WO2000023306A1 - Maitre-cylindre a canal de realimentation variable - Google Patents

Maitre-cylindre a canal de realimentation variable Download PDF

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Olivier Gault
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16—Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/232—Recuperation valves

Definitions

  • the present invention relates generally to the master cylinders used as hydraulic pressure generators in the braking systems of motor vehicles.
  • the invention relates to a hydraulic master cylinder of the type which includes: a body pierced with an axial bore of determined diameter, delimited by an at least partially cylindrical wall, a first end of which forms an opening partially closed by a guide ring fixed to the body, and a second end of which is closed by a bottom, this body having a bore forming an inlet for a hydraulic fluid at low pressure; a piston of cylindrical shape, passing through the guide ring, mounted axially sliding in the bore between a rest position and an extreme actuation position, and delimiting in the bore a pressure chamber of variable volume; an upstream sealing cup, made integral with the body and enclosing the piston in a sealed manner; a downstream sealing cup integral with the piston and cooperating with this piston to seal the pressure chamber in a sealed manner, the downstream cup being closer to the bottom of the body than the upstream cup; at least a first spring applying to the piston a first axial force which urges it towards its resting position; and a radial make-up channel
  • this constraint has the effect on the one hand of increasing the axial length of the master cylinder, and on the other hand of increasing the fatigue of the downstream cup at the place where this cup passes over the make-up channel.
  • the present invention is situated in this context and aims to free itself from the aforementioned constraint and the drawbacks which it entails.
  • the master cylinder according to the invention is essentially characterized in that an axially sliding ring, surrounding the piston and of the same diameter as the bore, is arranged in the body between the guide ring and the pressure chamber, in that a second spring applies to the sliding ring a second axial force, of intensity less than the first force, pushing the sliding ring at a distance from the guide ring, in that the piston and the sliding ring have respective stops which cooperate to allow an axial drive of the sliding ring by the piston when the piston returns to its rest position, and in that the channel make-up comprises an annular space of variable axial length, defined between a front edge of the sliding ring and a flare of the axial bore, adjacent to this front edge ur.
  • FIG. 1 is a sectional view of the known master cylinder described in US patent 5,154,107, and
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of the relevant details by which a master cylinder according to the invention is distinguished from the master cylinder of Figure 1.
  • the invention relates to a hydraulic master cylinder mainly comprising a body 1, an inlet 2 for a low pressure hydraulic fluid, a piston 3, a pressure chamber 4, an upstream sealing cup 91, a downstream sealing cup 92, a spring 5, and a radial make-up channel 21.
  • the previously mentioned components can be duplicated in a well known manner in a secondary stage, comprising comparable components such as 2 ', 3', 4 ', 5', and 92 ', in the case where the master cylinder of the invention is a tandem master cylinder.
  • the body 1 is pierced with an axial bore 100 of determined diameter and delimited by an at least partially cylindrical wall.
  • a first end 101 of this wall forms an opening partially closed by a guide ring 1 1 fixed to the body, and a second end 102 of this wall is closed by a bottom 103, the inlet 2 of hydraulic fluid being constituted by a bore in the body 1.
  • the piston 3 of cylindrical shape, passes through the guide ring 1 1 and is mounted axially sliding in the bore 100 between a rest position illustrated in the figures, and an extreme actuation position located to the left of the position of rest, this piston 3 receiving from the spring 5 and any other springs such as 5 ′ an axial restoring force which urges it towards its rest position.
  • the piston 3 delimits in the bore 100 a pressure chamber 4 whose volume is variable and decreases as the piston 3 moves from its rest position to its extreme actuation position.
  • the upstream sealing cup 91 is made integral with the body and encloses the piston 3 in a sealed manner, while the downstream sealing cup 92, closer to the bottom 103 of the body than the upstream cup 91, is made integral with the piston 3 and cooperates with the latter to seal the pressure chamber 4 in a sealed manner.
  • the radial make-up channel 21 has the function of connecting the fluid inlet 2 to the pressure chamber 4 when the piston 3 is in its rest position, so as to guarantee the filling of the pressure chamber with hydraulic fluid.
  • a ring 6 is mounted axially sliding in the body 1, between the guide ring 11 and the pressure chamber 4, this ring 6 having a cylindrical internal bore of the same diameter as the bore 100 and surrounding the piston 3.
  • a spring 7 applies to the sliding ring 6 an axial force, of intensity less than the restoring force which biases the piston 3 towards its rest position, and which pushes the sliding ring
  • the reahmentation channel 21 includes an annular space of variable axial length, which is defined between the anterior edge 62 of the sliding ring 6 and a flare 104 of the axial bore 100, adjacent to this anterior edge 62
  • the restoring force exerted on the piston 3 is transmitted to the sliding ring 6, via the stop 3 1 of the piston and the stop 61 of the sliding ring 6, so that this ring is also pulled to the right. and adopts the position illustrated in FIG. 2, in which the annular rehmentation channel 21 is open and allows the pressure chamber 4 to be filled with hydraulic fluid
  • the reahmentation channel 21 is completely closed when the cup 92 reaches the edge of the flare 104 of the axial bore 100, the cup thus not encountering any obstacle liable to damage it since the ring 6 and bore 100 have the same diameter

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Abstract

L'invention concerne un maître-cylindre hydraulique comprenant principalement un corps (1) percé d'un alésage (100) partiellement obturé par une bague de guidage (11), un piston (3) monté coulissant dans la bague de guidage (11), une chambre de pression (4) délimitée dans l'alésage (100) par le piston, une entrée (2) pour un fluide hydraulique à basse pression, et un canal de réalimentation (21) pour assurer le remplissage de la chambre de pression en fluide hydraulique lorsque le piston est en position de repos. Selon l'invention, le canal de réalimentation (21) est défini entre un évasement (104) de l'alésage (100) et le bord antérieur (62) d'une bague (6) coulissant dans le corps entre la bague de guidage (11) et la chambre de pression (4) et élastiquement sollicitée à distance de la bague de guidage (11), le piston (3) et la bague coulissante (6) présentant des butées respectives (31, 61) permettant au piston (3) d'entraîner la bague coulissante (6) lorsqu'il regagne sa position de repos. Cet agencement évite notamment l'endommagement de la coupelle d'étanchéité (92) du piston (3), le canal de réalimentation (21) ainsi défini présentant une longueur nulle lorsque la coupelle d'étanchéité (92) doit le franchir.

Description

MAITRE-CYLINDRE A CANAL DE REALIMENTAΗON VARIABLE
La présente invention concerne de façon générale lès maîtres-cylindres utilisés comme générateurs de pression hydraulique dans les systèmes de freinage de véhicules à moteurs.
Plus précisément, l'invention concerne un maître-cylindre hydraulique du type de ceux qui comprennent : un corps percé d'un alésage axial de diamètre déterminé, délimité par une paroi au moins partiellement cylindrique dont une première extrémité forme une ouverture partiellement obturée par une bague de guidage fixée au corps, et dont une seconde extrémité est fermée par un fond, ce corps présentant un perçage formant une entrée pour un fluide hydraulique à basse pression; un piston de forme cylindrique, traversant la bague de guidage, monté axialement coulissant dans l'alésage entre une position de repos et une position extrême d'actionnement, et délimitant dans l'alésage une chambre de pression de volume variable; une coupelle d'étanchéité amont, rendue solidaire du corps et enserrant le piston de façon étanche; une coupelle d'étanchéité aval solidaire du piston et coopérant avec ce piston pour obturer la chambre de pression de façon étanche, la coupelle aval étant plus proche du fond du corps que la coupelle amont; au moins un premier ressort appliquant au piston une première force axiale qui le sollicite vers sa riosition de repos; et un canal de réalimentation radial reliant l'entrée de fluide à la chambre de pression lorsque le piston est dans sa position de repos.
Les maîtres-cylindres de ce type sont bien connus dans l'art antérieur, tel qu'illustré par exemple par le brevet US - 5 154 107. Conformément à l'enseignement de ce brevet, le canal de réalimentation est constitué par un perçage radial qui, dans la mesure où il a une section circulaire, doit présenter un diamètre relativement important pour assurer correctement la fonction qui lui est assignée.
Or, cette contrainte a pour effet d'une part d'augmenter la longueur axiale du maître-cylindre, et d'autre part d'augmenter la fatigue de la coupelle aval à l'endroit où cette coupelle passe sur le canal de réalimentation.
La présente invention se situe dans ce contexte et vise à se libérer de la contrainte précitée et des inconvénients qu'elle entraîne.
A cette fin, le maître-cylindre selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition qui en est donnée dans le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'une bague axialement coulissante, entourant le piston et de même diamètre que l'alésage, est disposée dans le corps entre la bague de guidage et la chambre de pression, en ce qu'un second ressort applique à la bague coulissante une seconde force axiale, d'intensité inférieure à la première force, repoussant la bague coulissante à distance de la bague de guidage, en ce que le piston et la bague coulissante présentent des butées respectives qui coopèrent pour permettre un entraînement axial de la bague coulissante par le piston lorsque le piston regagne sa position de repos, et en ce que le canal de réalimentation comprend un espace annulaire de longueur axiale variable, défini entre un bord antérieur de la bague coulissante et un évasement de l'alésage axial, adjacent à ce bord antérieur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la Figure 1 est une vue en coupe du maître-cylindre connu décrit dans le brevet US - 5 154 107, et
- la Figure 2 est une vue en coupe agrandie des détails pertinents par lesquels un maître- cylindre conforme à l'invention se distingue du maître-cylindre de la figure 1.
L'invention concerne un maître-cylindre hydraulique comprenant principalement un corps 1, une entrée 2 pour un fluide hydraulique à basse pression, un piston 3, une chambre de pression 4, une coupelle d'étanchéité amont 91 , une coupelle d'étanchéité aval 92, un ressort 5, et un canal de réalimentation radial 21.
Comme le montre la figure 1, les composants précédemment cités peuvent être dupliqués de façon bien connue dans un étage secondaire, comprenant des composants comparables tels que 2', 3', 4', 5', et 92', dans le cas où le maître-cylindre de l'invention est un maître-cylindre tandem.
Le corps 1 est percé d'un alésage axial 100 de diamètre déterminé et délimité par une paroi au moins partiellement cylindrique. Une première extrémité 101 de cette paroi forme une ouverture partiellement obturée par une bague de guidage 1 1 fixée au corps, et une seconde extrémité 102 de cette paroi est fermée par un fond 103, l'entrée 2 de fluide hydraulique étant constituée par un perçage dans le corps 1.
Le piston 3, de forme cylindrique, traverse la bague de guidage 1 1 et est monté axialement coulissant dans l'alésage 100 entre une position de repos illustrée sur les figures, et une position extrême d'actionnement située vers la gauche de la position de repos, ce piston 3 recevant de la part du ressort 5 et d'éventuels autres ressorts tels que 5' une force axiale de rappel qui le sollicite vers sa position de repos.
Le piston 3 délimite dans l'alésage 100 une chambre de pression 4 dont le volume est variable et décroît à mesure que le piston 3 évolue de sa position de repos vers sa position extrême d'actionnement.
La coupelle d'étanchéité amont 91 est rendue solidaire du corps et enserre le piston 3 de façon étanche, tandis que la coupelle d'étanchéité aval 92, plus proche du fond 103 du corps que la coupelle amont 91 , est rendue solidaire du piston 3 et coopère avec ce dernier pour obturer la chambre de pression 4 de façon étanche.
Le canal de réalimentation radial 21 a pour fonction de relier l'entrée de fluide 2 à la chambre de pression 4 lorsque le piston 3 est dans sa position de repos, de manière à garantir le remplissage de la chambre de pression en fluide hydraulique.
Selon un premier aspect de l'invention (figure 2), une bague 6 est montée axialement coulissante dans le corps 1 , entre la bague de guidage 11 et la chambre de pression 4, cette bague 6 ayant un alésage interne cylindrique de même diamètre que l'alésage 100 et entourant le piston 3.
Un ressort 7 applique à la bague coulissante 6 une force axiale, d'intensité inférieure à la force de rappel qui sollicite le piston 3 vers sa position de repos, et qui repousse la bague coulissante
6 à distance de la bague de guidage 1 1.
- ~> Le piston 3 et la bague coulissante 6 présentent des butées respectives 3 1 61 qui coopèrent pour permettre au piston 3 lorsqu il regagne sa position de repos d'entraîner avec lui la bague coulissante 6 en comprimant le ressort 7 (état illustre a la figure 2) Enfin, le canal de reahmentation 21 comprend un espace annulaire de longueur axiale vaπable, qui est défini entre le bord anteπeur 62 de la bague coulissante 6 et un évasement 104 de l'alésage axial 100, adjacent a ce bord anteπeur 62
Le fonctionnement des caractéristiques spécifiques du maître-cylindre de l'invention est le suivant
En l'absence d'actionnement du maître-cylindre, c'est-a-dire lorsque le piston 3 n'est soumis qu'a la force de rappel exercée sur lui notamment par le ressort 5, ce piston est tire vers la droite et adopte la position de repos illustrée a la figure 2
La force de rappel exercée sur le piston 3 est transmise a la bague coulissante 6, par l'intermédiaire de la butée 3 1 du piston et de la butée 61 de la bague coulissante 6, de sorte que cette bague est également tirée vers la droite et adopte la position illustrée a la figure 2, dans laquelle le canal de reahmentation 21 de forme annulaire, est ouvert et permet le remplissage de la chambre de pression 4 en fluide hydraulique
Lorsque le piston 3 est actionne et se déplace vers la gauche, le ressort 7 peut se détendre et déplace alors la bague 6 dans la même direction, de sorte que le canal de reahmentation 21 se referme
Grâce a cet agencement, le canal de reahmentation 21 se trouve totalement ferme lorsque la coupelle 92 atteint le bord de l'evasement 104 de l'alésage axial 100, la coupelle ne rencontrant ainsi aucun obstacle susceptible de l'endommager puisque la bague 6 et l'alésage 100 présentent le même diamètre

Claims

REVENDICATION
Maître-cylindre hydraulique comprenant : un corps (1) percé d'un alésage axial (100) de diamètre déterminé, délimité par une paroi au moins partiellement cylindrique dont une première extrémité (101) forme une ouverture partiellement obturée par une bague de guidage (11) fixée au corps, et dont une seconde extrémité (102) est fermée par un fond (103), ce corps présentant un perçage formant une entrée (2) pour un fluide hydraulique à basse pression; un piston (3) de forme cylindrique, traversant la bague de guidage ( 11), monté axialement coulissant dans l'alésage (100) entre une position de repos et une position extrême d'actionnement, et délimitant dans l'alésage une chambre de pression (4) de volume variable; une coupelle d'étanchéité amont (91), rendue solidaire du corps et enserrant le piston (3) de façon étanche; une coupelle d'étanchéité aval (92) solidaire du piston (3) et coopérant avec ce piston (3) pour obturer la chambre de pression (4) de façon étanche, la coupelle aval (92) étant plus proche du fond (103) du corps que la coupelle amont (91); au moins un premier ressort (5) appliquant au piston (3) une première force axiale qui le sollicite vers sa position de repos; et un canal de ré alimentation radial (21) reliant l'entrée de fluide (2) à la chambre de pression (4) lorsque le piston (3) est dans sa position de repos, caractérisé en ce qu'une bague axialement coulissante (6), entourant le piston (3) et de même diamètre que l'alésage, est disposée dans le corps (1) entre la bague de guidage (11) et la chambre de pression (4), en ce qu'un second ressort (7) applique à la bague coulissante (6) une seconde force axiale, d'intensité inférieure à la première force, repoussant la bague coulissante (6) à distance de la bague de guidage (11), en ce que le piston (3) et la bague coulissante (6) présentent des butées respectives (31, 61) qui coopèrent pour permettre un entraînement axial de la bague coulissante (6) par le piston (3) lorsque le piston (3) regagne sa position de repos, et en ce que le canal de réalimentation (21) comprend un espace annulaire de longueur axiale variable, défini entre un bord antérieur (62) de la bague coulissante (6) et un évasement (104) de l'alésage axial (100), adjacent à ce bord antérieur (62), le canal de réalimentation (21) étant totalement fermé lorsque la coupelle d'étanchéité aval (92) atteint le bord de l'evasement (104) de l'alésage axial (100).
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