Brevet FR2193729A1 — publié le 19740222

La présente invention concerne un dispositif accessoire d'une installation de freinage d'un véhicule automobile et destiné à remédier au phénomène de patinage avec blocage de la roue lors du freinage sur une surface à faible coefficient d'adhérence. On connait les inconvénients et les dangers que représente le phénomène de blocage de la roue, le véhicule poursuivant sa route sur sa lancée et en dehors de tout controle du conducteur. La décélération est obtenue par frottement des roues sur le sol, ce qui n'autorise souvent que des médiocres conditions de décélération soit en raison de la faible adhérence locale du sol (neige, verglas etc...) soit en raison de l'accumulation sous la roue, précisément dans la zone où la roue après blocage porte sur le sol, de matériau ou matières diminuant l'adhérence (boue, eau, gravillon etc...). Dans tous ces cas il est recommandé au conducteur de relacher la pression des freins de façon à permettre une reprise du mouvement de rotation de la roue et à retrouver le freinage au niveau des contacts entre les disques ou tambours d'une part et les étriers ou segments d'autre part. On sait cependant que le temps de réaction du conducteur le plus averti et bénéficiant des réflexes les plus rapides permet difficilement d'obtenir en temps voulu la reprise de la rotation et la suppression du patinage; cela d'autant plus que le conducteur est d'abord surpris et dérouté par la sensation du véhicule poursuivant sa route en dehors de son contrôle et la réflexe premier du conducteur est souvent d'accroitre la pression sur les freins ce qui est précisément le mouvement inverse de celui qui serait recommandé. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient et concerne un dispositif automatique permettant de remédier au phénomène de patinage et de créer lors du blocage de la roue dès que s'amorce le patinage un relachement immédiat, instantané et limité de la pression sur les surfaces de freinage de façon à permettre la reprise du mouvement de rotation de la roue, le freinage étant réamorcé immédiatement après la remise en rotation de la roue, le tout étant provoqué automatiquement et en dehors du controle du conducteur. A cet effet l'invention concerne un dispositif accessoire monté sur l'installation de freinage d'un véhicule automobile et destiné à annuler le phénomène de pati nage avec blocage de la roue, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un organe centrifuge constitué d'au moins une masselotte entrainée en rotation étant cinétiuement solidaire du mouvement d'une roue, l'organe centrifuge coopérant avec un contacteur interposé sur le circuit de commande d'une électro-vanne assurant le délestage de la pression dans le circuit de freinage, le centrifuge à masselotte étant apte à refermer le circuit au niveau du dit contacteur par suite de l'arrêt brusque de son mouvement de rotation, correspondant au blocage de la roue. De préférence l'organe centrifuge est constitué par un dispositif à parallélogramme articulé comportant deux masselottes opposées et rappelées par un ressort disposé en diagonale, le parallélogramme articulé étant monté d'un coté sur une articulation fixe de l'arbre de rotation cinétiquement solidaire du mouvement de la roue, le côté opposé étant associé à un poussoir coulissant le long de l'axe de rotation, le poussoir coopérant avec la face d'appui d'un contacteur, montée concentriquement à l'arbre de rotation, cette face d'appui étant rappelée en position ouverte par un ressort calibré, dont la puissance de rappel équilibre celle du ressort rappelant les deux masselottes opposées du parallélogramme articulé, la face d'appui du contacteur étant sensible à l'action du poussoir et étant amenée en position de fermeture du contacteur, contre l'action de son ressort de rappel, par la poussée du dit poussoir, le parallélogramme étant amené en position d'extension avec rapprochement des masselottes par suite de l'arrêt brusque de rotation de l'arbre. Selon un autre développement du dispositif de l'invention, ce dernier est associé à un dispositif de commande du retour progressif de l'effet de freinage; on évite ainsi que la remise en circuit immédiate de la pression des freins ne provoque à nouveau le phénomène de patinage. Le dispositif accessoire de commande de réamorçage progressif du freinage est consitué d'un rhéostat entrainé en rotation par l'axe d'entrainement du dispositif centrifuge à masselottes, ce rhéostat étant associé à un balancier à masselottes monté libre sur son axe et rappelé en position de repos par des ressorts, le balancier étant solidaire d'un curseur angulaire se déplaçant sur un jeu de plots inséré sur le circuit de commande d'un organe régulateur inséré s-ur le circuit du liquide hydraulique des freins. On comprend ainsi que suivant l'importance de la décélération à laquelle a été soumise le balancier, le curseur sera en position sur l'un des plots du rhéostat commandant e passage du liquide dans le circuit et permettant un dosage du retour au mouvement de freinage adapte à l'importance de la décélération antérieure. Lorsque l'effet de la décélération tend à s'annuler, le balancier est ramené par le ressort vers sa position de repos et par là le curseur vient en contact sur un plot du rhéostat commandant une plus petite ouverture du circuit de freinage assurant ainsi le retour du freinage vers sa puissance minimum, en assurant ainsi une parfaite progressivité du réamorçage du mouvement de freinage. Selon une autre caractéristique de l'invention la vanne de régulation insérée sur le circuit de distribution du liquide hydraulique de freinage est constituée par un registre déplaçable en translation par l'action d'un jeu d'électro-aimants mis en circuit par le curseur du rhéostat solidaire du balancier, le registre comportant une gorge longitudinale de profondeur dégressive assurant la liaison entre deux gorges circulaires respectivement amont et aval disposées sur le corps de la vanne. Selon encore une caractéristique de l'invention le dispositif comporte un organe de retour automatique du circuit de freinage en position active et constitué d'au moins un contacteur inséré s-ur le circuit de commande de l'électro-vanne assurant le délestage du circuit hydraulique ou sa remise en position active, le dit contacteur étant sensible à la pression interne du circuit hydraulique. De préférence le dispositif de remise automatique du freinage en position active est constitué par une piuralité de manocontacts tarés différemment et permettant de sélectionner manuellement suivant les conditions atmosphèriques ou l'état de la route l'intensité du seuil de fonctionnement de l'installation. D'a-utres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qul suit et qui est donnée en rapport avec une forme particulière de réalisation de l'invention présentée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés. La figure 1 est un schéma de principe de l'ensemble de l'appareil. La figure 2 est une vue en détail des dispositifs centrifuges commandant le délestage des reins et la progressivité de ré amorçage du freinage. La figure 3 est une vue en coupe de la figure 2 suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue de détail de la vanne de régulation interposée sur le circuit du liquide hydraulique. La figure 5 est une vue du dispositif de retour automatique du circuit de freinage en position active et La fig-ure 6 est une vue de détail de I'électro-vanne commandant la mise du circuit de freinage en position active ou position inactive. En considérant l'ensemble des figures on voit que le dispositif anti-patinage est constitué par -un organe centrifuge inséré dans un boitier X, 1' traversé par un axe 2 entrainé en rotation avec le mouvement des roues. Le dispositif de freinage lui-même, qui peut être un disque ou un tambour est schématisé en 3, 3' et il est alimenté par la conduite 4, 4' reliée par différents organes de commande qui seront examinés plus loin, à la commande des freins 5. Le dispositif de commande du mouvement de délestage des freins est constitué par un organe à parallélogramme articulé 6 comportant deux bras opposés 7, 7' et 8, 8' articulés à leur sommet à un point fixe 9 et associés à deux masselottes 10, 10' opposées et reliées par un ressort de rappel 11 disposé en diagonal. Du côté opposé au point d'articulation fixe 9 du parallélogramme articulé sur l'arbre 2 est prévu un poussoir 12 coulissant longitudinalement le long de cet arbre. Ce poussoir est disposé en regard d'un contacteur 13 rappelé en position ouverte par le ressort 14; ce dernier en position de repos équilibre la force de rappel du ressort il en sorte que au repos le poussoir 12 repose sur le contacteur 13 comme représenté à la figure 2, le contacteur étant en position ouverte sur le circuit 15. En cas d'accélération et de décélération progressive des roues correspondant à la rotation de l'arbre 2, le dispositif centrifuge s'ouvre et se referme progressivement, le poussoir étant écarté ou ramené contre le contacteur 13, ce dernier restant en position ouverte; c'est seulement en cas de dcélératior. brutale que le dispositif centrifuge est brutalement amené en position d'exten sinon et le poussoir 12 arrive sur sa butée extrême qui correspond à la fermeture du circuit 15; on comprend que le poussoir ne sera amené à refermer le contacteur 13 contre l'action du ressort 14 que s'il part d'une position d'ouverture suffisamment importante pour lui donner l'élan nécessaire à contrecarrer l'action du ressort de rappel 14; ce la suppose que la roue, au moment de la décélération brutale soit déjà animée d'une vitesse suffisante; ce qui revient à constater que le dispositif anti-patinage ne se déclenchera qu'au delà d'un seuil correspondant à une vitesse minimale du véhicule qui sera de l'ordre de 20km à l'heure. Comme on le voit à la figure 1 la fermeture du circuit 15 actionne le relaie 16; ce dernier referme le circuit 17 et amène l'électro-vanne 18 dans sa position de délestage du circuit hydraulique des freins correspondant au mouvement du registre 19 vers la gauche comme représenté à la figure 6; le mouvement de délestage de la pression dans le circuit hydraulique se fait contre l'action du ressort de rappel 20; on voit à la figure 6 que la conduite 21 disposée du côté du circuit opérationnel des freins est courcisrcuitée par l'obtu- rateur 22 par rapport à la conduite provenant de la commande des freins 23, la conduite 24 opposée permettant le délestage de la pression dans le circuit 21. Cependant la chttede la pression dans la conduite 21 est immédiatement détectée par un des manocontacts 25 représenté à la figure 5; la chute de pression interrompt le circuit 26 et agit sur le relais 16 qui par le circuit 17 ramène l'électro-vanne 18 en position correspondant au registre 19 ramené vers la droit, le circuit 21 étant alors remis en communication avec la source de pression par la conduite 23. Cependant selon une caractéristique essentielle de l'invention le retour du freinage et à la position active est effectué progressivement et en fonction de la rotation des roues, de façon à éviter un nouveau freinage brutal qui ramènerait la roue en position de blocage. La rotation de la roue, entrainant l'arbre 2 est détectée par le dispositif à balancier 30 monté sur le ressort 31, 31' avec masselottes 32, 32' dont le mouvement est limité par les butées 33; 33'. L'ensemble est solidaire d'un rhéostat 34 entrainé en rotation par l'arbre 2. Le rhéostat est lui-même relié par les balais 35, 35', 36, 36', 36" au circuit 37 relié à la batterie et aw circuit 38, 39, 40 et 41 aboutissant à un organe de régulation interposé sur le circuit du liquide hydraulique de freinage; le balancier 30 est solidaire d'un curseur 42 mettant en contact la borne 43 reliée à la batterie d'une part et l'un des plots 44 , 45, 46 ou 47 reliés au circuit 38, 39, 40 ou 41, aboutissant à la vanne de régulation 48.Celle-ci comporte un registre ou tiroir coulissant 49 actionné par un jeu d'électro-aimants 50, 51, 52 et 53, mise en action par les circuits 38, 39, 40 et 41; le registre 49 est déplaçable dans le corps de vanne 48 et il est prévu avec une gorge longitudinale 54 de profondeur croissante et reliée au gorges circulaires amont 55 d'une part et aval 56 d'autre part; on comprend que suivant le mouvement du balancier 30, lui-même fonction de la rotation de l'arbre 2, le curseur 42 se déplace sur les plots 44, 45 etc... et met en action l'un des électro-aimants 50, 51, 52 etc..., en réglant la section de passage du fluide d'amont en aval c'est à dire depuis la source de pression jusqu'au dispositif de freinage; on obtient ainsi, en fonction du retour de la roue à un mouvement de rotation décéléré, un réamorçage progressif de l'effort de freinage. Dans le dispositif de l'invention le freinage dans des conditions normales est toujours progressif, le dispositif de régulation n'intervenant que pour assurer la progressivité du freinage en réponse à un coup de frein brusque dû à l'action du conducteur. Dans le cas où malgré ce freinage dosé la roue viendrait à se bloquer, le centrifuge se ferme alors et son poussoir vient porter sur la butée contact assurant la fermeture du circuit limitée dans le temps mais suffisante pour assurer au niveau du relais 16 1 'impulsion donnée au circuit 1 7 pour mettre l'électro-vanne 18 en position de délestage, la pression s'échappant et le circuit de freinage étant courcircuité par rapport à la pression de la commande des freins; dès que la pression résiduelle désirée est obtenue au niveau des manocontacts 25, le contact se décolle ce qui annule le négatif du circuit 26 et ramène par le relais 16 1'électro-vanne 18 en position active; toutefois le retour de la pression dans les circuits de freinage se fait progressivement grace au régulateur 48. Lors du blocage de la roue le balancier du rhéostat vient porter sur la butée 33' de plein freinage ce qui correspondant à l'ouver- ture maximum du régulateur permettant alors l'action immédiate de délestage au niveau des organes de freinage; lorsque la roue reprend son mouvement le balancier a été ramené à la position de repos sur la butée 33; cette position correspond au positionnement du curseur mobile sur le rhéostat qui commande une remise sous pression limitée des circuits de liquide hydraulique en aval du régulateur; avec la reprise de la décélération, le balancier va se déplacer à nouveau vers la butée 33' en autorisant par le déplacement du curseur et l'action de l'électro-vanne régulatrice 48 -un retour progressif à un freinage plus poussé. On comprend que le dispositif selon l'invention assure -une plus grande sécurité en supprimant automatiquement et indépendamment des temps de réflexes trop longs des conducteurs un relachement instantané de l'effet de freinage annulant le phénomène de patinage; on réduit ainsi considérablement la distance de freinage notamment en assurant le freinage sur des organes de freinage. Cependant dans des conditions normales de conduite le freinage opère dans les conditions normales et le dispositif n1 apporte aucune gêne au conducteur; le dispositif par sa simplicité autorise une grande fiabilité de fonctionnement et un prix de revient particulièrement bas compte tenu des services rendus par ce dispositif. La description qui précède n'ayant été donnée qu'à titre d'exemple d'une forme de réalisation de l'invention n'a aucun caractère limitatif et l'on pourra sans franchir les limites de l'invention réaliser à partir d'éléments décrits plusieurs variantes ou formes de réalisation de l'invention. REVENDICA TIONS 1- Dispositif accessoire monté sur l'installation de freinage d'un véhicule automobile et destiné à annuler le phénomène de patinage avec blocage de la roue, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un organe centrifuge constitué d'au moins une masselotte entrainée en rotation étant cinétiquement solidaire du mouvement d'une roue, organe centrifuge coopérant avec un contacteur interposé sur le circuit de commande d'une électro-vanne assurant le délestage de la pression dans le circuit de freinage, le centrifuge à masselotte étant apte à refermer le circuit au niveau du dit contacteur par suite de l'arrêt brusque de son mouvement de rotation, correspondant au blocage de la roue. 2- Dispositif accessoire monté sur l'installation de freinage d'un véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en outre enoeque l'organe centrifuge est constitué par un dispositif à parallélogramme articulé comportant deux masselottes opposées et rappelées par un ressort disposé en diagonale, le parallélogramme articulé étant monté d'un côté sur une articulation fixe de l'arbre de rotation cinétiquement solidaire du mouvement de la roue, le côté opposé étant associé à un poussoir coulissant le long de l'axe de rotation, le poussoir coopérant avec la face d'appui d'un contacteur, montée concentriquement à l'arbre de rotation, cette face d'appui étant rappelée en position ouverte par un ressort calibré, dont la puissance de rappel équilibre celle du ressort rappelant les deux masselottes opposées du parallélogramme articulé, la face d'appui du contacteur étant sensible à l'action du poussoir et étant amenée en position de fermeture du contacteur, contre l'action de son ressort de rappel, par la poussée du dit poussoir, le parallélogramme étant amené en position d'extension avec rapprochement des masselottes par suite de l'arrêt brusque de rotation de llarbre. 3- Dispositif accessoire monté sur l'installation de freinage d'un véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce qu'il est associé à un dispositif de commande dn retour progressif de l'effet de freinage évitant ainsi que la remise en circuit immédiate de la pression des freins ne provoque à nouveau le phénomène de patinage. 4- Dispositif accessoire monté sur l'installation de freinage d'un véhicule automobile selon la revendication 3, caractérisé en outre en ce que le dispositif accessoire de commande de réamorçage progressif du freinage est constitué d'un rhéostat entrainé en rotation par l'axe d'entrainement du dispositif centrifuge à masselottes, ce rhéostat étant associé à un balancier à masselottes monté libre sur son axe et rappelé en position de repos par des ressorts, le balancier étant solidaire d'un curseur angulaire se déplaçant sur un jeu de plots inséré sur le circuit de commande d'un organe régulateur inséré sur le circuit du liquide hydraulique des freins. 5 Dispositif accessoire monté sur l'installation de freinage d'un véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en outre en ce qu'il comporte une vanne de régulation insérée sur le circuit de distribution du liquide hydraulique de freinage et constituée par un registre déplaçable en translation par l'action d'un jeu d'électro-aimants mis en circuit par le curseur du rhéostat solidaire du balancier, le registre comportant une gorge longitudinale de profondeur dégressive assurant la liaison entre deux gorges circulaires respectivement amont et aval disposées sur le corps de la vanne. 6- Dispositif accessoire monté sur l'installation de freinage d'un véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce qu'il comporte un organe de retour automatique du circuit de freinage en position active et constitué d'au moins un contacteur inséré sur le circuit de commande de ltélectro- vanne assurant le délestage du circuit hydraulique ou sa remise en position active, le dit contacteur étant sensible à la pression interne du circuit hydraulique. 7- Dispositif accessoire monté sur l'installation de freinage d'un véhicule automobile selon la revendication 6, caractérisé en outre en ce que le dispositif de remise automatique du freinage en position active est constitué par une pluralité de manocontacts tarés différemment et permettant de sélectionner manuellement suivant les conditions atmosphèriques ou l'état de la route, l'intensité du seuil de fonctionnement de l'installation.