein.

Ces régulateurs de pression sont générale- ment complexes et délicats, de sorte que leur fiabilité laisse parfois à désirer et que leur coût de fabrication est particulièrement élevé.

L'invention a pour-but de réaliser un dispositif d'actionnement de frein de structure plus simple, donc plus fiable et moins onéreux.

Suivant l'invention, le dispositif comprend un premier piston et un second piston monté coulissant de manière télescopique et étanche à l'intérieur du premier piston, ces deux pistons présentant des faces actives délimitant une chambre de travail pour le fluide sous pression, et des moyens sont prévus pour faire varier la surface active des pistons durant la montée de la pression hydraulique dans la chambre de travail, ces moyens comportant un système de clapet associé à l'un des pistons et réalisé de façon à se fermer et à isoler l'une de l'autre les deux faces actives des pistons à une pression hydraulique déterminée dans la chambre de travail, de telle sorte qu'à partir de la fermeture du clapet la pente de l'effort de freinage arrière en fonction de l'effort des freins avant diminue, puis atteint un palier où ledit effort de freinage arrière n'augmente plus tandis que l'effort des freins avant continue d'augmenteur.

Ainsi, selon l'invention, le gain à la sortie du dispositif d'actionnement, c'est-à-dire la variation de l'effort à la sortie du cylindre de roue n est plus piloté par une variation de pression obtenue selon une loi déterminée, mais par une variation des surfaces actives sur lesquelles s'exerce la pression hydraulique, et ce suivant une logique prédéterminée.

Suivant une première forme de réalisation de l'invention, le second piston est relié au premier piston par un ressort précontraint tendant à séparer les deux pistons en appliquant le second piston contre une butée solidaire du premier piston, et le système de clapet comporte un passage ménagé dans une paroi transversale du premier piston reliant un premier compartiment de travail délimité par la face active du second piston et ladite paroi transversale du premier piston à un second compartiment de travail délimité d'un côté par la face active du premier piston, ce système de clapet comprenant également un obturateur sollicité élastiquement vers une position d'ouverture du passage dans laquelle il est maintenu tant que la pression hydraulique dans les deux compartiments de travail est inférieure à une valeur prédéterminee, tandis que le second piston est maintenu contre la butée par le ressort précontraint.

La combinaison du montage télescopique des deux pistons et du système de clapet dont la fermeture fait varier les surfaces actives soumises à la pression hydraulique, le mouvement relatif des pistons télescopiques provoqué par l'effort résistant à la sortie déterminant la logique de la modification des surfaces actives.

Cette structure est plus simple que celle des régulateurs de pression connus. Elle présente en outre l'avantage résidant dans l'absence d'hystérésis dans le trajet retour de l'effort à la sortie sur le frein arrière.

D'autres particularités et avantages de l'invention appar-'ront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent plusieurs modes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs
- la Figure lA est une vue en coupe longitudinale avec élévation partielle d'un premier mode de réalisation du dispositif hydraulique d'actionnement de frein conforme à l'invention au repos;
- la Figure 1B est une section suivant B-B de la Figure 1 montrant les surfaces actives des pistons;
- les Figures 2 et 3 sont des vues en coupe longitudinale d'un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention, respectivement au repos et en position de freinage;
- la Figure 2A est une section suivant A-A de la Figure 2 montrant les surfaces actives des pistons du dispositif;;
- la Figure 4A est une vue en coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation du dispositif d'actionnement de frein selon l'invention, représenté au repos;
- la Figure 4B est une section suivant B-B de la Figure 4 montrant les surfaces actives des pistons du dispositif de la Figure 4A;
- la Figure 5 est un diagramme logique de fonctionnement du dispositif selon l'invention, montrant la variation de l'effort ou de l'efficacité du freinage arrière en fonction de l'effort ou de la pression dans les freins avant;
- la Figure 6 est un diagramme illustrant la variation de l'effort subi par le ressort du dispositif en fonction de sa flèche, et ce pour plusieurs ressorts de caractéristiques différentes;;
- la Figure 7 est une courbe caractéristique d'absorption élastique du frein, montrant la loi de variation du déplacement des mâchoires en fonction de l'effort exercé à la sortie du cylindre de roue;
- la Figure 8 est un diagramme illustrant la variation de l'effort à la sortie du cylindre de roue en fonction de la pression d'entrée, et ce pour plusieurs ressorts de caractéristiques différentes.

Le dispositif hydraulique représenté aux
Figures 1A et 1B est destiné à l'actionnement d'un frein, en particulier mais non exclusivement un frein de roue arrière de véhicule.

Ce dispositif comporte un corps de cylindre 1 d'axe X-X dans lequel est ménagée une ouverture d'entrée 2 d'un fluide hydraulique sous pression, et au moins un piston 3 coulissant dans le corps 1 suivant X-X et susceptible d'actionner une mâchoire de frein associée (non représentée). Dans cet exemple, le corps 1 contient un piston 4 antagoniste du piston 3 pour agir sur une seconde mâchoire de frein non représentée. Les deux pistons 3 et 4 sont séparés par un jonc 5 de positionnement logé partiellement dans une gorge de la paroi du corps 1 ménagée en regard d'un orifice de purge 6. Ce dispositif a double effet peut, en variante, être remplacé par un dispositif d'actionnement à un seul piston 3, donc à simple effet, le piston 4 étant remplacé par un fond du corps 1 de cylindre de roue.

Le dispositif comporte un second piston 7 monté coulissant télescopiquement et de manière étanche, grâce à un joint d'étanchéité 8, à l'intérieur du premier piston 3, ce dernier présentant une paroi ou fond transversal 9 du côté opposé à la mâchoire de frein, c'est-à-dire contigu au jonc 5 et étant ouvert du côté opposé. Cette ouverture es:. traversée par une tête 7a du piston 7, qui repose sans jeu sur le nez de la mâchoire de frein (de même que la tête 4a du piston 4). Les pistons 7 et 3 présentent deux faces actives respectives S1 et S2 (Figure lB) délimitant une chambre de travail pour le fluide sous pression qui peut entrer dans cette chambre par l'ouverture 2, par une gorge annulaire 11 réservée entre le piston 3 et la paroi intérieure du corps 1, et par un perçage radial 12 dans la paroi du piston 3.

La chambre de travail est formée par deux compartiments 14 et 15 pouvant communiquer par un passage 16 ménagé dans le fond 9 du piston 3, suivant l'axe X-X. Le premier compartiment de travail 14 est délimité par la surface active S1 du piston 7, appelé ci-après piston amont, et par la surface radiale correspondante du fond 9, tandis que le second compartiment de travail 15 est délimité par la grande face du fond 9 opposée à sa face intérieure de surface S1, et par la face correspondante du piston 4. La surface active S2 du piston 3, appelé ci-après piston aval, est donc constituée par une couronne coaxiale à S1 et égale à la surface extérieure du fond 9 diminuée de sa surface intérieure égale à S1.

Le dispositif comprend des moyens pour faire varier la surface active du piston aval 3 durant la montée de la pression hydraulique dans la chambre de travail 14, 15. Ces moyens comprennent un système de clapet associé au piston aval 3 et réalisé de façon à se fermer et à isoler l'un de l'autre les deux compartiments 14, 15 et les deux faces actives correspondantes S1 et S2 à une pression hydraulique déterminée dans la chambre 14, 15. Dans ce mode de réalisation, ce système de clapet comprend, outre le passage axial 16, constitué par un canal 16 < Je faible section et par un trou plus grand 16b débouchant dans le compartiment 14, un obturateur 17 logé dans le compartiment 14 et sollicité dans sa position d'ouverture du passage 16 par un ressort 18 prenant appui sur le fond du trou 16b.Dans cette position ouverte du clapet 17, le fluide peut donc passer librement du compartiment 14 au compartiment 15. L'obturateur 17 peut être constitué d'un support rigide et d'une lèvre en élastomère 17a fixée à celui-ci, ou de toute autre manière appropriée.

Le piston amont 7 est relié au piston aval 3 par un ressort précontraint 19, de forme annulaire dans cet exemple, prenant appui sur l'extrémité annulaire du piston aval 3 et sur un épaulement de la tête 7a du piston amont 7. Le ressort 19 tend à séparer les deux pistons 7 et 3 en appliquant le piston amont, 7 contre une butée 21 solidaire du piston 3, et consti tuée dans- cet exemple par une bague partiellement logée dans une gorge de la paroi intérieure du piston aval 3.

Le dispositif est complété par des joints d'étanchéité conventionnels 22, 23, 24, le joint 22 étant logé dans une gorge périphérique du fond 9 et assurant l'étanchéité entre le piston 3 et le corps 1, tandis que les joints 23 et 24, logés dans des gorges du corps 1, assurent l'étanchéité entre ce dernier et les pistons 3, 4 du côté des têtes 7a, 4a.

Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être decrit est le suivant.

1 ) Phase repos
Les éléments du dispositif se trouvent dans les positions de la Figure 1, les têtes 7a, 4a des pistons 7, 4 reposant sans jeu sur- les nez des mâchoires du frein Le ressort 19 maintient le piston am 7 contre la butée 21. La communication hydraulique est assurée à partir de l'entrée 2 jusqu'au compartiment de travail 15 à travers la gorge 11, le perçage radial 12, le premier compartiment 14, le passage 16 dans le fond 9. Le clapet 17 est maintenu ouvert par son ressort de rappel 18 et appliqué contre un bossage central de la surface active S1.

Le joint 22 sépare le compartiment 15 de l'entrée 2, 11, l'ensemble de ce volume étant rempli de liquide et purgé en restant isolé de l'atmosphère par les joints 23, 24 et 8
2 ) Phase d'actionnement
L'admission de liquide à l'entrée 2 provoque la montée progressive de la pression dans le volume 11, 12, 14, 16, 15, en particulier dans les deux compartiments 14, 15 composant la chambre primaire de travail.L'action de la pression s' exerce de la maniè re suivante
a) vers la mâchoire de frein (vers la gauche sur la Figure 1) sur les surfaces actives 51 du piston amont 7 et 82 du piston aval 3, le fluide fournit à ces deux pistons une poussée conjuguée dans le même sens vers la mâchoire de frein, le piston aval 3 transmettant son effort au piston amont 7 par l'intermédiaire du ressort 19;
b) vers la droite sur la surface active S1 +
S2 du piston antagoniste 4. Cette poussée est identique en valeur et opposée à la poussée conjuguée des pistons 3, 7. Le dispositif se comporte donc pendant cette phase comme un cylindre de roue simple, de section active 51 + S2, avec un gain maximum à la sortie.

L'élasticité mécanique du frein se traduit lors de la montée en pression par une absorption du cylindre de roue au niveau du volume total des compartiments 14 et 15 de travail. Cependant, le ressort 19 étant de plus en plus comprimé par l'effort du piston 3, sa hauteur diminue, ce qui se traduit par une pénétration relative du piston 7 à l'intérieur du piston 3, et ce simultanément au coulissement axial vers la gauche des deux pistons 3, 7. De ce fait, la levée
C du clapet 17 par rapport à la surface du fond 9 décroit au fur et à mesure que la pression monte, jus qu'à ce que le clapet 17 vienne s'appliquer sur la surface du fond.9 en obturant le passage 16a, 16b et en isolant le compartiment 15 du compartiment 14.

Cette première phase de travail correspond à la partie a de la courbe de la Figure 5, sur laquelle
FA est l'effort de freinage arrière ou EA l'efficacité arrière, et FAV est l'effort des freins avant ou PAV la pression du circuit des freins avant. Dès lors, la chambre secondaire de travail reste limitée au volume du compartiment 14. Il en résulte que la valeur FA(EA) diminue suite à l'élimination de la surface active S2, de sorte que la pente de la courbe baisse, le gain devenant plus faible.La poussée hydraulique dûe à la section active S1 continue à mouvoir le piston amont 7 vers la mâchoire de frein, donc vers la gauche sur la
Figure 1A. Pendant ce temps, la pression dans le compartiment 14, qui exerce la même poussée que sur la surface 51 mais en sens opposé, donc à droite sur la
Figure 1A, fait changer de sens le coulissement du piston aval 3, cette poussée étant reçue par le liquide enfermé dans le compartiment de travail 15 et qui transmet l'effort au piston 4.

Le clapet d'isolement 17 est maintenu fermé par le gradient de pression entre le compartiment de travail secondaire 14 et le compartiment isolé 15.

Cette phase de travail correspond à la partie "b" du diagramme de la Figure 5, sur lequel on voit que la pente de la section "ab" est inférieure à celle de la section précédente. Durant cette phase1 l'ensemble du dispositif se comporte comme un cylindre de roue d'une section plus faible qu'au départ, c'est-à-dire égale à S1 au lieu de S1 + S2, cette diminution de la surface active entraînant une diminution correspondante du gain.

Le ressort 19 précédemment comprimé, se détend et rend son énergie, aidant la pression à repousser les pistons 3 et 7. Le rapport de surface
S1(S1 + 52), la caractéristique du ressort 19 (Figure 6) et l'allure d'absorption du frein (Figure 7) constituent les trois éléments déterminant la forme précise de la caractéristique du dispositif dans sa partie "b", entre les points A et B du diagramme de la
Figure 8. Sur celui-ci, les trois courbes comprises entre les points A et B, référencées I, II, III ont des pentes différentes, liées aux caractéristiques du ressort 19.

En considérant une variation de pression ss p et une variation de sortie 4 F, on obtient sur la
Figure 8
a) la première pente de l'appareil
d Fa/bp = S1 + S2, S1 + S2 étant la section
totale du cylindre de roue
b) la deuxième pente
dFbldp = [51/ 1 + K(x)
K(x) étant la raideur du ressort (Figure 6)
A(F) étant l'absorption élastique du frein
(Figure 7)
ab) rapport de deux pentes =
spi/(51 + 52)/ [1 +
Il convient de remarquer que les relations ci-dessus (a, b, ab) sont valables uniquement pour les modes de réalisation des Figures 1 à 3.

La phase de fonctionnement "b" cesse lorsque le piston 7 touche la butée 21. Dès lors, le compartiment 14 n'a plus aucune possibilité d'augmenter en volume et ne fournit plus de travail. Les pistons 3, 7 restant solidaires, l'effort du cylindre de roue atteint sa limite B (Figures 5 et 8). A partir de ce moment, une continuation de la montée de la pression hydraulique n'entraine plus d'augmentation de l'effort à la sortie du cylindre de roue, qui reste constant (partie "c" des Figures 5 et 8).

3) Retour à la position initiale
A n'importe quel moment du travail du dispositif, dès que l'admission de la pression s'arrête et que la détente est amorcée, tous les mouvements dé crits ci-dessus sont inversés, et le dispositif revient à son état initial en parcourant les mêmes courbes en sens inverse, sans hystérésis, et aux phénomènes secondaires près à la position de repos.

On remarque sur la Figure 5 que le palier c de l'effort à la sortie peut légèrement varier (courbes en traits discontinus au-dessus et en-dessous de la courbe en traits pleins), ces légères variations du niveau de limitation étant dûes à l'absorption du frein.

Le décollement du clapet d'isolement 17 lorsque le dispositif revient dans la situation correspondant au point A est facilité par le rendement physique du mécanisme de frein, car l'effort au retour demeure toujours inférieur, pour la même position des éléments, que celui à l'aller.

Il convient de noter que, au cours de la séquence de fontionnement décrite, les deux pistons télescopiques 3, 7 peuvent, soit conjuguer leurs ac tisons, soit agir dans des sens opposés selon l'état (ouvert ou fermé) du clapet d'isolement 17 associé au piston aval 3. Ce clapet modifie par son ouverture et sa fermeture la valeur de la surface active soumise à la pression hydraulique d'entrée, ainsi que le sens de poussée de cette pression comme décrit ci-dessus. La valeur de la pression de fermeture du clapet 17 est définie dans la réalisation de la Figure 1 par la section du piston aval 3 et par le tarage du ressort 19.

On remarque également que-la réduction du gain du dispositif correspondant à la partie "b" du diagramme (Figures 5 et 8) est dûe principalement au rapport de surface active 511(51 + 52) des pistons, ainsi qu'à la caractéristique du ressort 19, et secondairement dépend de l'allure de la caractéristique de l'absorption élastique du frein (Figure 7). Par ailleurs, il convient d'observer que le compartiment secondaire 14 est partiellement délimité par la paroi de l'obturateur 17, tout en s'étendant jusqu'à la surface active 51 du piston amont 7.

Dans le second mode de réalisation illustré aux Figures 2, 3 et 2A, le dispositif comprend un corps 24 dans lequel est ménagée une entrée de fluide 25 et qui contient un système télescopique de pistons 26, 27 coulissant axialement suivant l'axe X-X. Le premier piston 26 comporte une enveloppe tubulaire 28 et une paroi transversale de fond 29 présentant une tête 31 en appui sur la mâchoire de frein associée (non représentée). Le second piston 27 comporte une paroi tubulaire 32 pouvant coulisser dans l'enveloppe 28 et un fond tranversal 33. Un ressort 34 logé à l'intérieur du piston àval 27 s'appuie, d'une part sur le fond 29 et d'autre part sur la surface du fond 33, et agit en compression de manière à écarter les deux pistons 26, 27 l'un de l'autre.Le diamètre extérieur du piston 27 est inférieur à celui de la chambre contenant les pistons 26, 27, de sorte que le piston 27 délimite avec la paroi du cylindre de roue un intervalle tubulaire 35 communiquant avec l'entrée de fluide 25. L'intervalle 35 communique avec un compartiment de travail 36 limité par la face active 33a du fond 33, cette face active étant délimitée par un collet terminal 38 du fond 33, de diamètre légèrement inférieur à celui de la chambre précitée afin de réserver un passage annulaire pour le fluide entre l'intervalle 35 et le compartiment 36.

Une bague élastique 39 est logée dans l'intervalle 35, à l'extrémité de celui-ci limitée par le collet 38, une pièce tubulaire rigide 41 étant égale ment placée dans l'intervalle 35 et s'étendant sur la plus grande partie de la longueur de celle-ci. Enfin, l'intervalle 35 contient un joint d'étanchéité annulaire 42 placé contre l'extrémité de l'enveloppe 28, avec une levée C' entre le joint 35 et la pièce 41. La bague 39 a un diamètre extérieur légèrement inférieur à celui de l'alésage du cylindre de roue de manière à permettre, lorsqu'elle n'est pas comprimée comme dans la position de la Figure 3, le passage du fluide de l'entrée 25 vers le compartiment de travail 36. Le dispositif peut être complété par un piston antagoniste 4 pourvu d'un joint d'étanchéité 24.

Le piston amont 26 présente une surface active constituée par l'extrémité annulaire S1 de son enveloppe 28, tandis que la surface active S2 du piston aval 27 est formée par sa surface 33a diminuée de la surface annulaire S1.

Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant
Au repos, les éléments sont dans la situation représentée à la Figure 2. La bague 39 n'est pas comprimée, et le fluide sous pression peut passer librement de l'entrée 25 dans l'intervalle 35, puis dans le compartiment 36 autour de la bague 39 et du collet 38. Le ressort 34 maintient l'extrémité de la paroi tubulaire 32 à une certaine distance du fond 29. Pendant cette première phase, la pression s'exerce sur une surface totale SI + 52. Dès que la pression devient suffisante, le piston 27 est poussé contre la force antagoniste du ressort 34 jusqu'à ce que la bague élastique 39 sollicitée par l'élément tubulaire 41, ferme (par pivotement) le passage entre les compartiments 35 et 36.Les deux pistons 26, 27 se dé placent en même temps vers la mâchoire de frein, mais le piston 26 se déplaçe moins vite que le piston 27.

Lorsque l'élément tubulaire 41 vient en butée contre le joint 42, il fait pivoter la bague élastique 39 contre le collet 38, de telle sorte que la bague 39 obture le passage autour de ce collet pour le fluide hydraulique. De ce fait, le compartiment 36 est isolé de l'intervalle 35, et la surface active se réduit à la partie annulaire S1. Ce moment correspond au point A des Figures 5 et 8, la seconde phase du fonctionnement correspondant à la partie "b" de ces diagrammes, tandis que la pression d'entrée continue à monter. La distance C' séparant au repos la partie tubulaire 41 du joint 42 correspond à la course relative du piston amont 27 par rapport au piston aval 26 majorée d'un jeu fonctionnel.

La troisième forme de réalisation du dispositif (Figures 4A et 4B) comprend un piston aval 45 comparable au piston 3, mais dont le fond 46 est percé d'une ouverture 47 remplissant le même rôle que le passage 16 de la Figure 1. L'ouverture 47 est traversée par une tige axiale 48 d'un clapet 49, un passage annulaire étant laissé libre entre la tige 48 et la paroi de l'ouverture 47, qui débouche dans un trou 47a de plus grand diamètre. Le clapet 49 comporte une tête 51 susceptible de s'appliquer de manière étanche sur un siège transversal 52 constitué par le bord du trou 47a, et munie d'un joint d'étanchéité 54. Le clapet 49 est normalement maintenu ouvert par un ressort hélicoidal 55 coaxial à la tige 48, logé dans le trou 47a et prenant appui sur le bord annulaire de l'ouverture 47.Le ressort 55 est réglé à la pression de fermeture du clapet 49, exercée sur la section SC de sa tige 48, laquelle est montée coulissante dans un alésage axial 56 d'un piston 57 antagoniste du piston 45. L'extrémité de l'alésage 46 communique avec l'atmosphère par un perçage radial 58 de la tête du piston 57.

Par ailleurs, la tige 48 traverse également unr coupelle 59 appliquée sur la face du piston 57 tournée vers le fond 46, et maintenue par un ressort 61 avec interposition d'une pièce d'appui 62, le ressort 61 exerçant également une force de rappel sur le piston aval 45. Un jonc 20 partiellement logé dans une gorge de la tige 48 est en appui contre le fond 9 lorsque le clapet est ouvert afin de limiter llampli- tude d'ouverture de ce dernier.

Dans le piston aval 45 est monté coulissant un piston amont 63 comparable au piston 7 de la Figure 1, et qui présente, en regard de la tête 51 du clapet 49, une face active 51 délimitant un compartiment de travail 64. La face du fond 46 opposée au compartiment 64 délimite, avec la coupelle 59, un second compartiment de travail 65.

Le ressort 61 exerce sur le piston aval 45 une force axiale tendant à maintenir la butée 21 de ce dernier écartée d'un épaulement correspondant 66 du piston amont 63, lorsque le dispositif est au repos comme représenté.

Le fonctionnement de ce troisième mode de réalisation est le suivant : au repos, le clapet 49 est maintenu ouvert par son ressort de tarage 55 et le piston amont 63 est distant d'un intervalle (levée) C" de la butée 21. Le fluide sous pression entre dans le compartiment 64 par le perçage 12, puis traverse le passage annulaire entre la tige 48 et le bord de l'ouverture 47, et remplit le second compartiment de travail 65. Lorsque la pression exercée sur la section SC du clapet 49 est suffisante pour vaincre la force du ressort 55, la tête 51 vient s'appliquer sur le siège 52 de manière étanche, ce qui isole le compartiment 64 du compartiment 65. Le cycle se poursuit de manière similaire à celui de la réalisation de la Figure 1, jusqu'à ce que le piston amont 63 soit arrêté par la butée 21.

La surface active du piston 45 avant la fermeture du clapet 49 est annulaire et correspond à la section 5'2-SC, où S'2 est la section droite de sa partie tubulaire 45a, cette surface étant active dans le sens vers la gauche sur la Figure 4A. Après la fermeture du clapet 49, la surface active devient égale à S1, section droite de l'alésage de la partie tubulaire 45a.

Les surfaces actives totales sont
a) avant la fermeture du clapet 49, dans les deux sens (gauche et droite sur la Figure 4A)
Sa = S1 + 52
où S2 = S'2 - SC
b) après la fermeture
5b = S1 dans les deux sens.

Quand le piston 63 vient en contact avec la butée 21, l'effort du cylindre de roue atteint sa limite B (Figures 5 et 8).

En variante, la tige 48 du clapet 49 au lieu de déboucher dans le piston 57 peut déboucher dans une chambre du cylindre de roue à la pression atmosphérique, ce cylindre étant alors à simple effet.

Dans les différents modes de réalisation décrits, l'effort à la sortie du dispositif varie principalement en fonction de la section totale des surfaces actives des pistons sous l'effet constant de la pleine pression d'entrée, et c'est la section totale qui subit des modifications au cours du fonctionnement, selon une logique prédéterminée.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif hydraulique d'actionnement de frein, comportant un corps (1, 24) de cylindre dans lequel est ménagée une entrée (2, 25) de fluide sous pression, et au moins un piston d'actionnement d'une mâchoire de frein, caractérisé en ce qu'il comprend un premier piston (3, 26, 45) et un second piston (7, 27, 63) monté coulissant de.manière télescopique et étanche à l'intérieur du premier piston (3, 26, 45), ces deux pistons présentant des faces actives (52, S1) délimitant une chambre de travail (14, 15; 64, 65) pour le fluide sous pression, et des moyens sont prévus pour faire varier la surface active (52, S1) des pistons durant la montée de la pression hydraulique dans la chambre de travail, ces moyens comportant un système de clapet (17, 39, 49) associé à l'un (3, 27, 45) des pistons et réalisé de façon à se fermer et à isoler l'une de l'autre les deux faces actives (S2, S1) des pistons à partir d'une pression hydraulique déterminée dans la chambre de travail, de telle sorte qu'à partir de la fermeture du clapet, la pente de l'effort de freinage arrière (FA) en fonction de l'effort des freins avant (FAV) diminue, puis atteint un palier où ledit effort de freinage arrière (FA) n'augmente plus tandis que l'effort des freins avant (FAV) continue d'augmenter.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second piston (7) est relié au premier piston (3) par un ressort précontraint (19) tendant à séparer les deux pistons en appliquant le second piston (7) contre une butée (21) solidaire du premier piston (3), et le système de clapet comporte un passage (16) ménagé dans une paroi transversale (9) du premier piston (3), reliant un premier compartiment de travail (14) délimité par la face active (51) du second piston (7) et ladite paroi transversale (9) du premier piston (3) à un second compartiment de travail (15) délimité d'un côté par la face active (S2) du premier piston (3), ce système de clapet comprenant également un obturateur (17) sollicité élastiquement vers une position d'ouverture du passage dans laquelle il est maintenu tant que la pression hydraulique dans les deux compartiments de travail (14, 15) est inférieure à une valeur prédéterminée, tandis que le second piston (7) est maintenu contre la butée (21) par le ressort précontraint (19).

3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier piston (26) comporte une enveloppe tubulaire (28) et une paroi transversale de fond (29) en appui sur la mâchoire de frein associé, le second piston (27) comporte une paroi tubulaire (32) coulissant dans ladite enveloppe (28) et un fond transversal (33) délimitant une surface active correspondante (S1), un ressort (34) est logé à l'intérieur du second piston en prenant appui sur le fond (29) du premier piston (26) et tend à écarter les deux pistons l'un de l'autre, un intervalle tubulaire (35) communiquant avec l'entrée (25) de fluide hydraulique est délimité entre le second piston (27) et la paroi d'une chambre (36) du corps (1) contenant les pistons, la face active (SI) du premier piston (26) étant formée par une extrémité annulaire de son enveloppe (28) limitant ledit intervalle (35), l'intervalle tubulaire (35) communiquant avec un compartiment de travail (36) limité par la surface active (S2) du second piston (27) lorsque le système de clapet est ouvert.

4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système de clapet comprend une bague compressible (39) logée dans l'intervalle tubulaire (35) contigu à un collet terminal (38) du fond (33) du second piston (27) bordant sa face active (33a), un passage annulaire étant réservé entre le collet (38) et la paroi de la chambre (10) du corps (1), et un élément tubulaire (41) placé dans ledit intervalle pouvant venir, à une pression prédéterminée, en-butée contre l'extrémité annulaire du premier piston (26) en comprimant alors la bague (39) contre le collet (38) du second piston (27), ce qui provoque la fermeture du passage entre l'intervalle (35) et le compartiment de travail (36) limité par la face active (33a) du second piston (27).

5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de clapet comprend une tige axiale (48) traversant une ouverture t A ) d'un fond (46) du premier piston (45) en laissant libre un passage- annulaire dans cette ouverture (47) autour de ladite tige, et une tête (51) de clapet (49) susceptible de s'appliquer de manière étanche sur un siège (52) du fond (46) du premier piston (45), ce clapet (49) étant normalement maintenu ouvert par un organe élastique de rappel (55), en ce que la tête (51) du clapet (49) délimite avec le second piston (63) un premier compartiment de travail (64) communiquant avec l'entrée (25) de fluide sous pression tandis que le fond (46) du premier piston (45) présente une surface active (52) délimitant un second compartiment de travail (65) qui peut être isolé du premier compartiment (64) par la fermeture du clapet (49).

6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tige (48) du clapet (49) est montée coulissante, soit dans un troisième piston (57) antagoniste des premier et second pistons (45, 63) et associé à une seconde mâchoire de frein, soit dans un fond de cylindre de roue lequel est alors à simple effet, et l'extrémité de la tige (48) débouche dans une chambre (56) à la pression atmosphérique.