Brevet FR2228647A1 — publié le 19741206

tJa présente invention se rapporte dune manière générale à un dispositif de sécurité pour un système de freinage de vol- ture, et plus particulièrement à un dispositif auxiliaire à triple effet, savcr,a0surer l'efficacité du freinage pendant la con duite,t''nuiquer l'état de la pression et détecter une fuite de fluide de freins,et de protéger une voiture en stationnement contre le vol. Les dispositifs auxiliaires classiques permettant la protection d'un système de freinage de voiture n'ont jamais été capables (j indiquer visuellement l'état de la pression de fluide pour déterminer si une fuite de fluide ou une perte de pression se produisent pendant la conduite ou le stationnement d'une voiture et moins encore de renforcer l'efficacité du freinage en particulier lorsqu'il faut démarrer une voiture sur une pente ascendante ou l'arreter sur une pente descendante. De plus, ceux de ces dispositirs destinés à assurer la protection contre le vol utilisent généralement le volant ou une porte de la voiture comme point de commande au moyen de connexions mécaniques ou électriques. Au cours d'une période de stationnement ou lors de la conduite, le système de freinage peut présenter une fuite sans que celle-ci soit découverte. I1 est toujours trop tard quand les conditions de la route nécessitent un freinage et que le chauffeur s'aperçoit soudain que les freins sont inopérants, ce qui fait que sa vie et le matériel sont en danger. En outre, quand une voiture doit être mise en route sur une pente ascendante, le conducteur doit actionner le frein à main, puis relâcher celui-ci quand la voiture a démarré et se déplace.Il faut que ltembrayage du véhicule et le relâchement du frein soient simultanés, ce qui correspond & un moment difficile à passer pour des conducteurs inexpéri mentés, pour arriver à faire démarrer la voiture en douceur sur une pente ascendante sans le moindre recul de la voiture. Quand il suit une pente descendante, le conducteur doit parfois freiner de temps a tre pour réduire la vitesse de descente, ce qui a pour effet de rendre nerveux le conducteur. De même, quand la voiture monte une pente ascendante, le conducteur peut vouloir rétrograder pour augmenter la force ascensionnelle. Pour cette opération, il faut que le frein à pied soit actionné pour éviter le débrayage du moteur et le retour en arrière de la voiture.Avec un système de freinage classique, il n'a pas été racile du tout d'atteindre ces buts. C'est donc un objet principal de la présente invention de prévoir un dispositif auxiliaire pour un système de freinage à fluide sous pression pour permettre la détection visuelle de toute fuite de fluide de freinage. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un dispositif auxiliaire à double contrôle pour un système de freinage à fluide sous pression qui ne puisse pas seulement empecher facilement le fluide de revenir, mais puisse aussi renforcer la puissance de freinage. Un autre objet de la présente invention est de protéger la voiture contre le vol en prévoyant le dispositif auxiliaire avec des moyens cachés de verrouillage et de déverrouillage, qui ne puissent pas être trouvés facilement. D'autres objets et caractéristiques de la présente invention apparaitront à la lecture de la description suivante, faite en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels Les figures 1A et 1B sont des vues en coupe longitudinale d'une forme préférée de réalisation de la présente invention. La figure 1B montre l'état verrouillé du dispositif auxiliaire de sécurité pour un système de freinage de voiture tandis que la figure 1A montre l'état déverrouillé du dispositif. La figure 2 est une vue en coupe d'un raccord de sortie à trois voies de ce dispositif. La figure 5 est un schéma de tuyauterie de fluide montrant les liaisons du dispositif à un manomètre d'indication, et au système de roues avant et arrière. La figure 4 est un schéma du circuit électrique du dispositif. La figure 5 est une vue en perspective de ce dispositif en position montée. La figure 6 est une vue en bout du dispositif montrant le dispositif enfermé dans un capot de protection. En se rapportant maintenant à la figure lA, le dispositif de sécurité auxiliaire d'une forme préférée de réalisation de la présente invention est représenté dans son état de déverrouillage. La partie principale du dispositif est enfermée dans une enveloppe cylindrique 1; qui est composée d'une moitié gauche 11 et d'une moitié droite 12 vissées ensemble en 15. Au sommet de l'enveloppe 1 se trouve une paire de bornes 14-14, et à l'extrémité de la moitié droite d'enveloppe 12, se trouve une autre paire de bornes 15-15. La connexion de ces deux paires de bornes sera décrite ultérieurement. A l'intérieur de l'enveloppe 1, en son milieu, se trouve un élément de noyau 2 en matériau isolant qui présente un corps plat en forme de disque au centre et deux parties en saillie 21 sur les deux côtés. Passant longitudinalement à travers le centre se trouve une ouverture 22 dans laquelle un piston plongeur 4 est monté de manière mobile. Dans la partie inférieure du corps de disque de l'élément de noyau 2, un trou 23 est disposé de manière radiale depuis le bord du disque vers l'ouverture 22. Une bille 26 est prévue à la sortie du trou 23 avec un ressort à boudin de compression 25, disposé sous cette bille. Sous le ressort 25 se trouve une vis réglable 24 qui est accessible par un trou pratiqué au fond de ltenveloppe 1.La bille 26 comporte une position droite et gauche sur le piston plongeur 4 en se déplaçant dans l'une ou l'autre des deux rainures 47 sur la tige du piston plongeur 48. Sur la saillie latérale gauche 21 de ltélément de noyau 2, un point de contact électrique 27 est prévu, qui est connecté à la borne 14. Le piston plongeur 4 comporte en son centre une tige 48 de plus petit diamètre montée de manière coulissante à l'intérieur de l'ouverture 22 du noyau 2. Le piston plongeur 4 comporte aussi une tete d'entrée 42 et une tete de sortie 43 toutes deux de plus fort diamètre que la tige 48. Les deux têtes 42 et 3 sont montées de manière coulissante à l'intérieur des ouvertures centrales d'une paire de bobines métalliques 51A et 51B qui sont vissées à une extrémité sur les saillies gauche et droite 21-21 de l'élément de noyau 2. L'extrémité gauche de la bobine gauche 51A comporte une ouverture centrale vissée avec la sortie principale 6 qui ferme hermétiquement l'ouverture d'extrémité gauche de l'enveloppe 1. L'extrémité droite de la bobine droite comporte à l'intérieur une ouverture centrale vissée avec une entrée principale 5 qui ferme hermétiquement l'ouverture d'extrémité droite de l'enveloppe 1. Les détails de l'entrée principale 5 et de la sortie principale 6 seront donnés ultérieurement. a tete de sortie 45 du piston plongeur 4 comporte une cavité centrale 433 dont l'ouverture droite, par l'intermédiaire d'une canalisation 41, communique avec l'extrémité droite de la tete d'entrée 4O. La cavité 43) comporte un conduit 452 menant un évidement 451 à l'extrémité gauche de la tete de sortie 43. Une bille 434 est prévue comme moyen de retenue à l'intérieur d'une cavité 455. Une garniture annulaire 45 et une rondelle métallique 46 sont prévues entre la tête de sortie 43 et la tige 48. L' e n t r éeprincipale 5 est connectée à une tubulure d'entrée 53 par les éléments de raccords 51 et 52. La sortie principale 6 est connectée à un distributeur de sortie triple 7 par un raccord 61. Trois tubulures de sortie 73A, 73B et 73C sont connectées au distributeur de sortie triple 7 par des raccords 71S et 72S. La tubulure de sortie 73A doit être connectée à un manomètre de fluide monté sur le tableau de bord du conducteur pour donner une indication visuelle de la pression de fluide existant dans le système de-freinage. Les tubulures de sortie 73B et 73C sont respectivement connectées au cylindre de frein des roues avant et au cylindre de frein des roues arrière. La figure 3 est un schéma de tuyauterie du dispositif de la présente invention montrant en M le mattre-cylindre de freinage, en A le dispositif auxiliaire de sécurité, A et M étant reliés par la tubulure P1. La sortie du dispositif A comporte une tubulure P2 conduisant à un manomètre sur le tableau de bord du conducteur, la tubulure P5 conduisant au cylindre de frein des roues avant et la tubulure P4 conduisant au cylindre de frein des roues arrière. W1 et W2 représentent respectivement les roues avant et arrière. Un ressort à boudin de compression 62 est monté à l'intérieur de la sortie principale 6, son extrémité gauche portant sur la bordure du raccord 61 et son extrémité droite sur une pièce de retenue 63. Connecté au siège de la pièce de retenue 63 se trouve un siège de tige 64 et une tige 65 qui coulisse dans l'entrée étroite 67 de la sortie principale 6 dont la tête de tige s'enfonce vers l'extérieur dans l'évidement 431 situé à l'extrémité gauche de la tête de sortie 43. Les bobines métalliques 31A et 31B sont garnies respectivement de bobines 52A et 32B en matériau isolant. Enroulés sur les bobines isolantes 32A et 32B se trouvent des enroulements 33A et 33B. Les enroulements 33A et 33B sont enroulés dans des ans opposés, de telle sorte que lorsque l'un ou l'autre des enroulements est excité, des effets opposés sont appliqués au piston plongeur 4. En d'autres termes, quand l'enroulement 33A est excité, le piston plongeur 4 se déplace vers la position gauche, et la tête de sortie 43 touche 1 'extrelte droite de la sortie principale 5. (voir fisure 1A). Quand ltenroulement 55B est excité, le piston plongeur 4 se déplace vers la position droite et la tête d'entrée 42 touche l'extrémité gauche de l'entrée principale 5 (voir figure 13). La figure 4 est un schéma de càblage du circuit électrique du dispositif auxiliaire de sécurité. B est un accumulateur et S est l'interrupteur principal du moteur. S1 est l'interrupteur pour commander l'enroulement 33a, et peut être installé en un endroit hors de la vue, comme sous le siege du conducteur, à l'intérieur de la bolte à gants, ou derrière le tableau de bord, etc. S, est l'interrupteur pour commander l'enroulement 33B et peut être installé en tout endroit désiré. H est l'avertisseur sonore. La figure 5 représente un exemple d'installation du dispositif de la présente invention. Le support 8 est prévu pour le montage du dispositif sous un élément de châssis avec des vis de serrage 83 à travers des trous 8r dans le support. Le support 8 lui-même est serré à l'aide d'un boulon 81. Sur la figure 5, le dispositif monté est représenté recouvert d'un capot 91 fixé par l'intermédiaire des jeux de boulons et d'écrous 92, pour le protéger de la saleté, de la poussière, et aussi du vol. Dans l'état normal des choses, l'interrupteur à bouton est sur marche, l'enroulement 33A est excité, et le piston plon soeur 4 est dans sa position de gauche. Ainsi, l'évidement 431 pousse la tige 65 vers la gauche pour permettre le libre passage du fluide de freins.Dans cet état, quand les freins sont actionnés le fluide sous pression provenant du cylindre principal de freina ge @ passe dans la tubulure P1 et entre dans la tubulure d'entrée 53 du dispositif de la présente invention, dans la canalisation 41 et la cavité 4)4 et, de plus, dans le conduit 432, et dans l'entrée étroite 67 de la sortie principale 5 vers le distributeur de sortie triple 7. La pression est transmise par les tuyauteries P2, 2 et P aumanomr'tre G sur le tableau de bord et aux roues avant et arrière W@. Quand les freins sont relâchés, le fluide retour- ne au cylindre principal ;. quand la voiture doit être mise en stationnement, l'interrupteur - bouton S2 est enfoncé et l'enroulement 333 est excité, ce qui fait que le piston plongeur 4 se déplace vers sa position de droite, et la tige 65 ferme hermétiquement l'entrée étroite 67 de la sortie principale 6. Dans cette hypothèse, quand les freins sont actionnés, en appuyant à fond sur la pédale de freins, la pression élevée du fluide de freinage est transmise par l'intermédiaire du distributeur triple au manomètre G, aux roues avant et arrière W1 et W2. Ainsi, la voiture est immobilisée en stationnement, le manomètre G indiquant la pression la plus élevée du fluide de freinage.Et alors, même si la pédale de freins a déjà été relachée, la contre-pression du fluide oblige la tige 65 à se déplacer vers la droite pour fermer hermétiquement l'entrée étroite 67 de la sortie principale 6. De plus, la bille 434 dans la cavité 455, doit aussi pousser vers la droite pour fermer la canalisation 41. Par conséquent, le conduit de fluide est scellé dpublement et le débit en retour du fluide vers le cylindre principal M est complètement empêché. A moinsque l'interrupteur à bouton S1 ne soit enfoncé, personne ne peut conduire la voiture (le moteur calerait dès que l'embrayage serait actionné).Comme le bouton S1 est installé dans un endroit caché, seul le propriétaire de la voiture connait l'endroit où il se trouve, et personne n'est en mesure de voler la voiture. En outre, le circuit de l'avertisseur sonore est fermé à cause du contact entre la rondelle métallique 46 et le point 27. Une fois que le moteur a été démarré, l'avertisseur donne un signal d'alarme ininterrompu. Le voleur de voiture est alors saisi de panique et s'enfuit. Même si le circuit d'avertisseur so- nore est coupé par le voleur, le voiture ne peut être conduite loin de son emplacement de stationnement, en raison du blocage du système de freinage, ainsi qu'il a été indiqué plus haut. Quand le propriétaire de la voiture désire mettre la voiture en marche, il commence par regarder l'indication de pression du manomètre.Si le manomètre indique la même pression que préalablement, ceci signifie que le système de freinage est dans son état normal, et aucune fuite ne s'est produite. Si la lecture du manomètre montre une légère baisse, tout en restant dans les marges de sécurité, il convient de faire vérifier le système dans les délais les plus brefs. Dans le cas où le dispositif de la présente invention n'existe pas, il est fort difficile de détecter une petite fuite ou une perte légère de pression dans le système de fluide. Si la lecture du manomètre indique une forte fuite, les réparations peuvent être faites à temps.Autrement, si la fuite est seulement découverte quand la voiture est déjà sur la route et quand il se produit une condition anormale de circulation, c'est généralement toujours trop tard et un incident de conduite peut révéler de manière inévitable. L'indication précise assurée par le dispositif de la présente invention ne peut être obtenue avec aucun autre dispositif connu à ce jour. Par comparaison avec les voitures sans le dispositif de la présente invention, on peut dire que celui-ci donne un avertissement dix jours avant que quelque chose de sérieux n'arrive. Si la lecture du manomètre est normale, on appuie sur le bouton de l'interrupteur S1 pour permettre la réouverture du conduit de fluide, conformément à la figure 1A, pour permettre de remettre en état de fonctionnement le système de freinage et la voiture peut être utilisée immédiatement. Lors de la conduite de la voiture, le freinage est très sensible et demande une faible force de pression sur la pédale et pratiquement sans rebond. De manière plus spéciale, lors des essais, si le bouton S2 est pressé à l'avance, en raison de l'effet pratiquement d'amplification de pression du dispositif de la présente invention, dans le cas d'un mauvais réglage des garnitures de freins, il apparaîtrait une distorsion du résultat du freinage. Ceci est une autre caractéristique du dispositif de la présente invention. -En montée ou en descente, le dispositif de la présente invention donne un effet à 100 v du frein à main. D'une manière plus particulière, quand une voiture est stationnée en montée ou monte une pente, et quand le conducteur désire passer un rapport de vitesses inférieur, il est généralement nécessaire d'actionner, manuellement le frein à main. Dans la plupart des cas, la voiture glisse. Dans le cas où le dispositif de la présente invention est prévu, on obtient toujours un effet de frein à main à 100 %, et il ne se produit niglissementni recul. Ferme quand le moteur cale, ou lors du démarrage du moteur, le conducteur peut passer la vitesse sans hâte, et ensuite appuyer sur le bouton S1 pour relâcher le frein et démarrer à nouveau pour monter sans le moindre danger. Des accidents de voiture se produisent fréquemment dans des descentes, en particulier quand la pente est forte avec de nombreux tournants. Avec le dispositif de la présente invention, le conduit de fluide est tout d'abord fermé en appuyant sur le bouton 3. Ba pédale de frein est alors abaissée un peu pour faire que l'ouverture des patins de freins soit environ égale à 1/5-1/2 de l'ouverture complète. Ainsi, la vitesse en descente est ralentie. r cas ou il se produit une condition d'urgence, il faudra moins de temps pour que les patins de freins soient complètement ouverts, puisque ces patins étaient déjà ouverts dans une certaine mesure. Ceci a pour effet d'augmenter la sécurité de la conduite. En outre, pendant la conduite de la voiture, le conducteur peut connaître la pression du système de freinage par l'indi- cation du manomètre G. Avec le dispositif de la présente invention, les cylindres de roues du système de freinage travaillent avec plus d'efficacité, ce qui a pour effet d'améliorer les conditions de sécurité, mais aussi de réduire les pannes du système de freinage. En stationnement,la voiture est aussi protégée contre les voleurs. Le dispositif de la présente invention qui sert aux buts multiples de prédire les incidents possibles avant de rouler, de donner un effet de freinage amélioré pendant la conduite, et d'assurer une garantie d'anti-vol quand la voiture est en stationnement, est un équipement idéal de sécurité non seulement pour les automobiles mais aussi pour des véhicules et des machines similaires utilisant un système de freinage à fluide. I1 est bien entendu que dans le contexte le terme "fluide" peut désigner des liquides, des gaz et des combinaisons gaz-liquides. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVwNDI'rTIOITS I - Dispositif auxiliaire de sécurité pour système de freinage de voiture, caractérisé en ce qu'il comprend un noyau central en matériau isolant traversé par un trou, un piston plongeur monté de manière coulissante et longitudinale à travers le trou de noyau, une paire d'enroulements disposés de chaque coté de ce noyau et pouvant être actionnés pour donner des polarités opposées, une entrée principale et une sortie principale, les enroulements étant adaptés pour être excités de manière sélective pour produire un effet électromagnétique pour actionner le piston plongeur afin d'ouvrir ou de fermer un conduit d'écoulement de fluide de freinage, conduit qui part de l'entrée principale et va, par l'intermédiaire d'une canalisation centrale du piston plongeur, vers la sortie principale, ce dispositif pouvant être actionné pour détecter une fuite ou une perte de pression de fluide de freinage, pour renforcer la puissance de freinage et protéger la voiture contre le vol. 2 - Dispositif de sécurité pour système de freinage de voiture selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux enroulements sont enroulés sur des bobines isolées, respectivement situées sur des côtés différents du noyau central, et en ce que quand ces enroulements sont excités, ils donnent des polarités opposées, un premier enroulement pouvant être actionné pour ouvrir le conduit de fluide et le deuxième enroulement pouvant être actionné pour fermer le conduit de fluide. 5 - Dispositif de sécurité pour système de freinage de voiture selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un premier interrupteur est prévu pour alimenter le premier enroulement et un deuxième interrupteur est prévu pour alimenter le deuxième enroulement. 4 - Dispositif de sécurité pour système de freinage de voiture selon la revendication 1, caractérisé en ce que ie piston loncr co.r-isorte une tige centrale de diamètre plus petit et des te tes d'entrée et te sortie de diamÈtre plus grand, le conduit de fluide tra~,tersant toute la longueur de ce piston, de la tête d'en trée c totte de sortie. 5 - Dispositif de sécurité pour un système de freinage de voiture selon 1G revendication 1, caractérisé en ce que la sortie principale comporte une tige sollicitée par ressort pour servir de retenue de l'écoulement en retour du fluide de freinage. 6 - Dispositif de sécurité pour système de freinage de voiture selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête de sortie comporte une cavité centrale prévoyant une retenue de l1é- coulement en retour du fluide quand les freins sont en position de blocage, et en ce qu'il est prévu a l'extrémité de cette tête de sortie un évidement pour retenir un autre moyen de retenue comprenant une tige saillant de la sortie principale. 7 - Dispositif de sécurité pour système de- freinage de voiture selon la revendication 4, caractérisé en ce que des contacts métalliques sont prévus, un sur la tête de sortie et un sur le noyau isolant, l'arrangement étant tel que lorsque les freins sont bloqués, la paire de contacts ferme un circuit d'avertisseur sonore, et grâce à quoi un démarrage non autorisé du moteur fait retentir-l'avertisseur à titre d'alarme. 8 - Dispositif de sécurité pour système de freinage de voiture selon la revendication 4, caractérisé en ce que deux rainures sont prévues sur la tige du piston plongeur, et en ce qu'une retenue par bille sollicitée par ressort est prévue dans le corps du noyau, pour assurer les positions de travail du piston plongeur. 9 - Dispositif de sécurité pour système de freinage de voiture selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée principale est connectée à un maître cylindre de freins et en ce que la sortie principale comporte des connexions de sortie triples, une de ces connexions se faisant à un manomètre disposé de manière visible sur le tableau de bord du conducteur pour donner une indication visuelle d'une fuite ou d'une perte de pression du système, et les autres connexions étant faites respectivement avec les cylindres des roues avant et les cylindres des roues arrière. 10 - Dispositif de sécurité pour système de freinage de voiture selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble du dispositif est enfermé dans une enveloppe comportant des moyens d'entrée et de sortie et des bornes électriques. 11 - Dispositif de sécurité pour système de freinage de voiture selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif est monté sur un châssis de voiture au moyen d'un support, et est couvert par un capot.