FR2824032A1 - MASTER CYLINDER, IN PARTICULAR TANDEM MASTER CYLINDER WITH IMPROVED VALVE LIFTING MEANS - Google Patents
MASTER CYLINDER, IN PARTICULAR TANDEM MASTER CYLINDER WITH IMPROVED VALVE LIFTING MEANS Download PDFInfo
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Abstract
Description
sous-étape (SEAV1) d'acquisition.acquisition sub-step (SEAV1).
i Maître-cylindre, notamment maître-cylindre tandem comportant des moyens de levée de clapet améliorés La présente invention se rapporte principalement à un maître-cylindre, notamment un mâître-cylindre tandem comportant des moyens de levée de clapet améliorés. Il est connu d'utiliser dans les systèmes de freinage des maitres-cylindres délivrant un liquide de frein sous pression aux freins disposés au niveau des roues du véhicule. Le maître-cylindre comporte au moins un piston comprimant le liquide de frein dans une 0 chambre de pression, le piston est actionné par une tige de poussée commandée par une tige de commande reliée à une pédale de frein, avantageusement assistée par un servomoteur d' assistance pnenmatique au freinage. L'alimentation en liquide de frein s'effectue par une chambre d'alimentation reliée à un réservoir de liquide de frein par des moyens étanches. La chambre d'alimentation et la chambre de pression sont mises en communication par un passage pratiqué dans le piston. La mise sous pression du liquide de frein a lieu dans la chambre de pression par avancé du piston dans la chambre de pression et par obturation de la communication avec la chambre d'alimentation de manière étanche. Le volume de la chambre de pression se réduit, le liquide de frein est i Master cylinder, in particular tandem master cylinder comprising improved valve lifting means The present invention relates mainly to a master cylinder, in particular a tandem master cylinder comprising improved valve lifting means. It is known practice to use master cylinders in braking systems delivering pressurized brake fluid to the brakes arranged at the wheels of the vehicle. The master cylinder comprises at least one piston compressing the brake fluid in a 0 pressure chamber, the piston is actuated by a push rod controlled by a control rod connected to a brake pedal, advantageously assisted by a servomotor. pneumatic brake assist. The brake fluid is supplied by a supply chamber connected to a brake fluid reservoir by sealed means. The supply chamber and the pressure chamber are placed in communication by a passage made in the piston. The brake fluid is pressurized in the pressure chamber by advancing the piston in the pressure chamber and by sealing off the communication with the supply chamber. The volume of the pressure chamber is reduced, the brake fluid is
comprimé permettant l'actionnement des freins au niveau des roues. compressed allowing the actuation of the brakes on the wheels.
L'obturation du passage entre les deux chambres se fait de manière connue par un clapet lorsqu'il perd son appui sur une goupille montée flottante perpendiculairement à l' axe du mâîke-cylindre dans la chambre d' alimentation. Le clapet est monté à coulissement dans le passage entre les deux chambres Dans les dispositifs connus, la course morte du piston est égale à la levoe de clapet par rapport à son siège formé par le piston. Or le débit au repos de liquide de frein à travers le ma^itre- cylindre est limité par la levoe du clapet par rapport à son siège. Par conséquent, pour augmenter ce débit, il faut augmenter la levée de clapet et donc augmenter la course morte à la pédale, inversement une réduction de la course morte The passage between the two chambers is closed off in a known manner by a valve when it loses its support on a pin mounted floating perpendicularly to the axis of the cylinder head in the supply chamber. The valve is slidably mounted in the passage between the two chambers. In known devices, the dead stroke of the piston is equal to the valve lift relative to its seat formed by the piston. However, the flow rate of the brake fluid at rest through the master cylinder is limited by the lifting of the valve with respect to its seat. Consequently, to increase this flow, it is necessary to increase the valve lift and therefore increase the dead travel to the pedal, conversely a reduction in the dead travel
provoque une diminution du débit.causes a decrease in flow.
Or, les nouvelles technologies utilisant le système de freinage, par exemple le contrôle dynamique du véhicule, nécessitent au repos un débit important en liquide de frein à 3s travers le maître-cylindre, tout en conservant une course morte égale. Il peut également être souhaitable de réduire la course morte du système sans réduire le débit en liquide de frein. C' est par conséquent un but de la présente invention d' offrir un maître-cylindre, However, new technologies using the braking system, for example the dynamic control of the vehicle, require at rest a large flow of brake fluid 3s through the master cylinder, while maintaining an equal dead stroke. It may also be desirable to reduce the idle stroke of the system without reducing the brake fluid flow. It is therefore an object of the present invention to provide a master cylinder,
notamment un mâître-cylindre tandem à débit maximum au repos à travers le mâître- in particular a tandem master cylinder at maximum flow rate at rest through the master
cylindre augmenté sans variation de la course morte. cylinder increased without variation of the dead stroke.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un ma^trecylindre, notamment un maîke-cylindre tandem à course morte réduite sans diminution du débit maximum au It is also an object of the present invention to provide a master cylinder, in particular a tandem master cylinder with reduced dead travel without reducing the maximum flow rate at
4s repos à travers le maître-cylindre permis par le dispositif. 4s rest through the master cylinder allowed by the device.
On a toujours cru qu'au repos le moyen d'appui, avantageusement une goupille, devait être en position sensiblement verticale contre le piston pour obtenir une levée de clapet maximale. Or la demanderesse s'est rendue compte de manière surprenante que le fait It has always been believed that at rest the support means, advantageously a pin, should be in a substantially vertical position against the piston in order to obtain maximum valve lift. The Applicant has surprisingly realized that the fact
de monter le moyen d'appui mobile autour d'un axe perpendiculaire à l' axe de maître- to mount the movable support means around an axis perpendicular to the master axis
cylindre donnant la possibilité au moyen d' appui d' avoir une position incliné au repos, permettait de résoudre de manière avantageuse les problèmes de débit et de course morte dans les mâîtres-cylindres. Ces buts sont atteints par un mâître-cylindre comportant des moyens d'amplification du déplacement axial, de manière à ce que lors du déplacement du piston, la course axiale cylinder giving the possibility by means of support to have an inclined position at rest, made it possible to advantageously solve the problems of flow and dead travel in the master cylinders. These goals are achieved by a master cylinder comprising means for amplifying the axial displacement, so that during the displacement of the piston, the axial stroke
parcourue par le clapet soit supérieure à la course morte du piston. traversed by the valve is greater than the dead stroke of the piston.
En d'autres termes, à la fin du freinage, le moyen d'appui avance tout en gardant son rôle de référence de position, le décollement du clapet par apport à son siège étant avantageusement obtenu par basculement du moyen d'appui autour d'un axe In other words, at the end of braking, the support means advance while keeping its position reference role, the detachment of the valve by bringing it to its seat being advantageously obtained by tilting the support means around an axe
perpendiculaire à l'axe du maitre-cylindre. perpendicular to the axis of the master cylinder.
La présente invention permet avantageusement sans augmenter le nombre de pièces par rapport aux ma^itres-cylindres de type connu d' augmenter le débit maximum à travers le The present invention advantageously allows without increasing the number of parts compared to the master cylinders of known type to increase the maximum flow rate through the
mâître-cylindre ou de réduire les courses mortes. master cylinder or reduce dead travel.
La présente invention a pour objet un mâître-cylindre, notamment un maître-cylindre tandem comportant au moins un piston monté à coulissement étanche dans une chambre, muni d'un clapet maintenu au repos en appui par un moyen élastique contre un moyen d'appui caractérisé en ce que le moyen d'appui est monté à basculement dans The subject of the present invention is a master cylinder, in particular a tandem master cylinder comprising at least one piston mounted for sliding sliding in a chamber, provided with a valve maintained at rest in abutment supported by elastic means against a support means. characterized in that the support means is pivotally mounted in
le piston.the piston.
La présente invention a également pour objet un maître-cylindre, notamment un mâître- The present invention also relates to a master cylinder, in particular a master-
cylindre tandem caractérisé en ce que le moyen d'appui est monté à basculement autour tandem cylinder characterized in that the support means is pivotally mounted around
d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du maître-cylindre. an axis perpendicular to the longitudinal axis of the master cylinder.
La présente invention a également pour objet un maitre-cylindre, notamment un mâître- The present invention also relates to a master cylinder, in particular a master-
cylindre tandem caractérisé en ce que le moyen d' appui est monté pivotant autour d' une tandem cylinder characterized in that the support means is pivotally mounted around a
de ses extrémités longitudinales.of its longitudinal ends.
La présente invention a également pour objet un ma^itre-cylindre, notamment un mâître- The present invention also relates to a master cylinder, in particular a master
cylindre tandem caractérisé en ce que l'extrémité est une portion de sphère. tandem cylinder characterized in that the end is a portion of a sphere.
La présente invention a également pour objet un mâître-cylindre, notamment un mâître- The present invention also relates to a master cylinder, in particular a master
cylindre tandem caractérisé en ce que le moyen d'appui est une goupille. tandem cylinder characterized in that the support means is a pin.
o La présente invention a également pour objet un ma^tre-cylindre, notamment un mâître- o The present invention also relates to a master cylinder, in particular a master
cylindre tandem caractérisé en ce que le moyen d'appui est monté dans une lumière tandem cylinder characterized in that the support means is mounted in a slot
pratiqué dans le piston.practiced in the piston.
La présente invention a également pour objet un maitre-cylindre, notamment un maître- The present invention also relates to a master cylinder, in particular a master-
cylindre tandem caractérisé en ce que la lumière a pour section transversale une fente. tandem cylinder characterized in that the light has a slit as a cross section.
La présente invention a également pour objet un maître-cylindre, notamment un maître- The present invention also relates to a master cylinder, in particular a master-
cylindre tandem caractérisé en ce que la plus grande dimension transversale de la tandem cylinder characterized in that the largest transverse dimension of the
lumière varie continuement.light varies continuously.
La présente invention a également pour objet un maître-cylindre, notamment un maitre- cylindre tandem caractérisé en ce que le moyen d'appui est au moins au repos en appui The present invention also relates to a master cylinder, in particular a tandem master cylinder characterized in that the support means is at least at rest in support
entre une surface d'appui du clapet et une bague à bord tombé. between a bearing surface of the valve and a ring with a dropped edge.
La présente invention a également pour objet un maître-cylindre, notamment un mâître o cylindre tandem caractérisé en ce que le moyen d'appui est entraîné en basculement par The present invention also relates to a master cylinder, in particular a tandem master o cylinder characterized in that the support means is driven in tilting by
la surface d'appui du clapet sous l'action du moyen élastique. the bearing surface of the valve under the action of the elastic means.
La présente invention a également pour objet un maitre-cylindre, notamment un ma^itre- The present invention also relates to a master cylinder, in particular a master
cylindre tandem caractérisé en ce que l' angle est inférieur à 90 . tandem cylinder characterized in that the angle is less than 90.
La présente invention a également pour objet un ma^itre-cylindre, notamment un maitre- The present invention also relates to a master cylinder, in particular a master-
cylindre tandem caractérisé en ce que le moyen élastique est un ressort hélicoïdal. tandem cylinder characterized in that the elastic means is a helical spring.
La présente invention sera mieux comprise au moyen de la description cidessous et des The present invention will be better understood by means of the description below and
figures pour lesquelles l'avant, l'arrière correspondent respectivement à la gauche et à la droite et sur lesquelles: Figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale de l'exemple prétéré de réalisation figures for which the front and the rear correspond respectively to the left and to the right and in which: Figure 1 is a partial view in longitudinal section of the alleged exemplary embodiment
d'un ma^tre-cylindre selon la présente invention au repos. of a master cylinder according to the present invention at rest.
2s Figure 2 est une vue de détail de la figure 1. 2s Figure 2 is a detail view of Figure 1.
Sur la figure 1, on peut voir l'exemple prétéré de réalisation d'un ma^itre-cylindre tandem selon la présente invention comportant un système hydraulique primaire 1 comportant une chambre 3 réalisée dans un alésage 4 munie à une première extrémité à l'arrière d'une première partie de plus grand diamètre 3' et une seconde extrémité à l'avant d'une seconde partie de plus petit diamètre 3", les parties 3' et 3" étant reliées In FIG. 1, one can see the pretended example of embodiment of a tandem master cylinder according to the present invention comprising a primary hydraulic system 1 comprising a chamber 3 produced in a bore 4 provided at a first end at the rear of a first part of larger diameter 3 'and a second end at the front of a second part of smaller diameter 3 ", the parts 3' and 3" being connected
par un épaulement 5.by a shoulder 5.
Un piston 7 comportant une tige 11 munie d'une tête 9, est monté coulissant de manière 3s étanche dans- la chambre 3. Le piston 7 est actionné par une tige de poussé montée rotulante dans l'arrière du piston par des moyens de fixation (non représentés), la tige de poussoe est reliée à une tige de commande commandée par une pédale de frein (non représentées). La pédale de frein est avantageusement assistée par un servomoteur A piston 7 comprising a rod 11 provided with a head 9, is mounted to slide in a sealed manner in the chamber 3. The piston 7 is actuated by a thrust rod mounted swiveling in the rear of the piston by fixing means (not shown), the push rod is connected to a control rod controlled by a brake pedal (not shown). The brake pedal is advantageously assisted by a servomotor
d' assistance.assistance.
La tête 9 de piston est montée coulissante de manière étanche dans la deuxième partie 3" au moyen d'une coupelle d'étanchéité lO et la queue de piston 11 est guidée en translation par une bague de guidage 12 appliquée dans la partie 3', l'étanchéité est réalisce au moyen d'une coupelle 14 d'étanchéité, une bague à bord tombé 13 est 4s montée en appui entre l'épaulement 5 et la bague de guidage 12. La bague à bord tombé 13 comporte une rondelle annulaire 15 dont l'extrémité radialement interne est The piston head 9 is mounted to slide in leaktight manner in the second part 3 "by means of a sealing cup 10 and the piston tail 11 is guided in translation by a guide ring 12 applied in part 3 ', sealing is achieved by means of a sealing cup 14, a ring with a dropped edge 13 is 4s mounted in abutment between the shoulder 5 and the guide ring 12. The ring with a dropped edge 13 comprises an annular washer 15 whose radially inner end is
prolongée par un manchon 17 orienté vers l'avant et bordant la queue 11. extended by a sleeve 17 oriented towards the front and bordering the tail 11.
Une lumière 37 est pratiquce à cheval dans la tête de piston 9 et la quene de piston 11. A light 37 is practiced astride the piston head 9 and the piston dene 11.
Cette lumière 37 traverse le piston et sa section transversale a sensiblement la forme This light 37 passes through the piston and its cross section has substantially the shape
d'une fente, la largeur de la fente varie continuement selon la hauteur de la lumière. of a slit, the width of the slit varies continuously according to the height of the light.
Avantageusement la longueur de la fente diminue de la partie supérieure (vers le haut des figures) de la lumière vers la partie inférieure de la lumière (vers le bas des figures). On définit également dans la chambre 3, une chambre d'alimentation 19 à l'arrière de la tête de piston 9 formée en partie par la lumière 37. Les chambres 3 et l9 sont mises en communication au moyen d'un passage 23 pratiqué dans la tête de piston. Le passage 23 0 comporte à une première extrémité (vers l' avant) une partie de plus grand diamètre 23' Advantageously, the length of the slot decreases from the upper part (towards the top of the figures) of the light towards the lower part of the light (towards the bottom of the figures). Also defined in the chamber 3, a supply chamber 19 at the rear of the piston head 9 formed in part by the light 37. The chambers 3 and 19 are placed in communication by means of a passage 23 made in the piston head. The passage 23 0 has at a first end (towards the front) a part of larger diameter 23 '
et à une seconde extrémité opposée à la première, une partie de plus petit diamètre 23". and at a second end opposite the first, a portion of smaller diameter 23 ".
La chambre d'alimentation 19 est connectée à un réservoir de liquide de frein par des The supply chamber 19 is connected to a brake fluid reservoir by means of
moyens étanches20.waterproof means 20.
Un ressort 25 est monté en compression dans la chambre 3 entre la tête de piston 9 et la A spring 25 is mounted in compression in the chamber 3 between the piston head 9 and the
face arrière d'un piston du système hydraulique secondaire. rear side of a piston of the secondary hydraulic system.
Un moyen d'appui 35, dans le mode de réalisation préféré représenté sur les figures 1 et 2 il s'agit d'une goupille, est monté à basculement dans la lumière 37 autour d'un axe Y perpendiculaire à l'axe X de mâîtrecylindre autour d'une extrémité longitudinale 47 en appui sur la surface de l'alésage 4. Le basculement de la goupille 35 est défini par un angle inférieur à 90 par rapport à un axe vertical V. L'extrémité longitudinale 47 est A support means 35, in the preferred embodiment shown in Figures 1 and 2 it is a pin, is pivotally mounted in the lumen 37 around an axis Y perpendicular to the axis X of master cylinder around a longitudinal end 47 bearing on the surface of the bore 4. The tilting of the pin 35 is defined by an angle less than 90 relative to a vertical axis V. The longitudinal end 47 is
avantageusement formé par une portion de sphère. advantageously formed by a portion of a sphere.
2s La piston 7 est muni d'un clapet 27 appliqué dans le passage 23 coaxial à l'axe du piston 7, le clapet 27 comporte une tige 28 munie à une première extrémité d'une tête 29 appliquée dans la partie 23' et à une seconde extrémité d'une surface d'appui 31, la tige 28 est montée en translation dans le passage 23". Un ressort 32 est monté en compression entre la tête de clapet 29 et un élément d'appui 33 monté à une extrémité 2s The piston 7 is provided with a valve 27 applied in the passage 23 coaxial with the axis of the piston 7, the valve 27 comprises a rod 28 provided at a first end with a head 29 applied in the part 23 ′ and at a second end of a bearing surface 31, the rod 28 is mounted in translation in the passage 23 ". A spring 32 is mounted in compression between the valve head 29 and a bearing element 33 mounted at one end
de la partie de plus petit diarnètre 23" à l'avant de la tête de piston 9. of the part of the smaller diameter 23 "at the front of the piston head 9.
La précontrainte du ressort 32 est suffisante pour faire basculer le moyen d'appui 35 The pretension of the spring 32 is sufficient to tilt the support means 35
autour de l'axe Y d'un angle -3.around the Y axis by an angle -3.
3s Au repos, le moyen d'appui 35 est monté en appui transversal sur une surface inteme 34 de la lumière 37 en contact entre la surface d'appui 31 de la tige de clapet 28 et au moins une périphérie 41 radialement externe d'une surface annulaire longitudinale 39 3s At rest, the support means 35 is mounted in transverse support on an internal surface 34 of the lumen 37 in contact between the support surface 31 of the valve stem 28 and at least one radially external periphery 41 of a longitudinal annular surface 39
du manchon 17.sleeve 17.
La lumière 37 est avantageusement une fente de largeur sensiblement supérieure à la plus petite dimension D du moyen d'appui 35, et de longueur sensiblement égale à deux à trois fois la dimension D dans sa partie supérieure (vers le haut des dessins) et dans sa partie inférieure (vers le bas des dessins) de longueur sensiblement égale à D. La distance L entre la tête de clapet 29 et le piston 7 formant siège de clapet définit la The lumen 37 is advantageously a slot of width substantially greater than the smallest dimension D of the support means 35, and of length substantially equal to two to three times the dimension D in its upper part (towards the top of the drawings) and in its lower part (towards the bottom of the drawings) of length substantially equal to D. The distance L between the valve head 29 and the piston 7 forming the valve seat defines the
levée de clapet.valve lift.
La distance C:M entre l'extrémité longitudinale 47 de la goupille 35 et la périphérie 41 The distance C: M between the longitudinal end 47 of the pin 35 and the periphery 41
du manchon 17 définit la course morte du piston. of the sleeve 17 defines the dead stroke of the piston.
A2 est la distance entre la périphérie 41 du manchon 17 et la surface d'appui 31 du A2 is the distance between the periphery 41 of the sleeve 17 and the bearing surface 31 of the
clapet 27.valve 27.
Lors du freinage, la tige de poussée actionnée par la tige de commande, s avantageusement assistée par un servomoteur, met en translation le piston 7 vers l' avant dans le sens de la flèche 43, la goupille 35 alors libérée en basculement, " se relève " repoussée par la tige 28 du clapet 27 sous l'action du ressort 32, et bascule de l'angle -0 vers l'arrière autour de l'axe Y autour de l'extrémité 47 formant pivot. Après dépassement de la course morte CM du piston 7, le clapet obture la passage 23 séparant o hermétiquement la chambre d'alimentation 19 de la chambre 3. Le piston 7 continue à avancer dans la direction de la flèche 43 comprimant le liquide de frein actionnant les During braking, the push rod actuated by the control rod, advantageously assisted by a servomotor, puts the piston 7 in translation forward in the direction of arrow 43, the pin 35 then released in tilting, " relieves "pushed back by the rod 28 of the valve 27 under the action of the spring 32, and switches from the angle -0 backwards around the axis Y around the end 47 forming a pivot. After exceeding the dead stroke CM of the piston 7, the valve closes the passage 23 hermetically separating the supply chamber 19 from the chamber 3. The piston 7 continues to advance in the direction of the arrow 43 compressing the actuating brake fluid the
organes de freinage situés au niveau des roues. braking devices located at the wheels.
A la fin du freinage,la tige de poussée n'exerçant plus d' action sur le piston, celui-ci recule dans la direction opposce à celle de la flèche 43 sous l'action du ressort 25. La goupille se trouve alors prise entre l'avant de la surface interne 34 de la lumière 37 et la périphérie radiale 41 du manchon 17, elle bascule de l'angle +3 vers l'avant, repoussant le clapet vers l'avant dans le sens de la flèche 43 par contact entre la surface d'appui 31 et la surface périphérique de la goupille 35, le clapet se décolle de son siège formé par At the end of braking, the push rod no longer acting on the piston, the latter moves back in the direction opposite to that of the arrow 43 under the action of the spring 25. The pin is then caught between the front of the internal surface 34 of the light 37 and the radial periphery 41 of the sleeve 17, it rocks from the angle +3 forwards, pushing the valve forward in the direction of the arrow 43 by contact between the bearing surface 31 and the peripheral surface of the pin 35, the valve comes off from its seat formed by
le piston 7, libérant le passage entre la chambre d'alimentation 19 et la chambre 3. the piston 7, freeing the passage between the supply chamber 19 and the chamber 3.
Avec les dispositifs de type connu, la levée de clapet est égale à la course morte L=CM. With devices of known type, the valve lift is equal to the dead travel L = CM.
Grâce à la présente invention, à course morte CM égale, la levoe de clapet est augmentée L = CM+A:tanG et par conséquent le détit de liquide de frein au repos à travers le maitre-cylindre est augmenté, ou à levée de clapet égale, donc à débit de liquide de frein Thanks to the present invention, at equal dead stroke CM, the valve lift is increased L = CM + A: tanG and consequently the detent of the brake fluid at rest through the master cylinder is increased, or at valve lift equal, therefore at brake fluid flow
2s au repos à travers le mâître-cylindre égal, la course du piston est diminuée, CM = L- 2s at rest through the equal master cylinder, the piston stroke is reduced, CM = L-
AtanG, et donc la course de la pédale pour l'actionnement des freins est réduit. AtanG, and therefore the pedal travel for brake application is reduced.
Le rayon de courbure de l'extrémité 47 de la goupille 35 formant pivot est également The radius of curvature of the end 47 of the pin 35 forming a pivot is also
avantageusement choisi pour optimiser le basculement. advantageously chosen to optimize tilting.
Il est bien entendu que ces moyens de levée de clapet améliorés s'applique également It is understood that these improved valve lifting means also apply
au circuit hydraulique secondaire.to the secondary hydraulic circuit.
Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à une goupille basculante, 3 s mais tout moyen permettant d' amplifier la translation du clapet par rapport à la course It is understood that the present invention is not limited to a tilting pin, 3 s but any means making it possible to amplify the translation of the valve relative to the stroke.
du piston ne sort pas du cadre de la présente invention. of the piston does not depart from the scope of the present invention.
La présente invention s'applique notamment à l'industrie automobile. The present invention is particularly applicable to the automotive industry.
L'invention s'applique principalement à l'industrie du freinage pour véhicules The invention applies mainly to the vehicle braking industry
automobiles et notamment pour voitures particulières. automobiles and especially for passenger cars.
ss
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Patent Citations (3)
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