FR2683009A1 - Hydraulic braking device, particularly for motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de freinage hydraulique,
en particulier pour véhicules automobiles
La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles de tous types, en particulier les moyens de freinage de ces véhicules, et a pour objet un dispositif de freinage.Hydraulic braking device,
in particular for motor vehicles
The present invention relates to the field of motor vehicles of all types, in particular the braking means of these vehicles, and relates to a braking device.
Actuellement, les dispositifs de freinage existants agissent généralement sur la roue à freiner, soit par l'intermédiaire d'un tambour coopérant avec des sabots de freinage pourvus d'une garniture de friction, soit par l'intermédiaire de disques de freinage coopérant avec des mâchoires munies de garnitures ou plaquettes amovibles à revêtement de friction. Currently, existing braking devices generally act on the wheel to be braked, either by means of a drum cooperating with brake shoes provided with a friction lining, or by means of braking discs cooperating with jaws fitted with removable friction-coated pads or pads.
Ces dispositifs connus permettent de répondre de manière satisfaisante aux problèmes de freinage se posant couramment, à savoir pour le ralentissement de véhicules ou pour un arrêt brusque faible vitesse. These known devices make it possible to respond satisfactorily to the braking problems commonly encountered, namely for the deceleration of vehicles or for an abrupt stop at low speed.
Cependant, dans le cas d'un arrêt brusque à grande vitesse il se pose un problème de blocage de roues entraînant des difficultés de tenue de route, en particulier de tenue de cap, voire une glissade incontrôlable, entraînant le plus souvent des dégâts matériels et éven- tuellement corporels. However, in the event of an abrupt stop at high speed, there is a problem of wheel locking causing road holding difficulties, in particular of course keeping, or even an uncontrollable slip, most often resulting in material damage and possibly bodily.
Pour obvier à cet inconvénient il a été proposé de contrôler l'action de freinage afin d'éviter tout blocage de roue au moyen de dispositifs électroniques de gestion du freinage. To overcome this drawback, it has been proposed to control the braking action in order to avoid any wheel locking by means of electronic braking management devices.
Ces installations permettent de résoudre les problèmes éventuels de blocage, mais sont, cependant, de constitution relativement complexe et d'un montage déli- cat, et sont d'un prix de revient relativement important, incompatible avec ltéquipement de véhicules bon marché. These installations make it possible to solve any blocking problems, but are, however, of relatively complex constitution and delicate assembly, and are of a relatively high cost price, incompatible with the equipment of inexpensive vehicles.
En outre, dans le cas de véhicules sollicités dans des conditions difficiles, notamment sur chantiers, il se pose des problèmes d'encrassement et de vibrations pouvant être néfastes au bon fonctionnement des moyens électroniques. In addition, in the case of vehicles used under difficult conditions, in particular on construction sites, problems of fouling and vibrations arise which may be detrimental to the proper functioning of the electronic means.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. The present invention aims to overcome these drawbacks.
Elle a, en effet, pour objet un dispositif de freinage hydraulique, en particulier pour véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il est intégré dans le moyen de support de chaque roue et en ce qu'il est constitué par au moins deux cylindres coopérant avec des pistons, dont les bielles sont articulées sur un arbre déplaçable suivant un rayon du moyen de support, les cylindres étant étanches et remplis, de part et d'autre de leur piston, d'un liquide hydraulique, ledit liquide pouvant circuler entre les cylindres à travers les bielles et leur arbre d'articulation, par un moyen de déplacement rectiligne de l'arbre d'articulation des bielles, par un dispositif d'étranglement du passage du liquide hydraulique entre les bielles, et par un moyen de commande progressive du dispositif d'étranglement. It has, in effect, a hydraulic braking device, in particular for motor vehicles, characterized in that it is integrated in the support means of each wheel and in that it is constituted by at least two cooperating cylinders with pistons, the connecting rods of which are articulated on a shaft displaceable along a radius of the support means, the cylinders being sealed and filled, on either side of their piston, with a hydraulic liquid, said liquid being able to circulate between the cylinders through the connecting rods and their articulation shaft, by means of rectilinear displacement of the articulation shaft of the connecting rods, by a device for throttling the passage of hydraulic fluid between the connecting rods, and by means of progressive control of the bottleneck.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels
la figure 1 est une vue en élévation latérale et en coupe du dispositif de freinage conforme à l'invention
la figure 2 est une vue en élévation frontale du dispositif, et
la figure 3 est une vue en élévation latérale, à plus grande échelle et en coupe, du moyen de déplacement rectiligne de l'arbre d'articulation des bielles, du dispositif d'étranglement du passage du liquide hydraulique entre les bielles et du moyen de commande progressive de ce dispositif d'étranglement. The invention will be better understood from the following description, which relates to a preferred embodiment, given by way of nonlimiting example, and explained with reference to the appended schematic drawings, in which
Figure 1 is a side elevational view in section of the braking device according to the invention
FIG. 2 is a front elevation view of the device, and
FIG. 3 is a view in side elevation, on a larger scale and in section, of the means for rectilinear displacement of the articulation shaft of the connecting rods, of the device for restricting the passage of the hydraulic fluid between the connecting rods and of the means for progressive control of this throttling device.
Conformément à l'invention, et comme le montrent, plus particulièrement, les figures 1 et 2 des dessins annexés, le dispositif de freinage hydraulique, en particulier pour véhicules automobiles, est intégré dans le moyen 1 de support de chaque roue et est constitué par au moins deux cylindres 2 coopérant avec des pistons 3, dont les bielles 4 sont articulées sur un arbre 5 dépla çable suivant un rayon du moyen de support 1. According to the invention, and as shown more particularly in Figures 1 and 2 of the accompanying drawings, the hydraulic braking device, in particular for motor vehicles, is integrated in the means 1 for supporting each wheel and is constituted by at least two cylinders 2 cooperating with pistons 3, the connecting rods 4 of which are articulated on a shaft 5 movable along a radius of the support means 1.
Les cylindres 2 sont étanches et remplis, de part et d'autre de leur piston, d'un liquide hydraulique, ledit liquide pouvant circuler entre lesdits cylindres 2 à travers les bielles 4 et leur arbre d'articulation 5. The cylinders 2 are sealed and filled, on either side of their piston, with a hydraulic liquid, said liquid being able to circulate between said cylinders 2 through the connecting rods 4 and their articulation shaft 5.
Ce dernier est relié à un moyen 6 de déplacement rectiligne et la circulation du liquide hydraulique entre les bielles 4 est régulée au moyen d'un dispositif 7 d'étranglement du passage de ce liquide hydraulique entre lesdites bielles 4, ledit dispositif d'étranglement 7 étant actionné par un moyen de commande progressive 8. The latter is connected to a rectilinear displacement means 6 and the circulation of the hydraulic liquid between the connecting rods 4 is regulated by means of a device 7 for restricting the passage of this hydraulic liquid between said connecting rods 4, said throttling device 7 being actuated by a progressive control means 8.
Le moyen 1 de support de chaque roue qui est avantageusement constitué par le flasque de fixation de la jante, est muni à cet effet, du côté opposé à la jante, de paliers pivotants 9 de réception de l'extrémité des cylindres 2. Un tel montage pivotant de l'extrémité des cylindres 2 est destiné à permettre un degré de li berté de ces derniers permettant leur alignement automatique avec l'axe des bielles 4 des pistons 3 lors d'une modification de la position de l'arbre d'articulation 5. The means 1 for supporting each wheel which is advantageously constituted by the flange for fixing the rim, is provided for this purpose, on the side opposite the rim, pivoting bearings 9 for receiving the end of the cylinders 2. Such a pivoting mounting of the end of the cylinders 2 is intended to allow a degree of freedom of the latter allowing their automatic alignment with the axis of the connecting rods 4 of the pistons 3 during a modification of the position of the articulation shaft 5.
Chaque cylindre 2 est fermé de manière étanche sur son côté de passage de la bielle 4 et est pourvu sur son côté opposé d'un diaphragme mobile 10 délimitant avec la face correspondante du piston 3 une chambre de compensation mobile et chargée, du côté tourné vers I'extrémité superieure du cylindre 2, par un ressort de compression 11, la chambre logeant ce dernier étant ouverte, du côté du palier pivotant 9 par prévision de perforations 12. Each cylinder 2 is closed in a sealed manner on its passage side of the connecting rod 4 and is provided on its opposite side with a movable diaphragm 10 delimiting with the corresponding face of the piston 3 a movable and loaded compensation chamber, on the side facing towards The upper end of the cylinder 2, by a compression spring 11, the chamber housing the latter being open, on the side of the pivoting bearing 9 by providing perforations 12.
Ainsi, la chambre de compensation mobile, délimitée par le diaphragme 10 chargé par le ressort 11, permet d'assurer une pression constante de liquide hydraulique audessus du piston 3 et d'éviter toute migration dudit liquide hydraulique lors d'un déplacement desdits pistons, migration qui aurait pour effet un déséquilibrage du flux dudit liquide.Thus, the mobile compensation chamber, delimited by the diaphragm 10 loaded by the spring 11, makes it possible to ensure a constant pressure of hydraulic fluid above the piston 3 and to prevent any migration of said hydraulic fluid during movement of said pistons, migration which would have the effect of an imbalance in the flow of said liquid.
L'arbre 5, déplaçable suivant un rayon du support 1, est avantageusement un arbre creux, qui est, d'une part, traversé par l'axe 13 d'entraînement du support 1 et déplaçable par rapport à ce dernier suivant un plan axial par guidage dans une rainure 14 d'un carter 15 solidaire du palier dudit axe 13 et se refermant à la manière d'un joint tournant 17 sur le support 1 et, d'autre part, chargé par le moyen 6 de déplacement rectiligne. Ce dernier se présente, de préférence, sous forme d'un vérin 16, solidaire du carter 15, dont la tige de piston est solidarisée à son extrémité libre avec l'arbre 5 et dont la chambre de pression est alimentée par le matre- cylindre de l'installation de freinage. The shaft 5, movable along a radius of the support 1, is advantageously a hollow shaft, which is, on the one hand, traversed by the drive axis 13 of the support 1 and movable relative to the latter along an axial plane by guiding in a groove 14 of a casing 15 integral with the bearing of said axis 13 and closing in the manner of a rotary joint 17 on the support 1 and, on the other hand, loaded by the means 6 of rectilinear displacement. The latter is preferably in the form of a jack 16, integral with the casing 15, the piston rod of which is secured at its free end with the shaft 5 and the pressure chamber of which is supplied by the master cylinder of the braking system.
L'arbre creux 5 présente un diamètre important de manière à permettre un déplacement correspondant de son axe longitudinal parallèlement à l'axe d'entraînement 13. Ainsi, un tel déplacement de l'arbre 5 entraîne un excentrage de ce dernier par rapport au support 1 et, de ce fait, lors d'une rotation du support 1, la création d'un mouvement des pistons 3 dans les cylindres 2, l'arbre 5 restant fixe par rapport audit support 1. The hollow shaft 5 has a large diameter so as to allow a corresponding displacement of its longitudinal axis parallel to the drive axis 13. Thus, such displacement of the shaft 5 causes the latter to be offset relative to the support 1 and, therefore, during a rotation of the support 1, the creation of a movement of the pistons 3 in the cylinders 2, the shaft 5 remaining fixed relative to said support 1.
Chaque bielle 4 est reliée de manière rigide au piston 3 correspondant et est munie, près de ce dernier, d'un orifice 18 d'entrée d'un canal médulaire 19 débouchant à son autre extrémité dans une gorge annulaire 20 du palier de la bielle 3 coopérant avec une gorge annulaire correspondante 21 de l'arbre 5 (figure 3). Each connecting rod 4 is rigidly connected to the corresponding piston 3 and is provided, near the latter, with an orifice 18 for entry of a medular channel 19 opening at its other end into an annular groove 20 in the bearing of the connecting rod 3 cooperating with a corresponding annular groove 21 of the shaft 5 (Figure 3).
Le dispositif 7 d'étranglement du passage de liquide hydraulique entre les bielles 4 est avantageuse ment constitué par un tiroir en forme de manchon coulissant dans l'arbre 5 contre l'action d'un ressort de rappel 22 et présentant, d'une part, un canal de liaison 23, dont les orifices d'extrémité débouchent, en position de passage libre du liquide hydraulique, dans des gorges annulaires 24 de la paroi interne de l'arbre 5 correspondant avec les gorges annulaires 21, chacune par l'intermédiaire d'au moins un trou de passage 25 et, d'autre part, à l'extrémité opposée à celle chargée par le ressort 22, une chambre annulaire 26, fermée par un manchon d'extrémité 27 fixé sur l'arbre 5, et reliée au moyen de commande progressive 8 par l'intermédiaire d'une conduite 28 de liquide hydraulique débouchant dans ladite chambre par un orifice 29, des butées 30 limitant la course du tiroir ou dispositif 7. Les butées 30 sont destinées à maintenir le tiroir 7, en position de repos du dispositif, contre l'action du ressort de rappel 22, de manière à permettre une communication totale entre les canaux mé- dulaires 19 des bielles 4, à travers les gorges annulaires 20, 21 et 24, avec le canal de liaison 23. En position de service, la butée opposée 30 est destinée à limiter la course du tiroir, de telle sorte que le canal de liaison 23 ne soit pas entièrement obturé et reste partiellement en communication avec les gorges annulaires 24, afin qu'un volume résiduel de liquide hydraulique puisse encore circuler entre les canaux 19. The device 7 for throttling the passage of hydraulic liquid between the connecting rods 4 is advantageously constituted by a drawer in the form of a sleeve sliding in the shaft 5 against the action of a return spring 22 and having, on the one hand , a connecting channel 23, the end orifices of which open, in the position for the free passage of the hydraulic fluid, into annular grooves 24 of the internal wall of the shaft 5 corresponding with the annular grooves 21, each via at least one through hole 25 and, on the other hand, at the end opposite to that loaded by the spring 22, an annular chamber 26, closed by an end sleeve 27 fixed on the shaft 5, and connected to the progressive control means 8 via a pipe 28 of hydraulic liquid opening into said chamber through an orifice 29, stops 30 limiting the stroke of the drawer or device 7. The stops 30 are intended to hold the drawer 7 , in position of rest of the device, against the action of the return spring 22, so as to allow total communication between the medular channels 19 of the connecting rods 4, through the annular grooves 20, 21 and 24, with the connecting channel 23. In the operating position, the opposite stop 30 is intended to limit the travel of the slide, so that the connecting channel 23 is not completely closed and remains partially in communication with the annular grooves 24, so that a residual volume of hydraulic fluid can still circulate between the channels 19.
Le moyen 8 de commande progressive du dispositif d'étranglement 7 (figures 1 et 3) est constitué par la conduite 28 de liquide hydraulique, qui est reliée, d'une part, à la chambre du vérin 16 entourant la tige de piston de ce dernier et dont le piston est chargé par un ressort de rappel et, d'autre part, par l'orifice 29, à la chambre annulaire 26 du tiroir ou moyen 6, et par un régulateur de pression 31 interposé dans la conduite 28 et faisant varier sa section de passage en fonction de la vitesse du véhicule. The means 8 for progressive control of the throttling device 7 (FIGS. 1 and 3) consists of the line 28 of hydraulic fluid, which is connected, on the one hand, to the chamber of the jack 16 surrounding the piston rod of this last and whose piston is loaded by a return spring and, on the other hand, by the orifice 29, to the annular chamber 26 of the drawer or means 6, and by a pressure regulator 31 interposed in the pipe 28 and making vary its passage section according to the speed of the vehicle.
Le régulateur de pression 31 peut être un régulateur du type mécanique, à masselottes ou autres, relié au support 1 ou à l'axe d'entraînement 13 de ce dernier, ou un régulateur électronique également géré en fonction de la vitesse, ce régulateur 31 agissant sur un moyen 32 de réduction de la section de la conduite 28, du type guillotine, vanne, diaphragme ou autre, ledit moyen 32 laissant subsister, en position de réduction de section maximale, un passage minimal pour le liquide hydraulique. The pressure regulator 31 can be a regulator of the mechanical type, with weights or others, connected to the support 1 or to the drive axis 13 of the latter, or an electronic regulator also managed as a function of the speed, this regulator 31 acting on a means 32 for reducing the section of the pipe 28, of the guillotine, valve, diaphragm or other type, said means 32 leaving a minimal passage for the hydraulic fluid in the position of reduction of maximum section.
En position normale de circulation, c'est-àdire lorsque le dispositif de freinage n'est pas sollicité, l'arbre 5 est concentrique à l'axe d'entraînement 13 du support 1 et les pistons 3 des cylindres 2 sont à équidistance de l'axe 13, de sorte que lors d'une rotation du support 1 les bielles 4 tournent sur l'arbre 5, sans entraîner de mouvement des pistons 3. In the normal circulation position, that is to say when the braking device is not stressed, the shaft 5 is concentric with the drive axis 13 of the support 1 and the pistons 3 of the cylinders 2 are equidistant from the axis 13, so that during a rotation of the support 1 the connecting rods 4 rotate on the shaft 5, without causing movement of the pistons 3.
Dans le cas d'un freinage, le liquide hydraulique chassé par le maitre-cylindre actionne le vérin 16 et provoque un déplacement de l'arbre 5 hors de l'alignement de l'axe 13. Du fait de ce déplacement, l'excentricité ainsi provoquée de l'arbre 5 entrain, au cours de la rotation du support 1, un mouvement des pistons 3, de sorte que le liquide hydraulique contenu dans les cylindres 2 est chassé alternativement d'un cylindre vers l'autre à travers les canaux des bielles 4, de l'arbre 5 et du tiroir 7. Simultanément à ce déplacement de l'arbre 5, le liquide hydraulique, se trouvant du côté opposé du piston du vérin 16, est chassé à travers la conduite 28, le régulateur de pression 31 et l'orifice 29 dans la chambre annulaire 26 formée par le tiroir 7 dans l'arbre 5. In the case of braking, the hydraulic fluid expelled by the master cylinder actuates the jack 16 and causes a displacement of the shaft 5 outside the alignment of the axis 13. Due to this displacement, the eccentricity thus caused by the shaft 5 causes, during the rotation of the support 1, a movement of the pistons 3, so that the hydraulic liquid contained in the cylinders 2 is driven alternately from one cylinder to the other through the channels connecting rods 4, the shaft 5 and the slide 7. Simultaneously with this displacement of the shaft 5, the hydraulic fluid, being on the opposite side of the piston of the jack 16, is expelled through the line 28, the regulator of pressure 31 and the orifice 29 in the annular chamber 26 formed by the slide 7 in the shaft 5.
En fonction de la vitesse du véhicule, le régulateur 31 autorise une ouverture plus ou moins importante -a l'inverse de la vitesse- du moyen 32 de réduction de la section de la conduite 28 et donc un passage plus ou moins rapide du liquide hydraulique, entraînant un dépla cement du tiroir 7 dans le sens d'un étranglement de la section de passage du liquide hydraulique circulant entre les cylindres 2 et freinant ainsi la vitesse de circulation I1 en résulte des forces s'opposant à la rotation du support 1 et donc un freinage de ce dernier et de sa roue. Depending on the speed of the vehicle, the regulator 31 allows a more or less significant opening - unlike the speed - of the means 32 for reducing the section of the pipe 28 and therefore a more or less rapid passage of the hydraulic fluid. , causing a displacement of the slide valve 7 in the direction of a constriction of the section for the passage of the hydraulic fluid circulating between the cylinders 2 and thus braking the circulation speed I1 results from the forces opposing the rotation of the support 1 and therefore braking of the latter and its wheel.
Simultanément à la réduction de vitesse, la section de la conduite 28 au niveau du régulateur 31 augmente, favorisant un passage plus rapide du liquide vers la chambre 26 du tiroir 7, qui est poussé dans sa position extrême d'étranglement du passage du liquide circulant d'un cylindre 2 à l'autre et entraînant un freinage maximum. Simultaneously with the speed reduction, the section of the pipe 28 at the regulator 31 increases, favoring a faster passage of the liquid towards the chamber 26 of the drawer 7, which is pushed into its extreme throttling position for the passage of the circulating liquid from one cylinder 2 to another and causing maximum braking.
Les différents étranglements prévus sont destinés à éviter, d'une part, au niveau du régulateur 31, une action de freinage trop brusque et, d'autre part, au niveau du tiroir 7, un blocage total des pistons 3 des cylindres 2, ce qui aurait pour effet un blocage du support 1 et de la roue correspondante. The various throttles provided are intended to avoid, on the one hand, at the regulator 31, an excessively sudden braking action and, on the other hand, at the level of the slide 7, a total blocking of the pistons 3 of the cylinders 2, this which would have the effect of blocking the support 1 and the corresponding wheel.
Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un dispositif de freinage hydraulique, en particulier pour véhicules automobiles, permettant une action progressive, efficace, tout en évitant un blocage des roues. Thanks to the invention, it is possible to produce a hydraulic braking device, in particular for motor vehicles, allowing a progressive, effective action, while avoiding a locking of the wheels.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown in the accompanying drawings. Modifications remain possible, in particular from the point of view of the constitution of the various elements or by substitution of technical equivalents, without thereby departing from the scope of protection of the invention.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |