FR2527153A1 - MASTER CYLINDER TANDEM - Google Patents

Abstract

MAITRE-CYLINDRE COMPRENANT UN BOITIER (12) POURVU D'UN ALESAGE (14) DANS LEQUEL SONT MONTES COULISSANT DEUX PISTONS: UN PREMIER PISTON (16) SITUE VERS L'EXTREMITE OUVERTE DE L'ALESAGE ET UN SECOND PISTON (18) SITUE ENTRE LE PREMIER ET LE FOND (20) DE L'ALESAGE, UNE PREMIERE CHAMBRE DE TRAVAIL (22) ETANT DEFINIE ENTRE LESDITS PISTONS ET UNE SECONDE CHAMBRE DE TRAVAIL (24) ETANT DEFINIE ENTRE LE SECOND PISTON ET LE FOND DE L'ALESAGE, LADITE PREMIERE CHAMBRE (22) ETANT DIVISEE EN DEUX COMPARTIMENTS PAR UN ELEMENT SOLIDAIRE DUDIT BOITIER, UN PREMIER COMPARTIMENT (30) ADJACENT AU PREMIER PISTON (16) ET UN SECOND COMPARTIMENT (32) ADJACENT AU SECOND PISTON (18), ET UNE VALVE (42) SITUEE ENTRE LESDITS COMPARTIMENTS, CARACTERISE EN CE QUE LEDIT SECOND PISTON (18) COMPORTE UNE PROJECTION (50) S'ETENDANT DANS LEDIT PREMIER COMPARTIMENT (30), LADITE VALVE (42) ETANT COMMANDEE EN FONCTION D'UN PARAMETRE DE FREINAGE. APPLICATION AUX INSTALLATIONS DE FREINAGE POUR VEHICULES AUTOMOBILES.MASTER CYLINDER INCLUDING A HOUSING (12) PROVIDED WITH A BORE (14) IN WHICH TWO PISTONS ARE SLIDING FITTED: A FIRST PISTON (16) LOCATED TOWARD THE OPEN END OF THE BALEAGE AND A SECOND PISTON (18) LOCATED BETWEEN THE FIRST AND THE BOTTOM (20) OF THE BALEAGE, A FIRST WORKING CHAMBER (22) BEING DEFINED BETWEEN THE SAID PISTONS AND A SECOND WORKING CHAMBER (24) BEING DEFINED BETWEEN THE SECOND PISTON AND THE BOTTOM OF THE BALEAGE, THEREFORE FIRST BEDROOM (22) BEING DIVIDED INTO TWO COMPARTMENTS BY A SOLIDARITY ELEMENT OF THE CASE, A FIRST COMPARTMENT (30) ADJACENT TO THE FIRST PISTON (16) AND A SECOND COMPARTMENT (32) ADJACENT TO THE SECOND PISTON (18), AND A VALVE (42 ) LOCATED BETWEEN THE SAID COMPARTMENTS, CHARACTERIZED IN THAT ITS SECOND PISTON (18) INCLUDES A PROJECTION (50) EXTENDING INTO ITS FIRST COMPARTMENT (30), THE SAID VALVE (42) BEING CONTROLLED ACCORDING TO A BRAKING PARAMETER. APPLICATION TO BRAKING SYSTEMS FOR MOTOR VEHICLES.

Description

-1- Maître-cylindre tandem L'invention concerne un maître-cylindre tandemThe tandem master cylinder The invention relates to a tandem master cylinder

et vise plus particulièrement un maître-cylindre de ce type capable de délivrer, sous certaines conditions, du fluide sous deux pressions  and more particularly aims at a master cylinder of this type capable of delivering, under certain conditions, fluid under two pressures

différentes dans deux circuits de freinage.  different in two braking circuits.

On connaît de la demande de brevet FR 2 379 412 un maître- cylindre tandem percé d'un alésage dans lequel coulissent un premier et un second pistons, une première chambre de pression étant définie entre les deux pistons et une seconde chambre de pression entre le  Patent application FR 2 379 412 discloses a tandem master cylinder pierced with a bore in which a first and a second piston slides, a first pressure chamber being defined between the two pistons and a second pressure chamber between the first and second pistons.

second piston et le fond de l'alésage.  second piston and the bottom of the bore.

D'après ce brevet, la première chambre de pression est  According to this patent, the first pressure chamber is

divisée en deux compartiments par une cloison, un premier comparti-  divided into two compartments by a partition, a first compartment

ment adjacent au premier piston et un 'second compartiment adjacent au second piston et une valve de régulation de pression est montée  adjacent to the first piston and a second compartment adjacent to the second piston and a pressure regulating valve is mounted

entre les deux compartiments En particulier, cette valve de régu-  between the two compartments In particular, this regulating valve

lation peut être montée dans la cloison.  lation can be mounted in the partition.

Dans le but de réaliser de manière beaucoup plus simple un maîtrecylindre présentant des caractéristiques fonctionnelles analogues, l'invention propose un maître-cylindre comprenant un boîtier pourvu d'un alésage dans lequel sont montés coulissants deux pistons: un premier piston situé vers l'extrémité ouverte de l'alésage et un second piston situé entre le premier et le fond de  In order to realize in a much simpler way a master cylinder having similar functional characteristics, the invention proposes a master cylinder comprising a housing provided with a bore in which are slidably mounted two pistons: a first piston located towards the end open bore and a second piston located between the first and the bottom of

l'alésage, une première chambre de travail étant définie entre les-  the bore, a first working chamber being defined between

dits pistons et une seconde chambre de travail étant définie entre le second piston et le fond de l'alésage, ladite première chambre étant divisée en deux compartiments par un élément solidaire dudit boîtier, un premier compartiment adjacent au premier piston et un second compartiment adjacent au second piston, et une valve située  said pistons and a second working chamber being defined between the second piston and the bottom of the bore, said first chamber being divided into two compartments by an element integral with said housing, a first compartment adjacent to the first piston and a second compartment adjacent to the second piston, and a valve located

entre lesdits compartiments, caractérisé en ce que ledit second pis-  between said compartments, characterized in that said second piston

ton comporte une projection s'étendant dans ledit premier comparti-  tone includes a projection extending into said first compartment

ment, ladite valve étant commandée en fonction d'un paramètre de freinage. L'invention sera maintenant décrite en se référant aux dessins annexés dans lesquels la Figure 1 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un maitre-cylindre selon l'invention, et la Figure 2 est une vue en coupe d'un second mode de  said valve being controlled according to a braking parameter. The invention will now be described with reference to the accompanying drawings in which Figure 1 is a sectional view of a first embodiment of a master cylinder according to the invention, and Figure 2 is a sectional view of a second mode of

réalisation' d'un maître-cylindre selon l'invention.  embodiment of a master cylinder according to the invention.

-2--2-

La Figure 1 représente un maltre-cylindre 10 comprenant-.  Figure 1 shows a cylinder-cylinder 10 comprising-.

un boîtier 12 percé d'un alésage borgne 14 dans lequel sont montés  a housing 12 pierced with a blind bore 14 in which are mounted

coulissant deux pistons: un premier piston 16, du côté ouvert de l'alé-  sliding two pistons: a first piston 16, on the open side of the beam

sage, et un second piston 18, entre le premier et le fond 20 de l'alé-  wise, and a second piston 18, between the first and the bottom 20 of the beam.

sage. Entre les deux pistons est définie une première chambre 22 et entre le second piston et le fond de l'alésage est définie une seconde chambre 24; la première chambre est reliée via un orifice 26  wise. Between the two pistons is defined a first chamber 22 and between the second piston and the bottom of the bore is defined a second chamber 24; the first chamber is connected via an orifice 26

aux freins avant du véhicule, tandis que la seconde chambre est re-  the front brakes of the vehicle, while the second chamber is

liée via un orifice 28 aux freins arrière du véhicule Les freins en  linked via a port 28 to the rear brakes of the vehicle The brakes in

question ne sont pas représentés.question are not represented.

La première chambre 22 est divisée en deux compartiments  The first chamber 22 is divided into two compartments

,32 par un élément 34 solidaire du boîtier 12, dans ce mode de réa-  , 32 by an element 34 secured to the housing 12, in this mode of operation.

lisation, cet élément consiste en une cloison annulaire 35 fixée dans  this element consists of an annular partition 35 fixed in

l'alésage 14 Le premier compartiment 30 est adjacent au premier pis-  the bore 14 The first compartment 30 is adjacent to the first piston

ton 16 tandis que le second compartiment 32 est adjacent au second  your 16 while the second compartment 32 is adjacent to the second

piston 18.piston 18.

Une cavité 36 est définie par ailleurs dans le boîtier 12, elle communique avec les deux compartiments 30 et 32 via deux passages 38 et 40, respectivement, et abrite une valve 42 commandée en fonction  A cavity 36 is further defined in the housing 12, it communicates with the two compartments 30 and 32 via two passages 38 and 40, respectively, and houses a valve 42 controlled according to

des paramètres de freinage En l'espèce, il s'agit d'une valve à iner-  braking parameters In this case, it is a valve for

tie, dont le siège 44 est situé au débouché du passage 40 et dont l'opercule consiste en une bille 46 susceptible de-se déplacer sous l'influence des forces d'inertie le long d'une rampe 48 inclinée d'un  tie, whose seat 44 is located at the outlet of the passage 40 and the operculum consists of a ball 46 can move under the influence of inertial forces along a ramp 48 inclined a

angle a lorsque la décélération due au freinage (le fond 20 du maitre-  angle a when deceleration due to braking (the bottom 20 of the master

cylindre étant situé vers l'avant du véhicule) dépasse une valeur prédéterminée. Le second piston 18 comporte une projection 50 sous la  cylinder being located towards the front of the vehicle) exceeds a predetermined value. The second piston 18 has a projection 50 under the

forme d'un prolongement axial 51 qui s'étend dans la premier compar-  an axial extension 51 extending into the first compartment

timent 30 en traversant la cloison 34, le piston 18 présentant ainsi une section Si soumise à la pression dans le premier compartiment 30,  30 through the partition 34, the piston 18 thus having a section S 1 subjected to pressure in the first compartment 30,

une section annulaire 52 soumise à la pression dans le second compar-  an annular section 52 subjected to pressure in the second compartment

timent 32 et une section 53 égale à la somme des précédentes,  32 and a section 53 equal to the sum of the previous ones,

soumise à la pression dans la seconde chambre 24.  subjected to pressure in the second chamber 24.

Enfin, deux ressorts 52 et 54 rappellent les deux pistons vers l'extérieur de l'alésage dans une position de repos, telle que représentée,dans laquelle les pistons 16,18 démasquent deux orifices  Finally, two springs 52 and 54 recall the two pistons towards the outside of the bore in a rest position, as shown, in which the pistons 16, 18 unmask two orifices.

-56 et 58 de communication avec un réservoir non représenté.  -56 and 58 of communication with a tank not shown.

Le maître-cylindre fonctionne de la manière suivante: lors du freinage déclenché à l'aide d'une pédale non représentée, le  The master cylinder operates as follows: when braking triggered with a pedal not shown, the

2527 1532527,153

-3- piston 16 est déplacé vers l'intérieur de l'alésage 14, ainsi que le piston 18, ce qui provoque le fermeture des orifices 56 et 58 et la'mise sous pression des chambres 22 et 24, ainsi que la  Piston 16 is displaced towards the inside of bore 14, as is piston 18, which causes the closing of orifices 56 and 58 and the pressurization of chambers 22 and 24, as well as the

mise en oeuvre des freins du véhicule.  implementation of the vehicle brakes.

De manière plus précise, l'avancée du piston 16 provoque l'apparition d'une pression Pl dans le premier compartiment 30 et  More precisely, the advance of the piston 16 causes the appearance of a pressure P1 in the first compartment 30 and

cette pression exerce une force P 151 sur le piston 18.  this pressure exerts a force P 151 on the piston 18.

Par ailleurs, tant que la décélération reste faible, la valve 42 reste ouverte et cette pression Pl règne également dans le second compartiment 32, via le passage 38, la cavité 36 et le passage Cette pression exerce une force additionnelle P 152 sur le piston 18. A l'opposé, la pression P 2 qui règne dans la chambre 24 exerce une réaction P 2 3 sur le piston 18 On remarquera donc que 53 étant égale à 51 + 52, la pression P 2 reste égale à la pression Pl et les freins avant et arrière du véhicule sont alimentés en fluide  Moreover, as long as the deceleration remains low, the valve 42 remains open and this pressure P1 also reigns in the second compartment 32, via the passage 38, the cavity 36 and the passage This pressure exerts an additional force P 152 on the piston 18 In contrast, the pressure P 2 which prevails in the chamber 24 exerts a reaction P 2 3 on the piston 18 It will therefore be noted that 53 being equal to 51 + 52, the pressure P 2 remains equal to the pressure P 1 and Front and rear brakes of the vehicle are supplied with fluid

sous la m&me pression.under the same pressure.

Par contre, si la décélération résultant du freinage dépasse une valeur prédéterminée, la bille 46 se déplace le long de la rampe  On the other hand, if the deceleration resulting from the braking exceeds a predetermined value, the ball 46 moves along the ramp

48 et vient s'appliquer sur le siège 44 et la valve 42 est fermée.  48 and is applied on the seat 44 and the valve 42 is closed.

Dans ces circonstances, la pression dans le second compar-  In these circumstances, the pressure in the second

timent 32 ne peut plus augmenter et les pressions Pl et P 2 évoluent différemment comme étudié ci-après: on désignera par Pc la pression qui règne dans les compartiments 30 et 32 ainsi que dans la chambre  The pressure 32 can not increase and the pressures P 1 and P 2 evolve differently as discussed below: Pc will be referred to as the pressure in the compartments 30 and 32 and in the chamber

24 au moment de la fermeture de la valve 42.  24 when closing the valve 42.

En un premier temps, l'accroissement de la pression Pl a pour effet d'augmenter la force agissant sur la section 51 du piston 18 et de diminuer concuremment la force agissant sur la section 52  In a first step, the increase in the pressure P1 has the effect of increasing the force acting on the section 51 of the piston 18 and concurently decreasing the force acting on the section 52.

par diminution de la pression du liquide emprisonné dans le comparti-  by reducing the pressure of the liquid trapped in the compartment

ment 32.32.

Durant cette phase, et jusqu'à annulation de la pression dans ce dernier compartiment, la pression P 2 régnant dans la chambre 24 reste égale à la pression P c Lorsque la pression Pl dépasse une valeur PL telle que Y =P 53 ou PL = P 3, débute une seconde phase de fonctionnement durant laquelle le piston 18 n'est plus soumis qu'aux deux forces Pl 51 et P 2 53  During this phase, and until the pressure in the latter compartment is canceled, the pressure P 2 in the chamber 24 remains equal to the pressure P c. When the pressure P1 exceeds a value PL such that Y = P 53 or PL = P 3, begins a second phase of operation during which the piston 18 is subject only to two forces Pl 51 and P 2 53

La pression P augmente donc proportionnellement à la pres-  The pressure P therefore increases proportionally with the pressure

sion Pl dans le rapport des sections Si et 53.  in the report of sections Si and 53.

-4- Ainsi, la pression P 2 délivrée aux freins arrière sera inférieure  Thus, the pressure P 2 delivered to the rear brakes will be lower

à la pression Pl délivrée aux freins comme il est souhaitable pour évi-  to the pressure Pl delivered to the brakes as is desirable to

ter le blocage des roues arrière.lock the rear wheels.

On notera que l'invention permet d'obtenir ces avantages avec une structure particulièrement simple et compacte, le maitre-cylindre 10  It should be noted that the invention makes it possible to obtain these advantages with a particularly simple and compact structure, the master cylinder 10

pouvant être monté en lieu et place d'un maître-cylindre tandem clas-  can be mounted in place of a standard tandem master cylinder

sique sans autre modification de l'installation.  without further modification of the installation.

A titre complémentaire, on remarquera que le second compartiment 32 augmente de volume durant la dernière phase de fonctionnement Etant  In addition, it will be noted that the second compartment 32 increases in volume during the last phase of operation Etant

donné que les joints 59 et 60 qui délimitent ce compartiment sont bai-  given that the joints 59 and 60 which delimit this compartment are

gnés de part et d'autre par du liquide, il n'y a donc pas de risque de provoquer des entrées d'air dans le compartiment 32 On peut donc soit choisir délibérément de laisser se développer un phénomène de cavitation lors de cette augmentation de volume, soit de prévoir une réalimentation du compartiment 32, ce qui peut être obtenu en réalisant le joint 60 placé autour du piston 18 sous la forme d'un joint à lèvre En effet, dès que la pression dans le compartiment 32 deviendra inférieure à la pression atmosphérique, du liquide s'écoulera depuis la chambre 62, qui  On both sides of the liquid, there is therefore no risk of causing air to enter the compartment 32. It is therefore possible either to deliberately choose to allow a cavitation phenomenon to develop during this increase in volume, or to provide a supply of the compartment 32, which can be achieved by making the seal 60 placed around the piston 18 in the form of a lip seal Indeed, as soon as the pressure in the compartment 32 will become lower than the atmospheric pressure, liquid will flow from the chamber 62, which

communique avec le réservoir, vers le compartiment par suite du bascule-  communicates with the reservoir, to the compartment as a result of the rocker-

-ment de la lèvre du joint 60.of the seal lip 60.

Le second mode de réalisation représenté à la figure 2 comporte un certain nombre d'éléments identiques qui seront désignés par les  The second embodiment represented in FIG. 2 comprises a certain number of identical elements which will be designated by the

mêmes références.same references.

Dans ce mode de réalisation, l'élément 34 séparant le premier com-  In this embodiment, the element 34 separating the first component

partiment 30 du second compartiment 32 consiste en un noyau 33 fixé à l'extrémité d'une tige 64 qui traverse axialement le piston 18 et vient en butée au fond 20 de l'alésage D'autre part, la projection 50 du piston 18 a la forme d'un fourreau tubulaire 49 situé entre le noyau 33  Part 30 of the second compartment 32 consists of a core 33 fixed to the end of a rod 64 which passes axially through the piston 18 and abuts the bottom 20 of the bore. On the other hand, the projection 50 of the piston 18 has the shape of a tubular sheath 49 located between the core 33

et l'alésage 14.and the bore 14.

De plus, la valve 42 est réalisée de la manière suivante la cavité 36 est définie dans une cage ajourée 66 fixée au noyau 33 en  In addition, the valve 42 is made in the following manner the cavity 36 is defined in a perforated cage 66 fixed to the core 33 in

saillie dans le compartiment 30 Le passage 40 qui aboutit au compar-  protruding into the compartment 30 The passage 40 which leads to the compartment

timent 32 est définie dans le noyau 34 et le siège de valve 44 est fixé sur le noyau au débouché de ce passage 40 La bille 46 est reçue dans la cage 66 et est susceptible de rouler sur une rampe 48 constituée par  32 is defined in the core 34 and the valve seat 44 is fixed on the core at the outlet of this passage 40 The ball 46 is received in the cage 66 and is capable of rolling on a ramp 48 constituted by

la propre paroi de la cage 66.the own wall of the cage 66.

L'inclinaison de la rampe 48 est obtenue en montant le maître-  The inclination of the ramp 48 is obtained by mounting the master

cylindre incliné d'un angle O < par rapport à l'horizontale.  cylinder inclined at an angle O <relative to the horizontal.

-5- Le piston 18 présente ainsi plusieurs sections S est la section annulaire de la projection 50 comprise entre le noyau 34 et l'alésage 14, S' est la section annulaire du compartiment 32 entourant la tige 64, et  The piston 18 thus has several sections S is the annular section of the projection 50 between the core 34 and the bore 14, S 'is the annular section of the compartment 32 surrounding the rod 64, and

53 est la section annulaire de la chambre 24 entourant la tige 64.  53 is the annular section of the chamber 24 surrounding the rod 64.

Naturellement S est égal à la somme S + 52.  Naturally S is equal to the sum S + 52.

3 i 2 Les différentes phases du fonctionnement de cet appareil sont identiques à celles qui ont été décrites ci-avant en relation avec  3 i 2 The different phases of operation of this device are identical to those described above in connection with

l'appareil de la figure 1.the apparatus of Figure 1.

-6--6-

Claims (7)

REVENDICATIONS 1 Maître-eylindre comprenant un bottier ( 12) pourvu d'un alésage ( 14) dans lequel sont montés coulissant deux pistons: un premier piston ( 16) situé vers l'extrémité ouverte de l'alésage et  A master cylinder comprising a casing (12) provided with a bore (14) in which are slidably mounted two pistons: a first piston (16) located towards the open end of the bore and un second piston ( 18) situé entre le premier et le fond ( 20) de l'alé-  a second piston (18) located between the first and the bottom (20) of the sage, une première chambre de travail ( 22) étant définie entre lesdits pistons et une seconde chambre de travail ( 24) étant définie entre le second piston et le fond de l'alésage, ladite première chambre ( 22) étant divisée en deux compartiments par un élément solidaire dudit bottier, un premier compartiment ( 30) adjacent au premier piston ( 16) et un second compartiment ( 32) adjacent au second piston ( 18), et une valve ( 42) située entre lesdits compartiments, caractérisé en ce que ledit second piston ( 18 ') comporte une projection ( 50) s'étendant dans ledit premier compartiment ( 30), ladite valve ( 42) étant commandée en  a first working chamber (22) being defined between said pistons and a second working chamber (24) being defined between the second piston and the bottom of the bore, said first chamber (22) being divided into two compartments by an element secured to said casing, a first compartment (30) adjacent to the first piston (16) and a second compartment (32) adjacent to the second piston (18), and a valve (42) located between said compartments, characterized in that said second piston (18 ') has a projection (50) extending into said first compartment (30), said valve (42) being controlled by fonction d'un paramètre de freinage.  function of a braking parameter. 2 Maître-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément ( 34) consiste en une cloison annulaire ( 35) fixée dans l'alésage ( 14), ladite projection ( 50) consistant en un  Master cylinder according to claim 1, characterized in that said element (34) consists of an annular partition (35) fixed in the bore (14), said projection (50) consisting of a prolongement axial ( 51) du piston monté coulissant dans ladite cloi-  axial extension (51) of the piston slidably mounted in said compartment son annulaire ( 35).its ring finger (35). 3 Ma tre-cylindre selon la revendication 1,-caractérisé en ce que ledit élément ( 34) consiste en un noyau ( 33) monté fixe par  3. My trolley according to claim 1, characterized in that said element (34) consists of a core (33) fixedly mounted by rapport au boîtier ( 12) ladite projection ( 50) consistant en un four-  to the housing (12) said projection (50) consisting of an oven reau tubulaire ( 49) entourant ledit noyau ( 33).  tubular core (49) surrounding said core (33). 4 Maltre-cylindre selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit noyau ( 33) est solidaire d'une tige ( 64) traversant axialement ledit second piston ( 18) et en butée contre le fond ( 20)  4 Malter-cylinder according to claim 3, characterized in that said core (33) is integral with a rod (64) axially passing through said second piston (18) and abutting against the bottom (20) de l'alésage ( 14).the bore (14). Maître-cylindre selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que ladite valve ( 42) est du type à inertie, et communique avec lesdits compartiments ( 30,32) via deux  Master cylinder according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said valve (42) is of the inertia type, and communicates with said compartments (30, 32) via two passages ( 38,40), le siège ( 44) de ladite valve étant situé au dé-  passages (38,40), the seat (44) of said valve being located at bouché du passage ( 40) aboutissant dans le second compartiment ( 32)  plugged passage (40) terminating in second compartment (32) et l'opercule ( 46) de ladite valve consistant en une bille suscep-  and the seal (46) of said valve consisting of a ball tible de se déplacer le long d'une rampe inclinée ( 48) sous l'influ-  tible to move along an inclined ramp (48) under the influence ence des forces d'inertie.inertia forces. 6 Maitre-cylindre selon l'une quelconque des revendications  Master cylinder according to one of the claims 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre de réalimentation ( 62) adjacente audit second compartiment ( 32) et un joint à lèvre ( 60)  1 to 5, characterized in that it comprises a feed chamber (62) adjacent to said second compartment (32) and a lip seal (60) entre ladite chambre ( 62) et ledit compartiment ( 32), ledit joint per-  between said chamber (62) and said compartment (32), said seal tt 25271 5325271 53 -7- mettant l'écoulement de fluide vers ledit compartiment ( 32) lorsque la pression y devient inférieure à la pression dans ladite chambre  Placing the flow of fluid towards said compartment (32) when the pressure therein becomes lower than the pressure in said chamber ( 62).(62). aat