Brevet FR2233659A1 — publié le 19750110

L'invention, due à la collabbration de Jean-Louis GfORDANO et de Gérard HECQUET, concerne un dispositif de manoeuvre par levier à démultiplication variable en fonction d'un effort résistant, monté sur un axe de rotation mobile. On connait déjà, notamment par le brevet américain 3 375 731 un tel dispositif qui permet d'actionner mécaniquement les freins d'un véhicule. Dans ce dispositif la poignée de manoeuvre est articulée sur un bras d'actionnemeat relié au cable de commande des freins et la détente d'un ressort dynamométrique autorise la modification de la longueur du bras de levier de la poignée de manoeuvre. Le même ressort dynamométrique fournit ensuite un effort d'assistance å l'effort de commande appliqué à la poignée. Un déplacement initial important de la poignée de manoeuvre par rapport aux jeux existants dans la tringlerie est suivi d'un déplacement additionnel nécessaire pour tendre le ressort dynamométrique. I1 s'ensuit que ce dispositif est mal adapté aux véhicules de tourisme dans lesquels le serrage des freins doit & re effectué à la suite d'un faible déplacement du levier. De plus la poussée angulaire sur la poignée de manoeuvre consécutive à la détente du ressort est désagréablement ressentie par l'utilisateur et les impulsions répétées qui en résultent réduisent la longévité du mécanisme. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif de manoeuvre dece type qui élimine les inconvénients précédents, c'est-à-dire qui fonctionne sans à-coups et avec un faible déplacement du levier, tout en étant d'une plus grande simplicité. L'invention consiste à utiliser un premier levier3 comportant à la fois la poignée de manoeuvre et le point d'application de l'effort résistant et s'articulant sur un axe mobile porté par un second levier mobile autour d'un axe fixe, l'axe d'articulation mobile étant situé entre l'axe fixe et le point d'application de l'effort résistant, le premier levier comportant un cliquet de type habituel déblocable par une manette de commande et agissant sur un secteur cranté porté par le second levier, tandis qu'un ressort prend appui sur le second levier pour agir sur le premier dans le sens opposé au serrage et l'amener en butée contre une butée mobile, et qu'un dispositif de blocage à cliquet et secteur cranté est respectivement disposé sur un organe fixe et sur le second levier, ce dernier dispositif étant agencé de manière à & re débloqué paracÉ:i du premier levier sur la butée mobile, de telle sorte que, tant que l'effort résistant demeure inférieur à une certaine valeur liée à l'effort exercé par le ressort, l'ensemble du premier et du deuxième levier pivote autour de l'axe fixe et agit avec un grand bras de levier, tandis que, lorsque le ressort commence à céder par suite de l'accroissement de l'effort résistant, le moyen de blocage immobilise immédiatement le deuxième levier ce qui fait que le premier levier pivote autour de l'axe mobile désormais immobilisé et agit avec un bras de levier beaucoup plus court. D'autres particularités de l'invention apparaîtront-dans la description qui va suivre de deux modes de réalisation pris comme exemples et représentés sur le dessein annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue schématique en perspective du chassis du véhicule et du dispositif de manoeuvre des freins - la figure 2 est une coupe longitudinale à plus grande-échelle du dispositif de manoeuvre en position desserrée du frein - la figure 3 est une vue correspondant à la figure 2 en position serrée du frein - la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 d'une variante de réalisation du dispositif - la figure 5 est la courbe montrant les variations de la course angulaire du levier de manoeuvre en fonction des déplacements de l'extrémité du cable de commande des freins - la figure 6 est un schéma représentant la répartition des efforts dans le dispositif. On voit sur la figure 1 le levier à démultiplication variable 1 qui est monté dans un support 2 fixé sur le plancher 3 solidaire du chassis 4 d'un véhicule. Le mouvement de rotation du levier 1 est communiqué au cible primaire 13 fixé à un palonnier 6 au moyen d'une chape articulée. Les freins 7 sont actionnés par un câble secondaire 8 indépendamment de la commande hydraulique conventionnelle ainsi que cela est bien connu. Comme on le voit plus en détail sur la figure 2, le dispositif de manoeuvre à démultiplication variable selon l'invention comporte un premier levier 1 qui porte à une extrémité la poignée de manoeuvre 9 et à l'autre extrémité un axe d'articulation 10 pour une chape 11 d'accrochage de llextré- mité 12 du cable 13 passant dans un guide-câble 14 solidaire de la base 15 du support 2, ces deux dernières pièces étant fixées ensemble dans le plancher 3. D'autre part ce levier 1 s'articule autour d'un axe mobile 16 porté par un second levier 17 qui tourillonne lui-même autour d'un axe fixe 18 monté dans le support 2. D'une manière habituelle, le premier levier 1 comporte un cliquet mobile 19 qui tourillonne autour d'un axe 20 porté par le levier 1 et qui comporte un prolongement dans lequel s'articule en 21 une tringle de commande 22 dont l'autre extrémité est solidaire d'une manette de commande constituée par exemple par un bouton poussoir 23 coulissant dans l'extrémité tubulaire du levier 1 en étant repoussé vers l'extérieur par un ressort de rappel 24. Cependant, contrairement à l'habitude, ce cliquet mobile 19 coopère non pas avec un secteur cranté fixe mais avec un secteur cranté 25 qui est porté directement par un prolongement du second levier 17, ce secteur cranté étant par conséquent concentrique à l'axe mobile 16. Le ressort de rappel 24 du bouton 23 constitue donc en meme temps le ressort de rappel sollicitant le cliquet 19 en direction du secteur cranté 25, tandis qu'une pression sur le bouton 23 permet d'assurer le dégagement du cliquet. Entre le premier levier 1 et le second levier 17 est disposé un ressort principal 26, par exemple du type travaillant à la torsion comme représen- té sur les figures, ce ressort exerçant sur le premier levier un couple tendant à le faire pivoter dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans le sens du desserrage, tandis que, par voie de conséquence, il exerce sur le second levier 17 un couple de sens opposé, ctest-à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre. Le dispositif comporte en outre une butée mobile 27 portée par l'extrémité d'un levier coudé 28 dont l'autre extrémité comporte un point d'appui 29.Ce levier coudé 28 est constitué de préférence par deux pièces parallèles réunies par deux entretoises, constituées par les parties 27 et 29, et tourillonnant autour d'un axe 30 porté parole second levier 17 à la base du prolongement portant le secteur cranté 25. L'axe 30 constitue le cas échéant la butée d'arrêt du premier levier 1. Enfin le dispositif selon l'invention comporte un moyen de blocage du second levier 17, constitué dans l'exemple représenté sur les figures 2 et 3 par un cliquet fixe 31 qui tourillonne autour d'un axe fixe -32 porté par la base 15 du support.2 et qui coopère avec un deuxième secteur cranté 33, porté par le second levier 17 et faisant suite au secteur cranté 25, mais en étant concentrique à l'axe fixe 18.Ce cliquet fixe 31 comporte un ressort de rappel 34 qui le sollicite en direction du secteur cranté 33 et il est muni d'un prolongement 35 en arc de cercle, sensiblement concentrique à l'axe fixe 18, et sur lequel vient agir le-point d'appui 29, lorsque le levier 1 est lui-mbme en butée sur la butée mobile 27, afin de dégager le cliquet 31 du secteur 33 comme représenté sur la figure 2. Si l'on part de cette position représentée sur la figure 2, et qui correspond au relachement maximum du cable 13, et si lton exerce sur la poignée 9 un effort F sensiblement perpendiculaire au levier, il est facile de voir que le premier et le second levier, en butée l'un contre l'autre sous l'effet du ressort 26, pivotent dans leur ensemble autour de l'axe 18 ce qui provoque un déplacement relativement important de l'axe 10 et produit la traction initiale sur le cable 13 qui se trouve progressivement soumis à une force de tension T.Eh négligeant l'effet de la butée 27, la force que le levier 1 exerce sur le second levier 17 est, comme représenté sur la figure 6, la somme des forces F et T transportées au point 16, auxquelles il faut ajouter la force R exercée par le ressort 26. Si, comme représenté sur la figure 6, on désigne par d la distance de 18 à la force F, par D la distance de 18 a la force T, par h la distance de 18 à la force R du ressort et par h' la distance de l'axe 18 à l'effort de réaction du ressort 26 sur le levier 1 rapporté à l'axe 16, on voit que la somme des moments des forces agissant sur le second levier 17 est égale à Fd + Rh - Rh' - TD en comptant positivement les moments dans le sens des aiguilles d'une montre. On voit par conséquent que si, comme c'est le cas dans la pratique, l'effort de tension du cable!augmente à mesure que le déplacement se poursuit-, il arrive forcément un moment où la quantité précédente change de signe et tend à entraîner le second levier 17 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Avant cet instant, le moment résultant est positif et le levier 17 a tendance à s'éloigner du levier 1 sous l'action du ressort 26. C'est grâce à cela que, comme on l'a dit plus haut, les leviers 1 et 17 demeurent immobiles l'un par rapport à l'autre mais tournent dans leur ensemble autour de l'axe fixe 18. On obtient alors, sur la courbe représentative de la figure 5, la partie OA qui correspond à un grand déplacement du cible pour une faible course angulaire du levier, ceci en raison de la grande distance entre l'axe 18 et le- cible 13, c'est-à-dire pratiquement entre les axes 18 et 10. Au contraire à partir du moment où le moment résultant précédent change, de signe, le ressort 26 cède et le levier 1 quitte le contact de la butée mobile 27, ce qui a pour effet immédiat de libérer le cliquet 31 qui vient s'engager dans le secteur 33 et bloque par conséquent le second levier 17 dans la position qu'il avait au moment où ce changement de signe a eu lieu, ce cliquet s'opposant en effet à la rotation du levier 17 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.A partir.de ce moment, par conséquent, l'axe mobile 16 porté par le second levier 17 se trouve immobilisé et le premier levier 1, pivotant autour de cet axe 16, produit la traction du cable 13 avec une plus forte démultiplication qui est traduite sur la figure 5 par la partie AB de la courbe, laquelle correspond à un faible déplacement du cable pour une çourse angulaire plus importante, ceci étant du naturellement au fait que le bras de levier 16-10 est beaucoup plus faible que le bras de levier précédent 18-10. Dans cette deuxième phase du fonctionnement, le cliquet mobile 19 saute les crans du secteur cranté 25 qui demeure lui-meme immobilisé, ainsi que la pièce 17, par le cliquet 31. Ceci correspond àla figure 3. Loris du desserrage, obtenu en dégageant le cliquet 19 par action sur le bouton 23, on produit le mouvement inverse, toutes les phases de fonctionnement précédentes demeurant réversibles. En particulier, lorsque le levier 1 vient rencontrer la butée mobile 27, ce qui se produit lorsque le cliquet 19 revient en début de course sur son secteur cranté 25, le cliquet 31 se trouve dégagé à nouveau du secteur cranté 33 et l'ensemble revient alors en position initiale, raccompagne par la main de 1-' opérateur agissant sur le levier.Ceci est possible grâce au fait que, quelle que soit la position dans laquelle s'im mobilise le deuxième levier 17 sous l'effet du cliquet 31 au moment du changement de démultiplication correspondant au point A, le point d'appui 29 demeure susceptible d'agir.sur le prolongement 35, aussi bien dans le sens de la libé ration du cliquet au moment du serrage que dans le sens de son dégagement au moment du desserrage. A titre de variante, et comme représenté sur la figure 4, le dispo sitif de blocage du second levier 17, au lieu entre constitué par un cliquet fixe 31 agissant sur un secteur cranté mobile 33, pourrait être constitué par un second cliquet mobile 31a tourillonnant autour d'un axe 36 porté par le second levier 17 et coopérant avec un secteur cranté 33a, toujours concentrique à l'axe fixe 18, mais porté cette fois par une pièce 37 solidaire de la base 15 du support fixe 2, un ressort de rappel 34 continuant à solliciter ce cliquet 31a en direction de son secteur cranté 33a. Dans ce cas, le mécanisme se simplifie par le fait que la butée mobile 27, jouant le même rôle que précédemment, peut être portée directement par l'extrémité d'un prolongement 38 du cliquet mobile 31a, ce qui économise par conséquent le levier coudé 28 mais oblige par contre à rajouter la pièce 37. Toutes les autres pièces de cette variante demeurent tout à fait identiques à celles de l'exemple précédent et le fonctionnement en est absolument semblable. Dans les deux cas on voit qu'avec le dispositif de manoeuvre selon l'invention on obtient un mécanisme extrêmement simple qui permet, en une seule course et avec un déplacement relativement faible, d'avoir automatiquement et successivement un déplacement important du cible de commande tant que l'effort résistant demeure faible, puis un déplacement faible avec une démultiplication différente lorsque cette tension atteint une valeur relativement élevée. Par suite le dispositif selon l'invention est particulièrement intéressant dans l'application a la commande des freins à main de véhicules de toute sorte. Sans sortir du cadre de l'invention, la butée mobile 27 pourrait être placée sur le cliquet 31, ce dernier comportant dans ce cas une queue formant une rampe centrée sur l'axe fixe 18 lorsque le cliquet 31 n'est pas engagé dans la denture du secteur cranté 33. REVENDICATIONS 1 Dispositif de manoeuvre à levier à démultiplication variable destiné à effectuer une traction sur un organe présentant un effort résistant variable, dispositif caractérisé par le fait qu'il comprend en combinaison - un premier levier (1) qui comporte à la fois la poignée de manoeuvre (9) à une extrémité et le point d'application (10) de l'effort résistant à l'autre extrémité, ce premier levier s'articulant autour d'un axe mobile (16) proche de ce point d'application et comportant un cliquet mobile (19) à rappel élastique (24) -un second levier (17) qui porte ledit axe mobile (16) et s'articule autour d'un axe fixe (18) porté par le support (2) du dispositif et plus éloigné dudit point d'application (10), ce second levier (17) comportant un secteur cranté (25) qui coopère avec ledit cliquet mobile (19) pour bloquer le premier levier (1) par rapport au second (17) dans le sens du relâchement de l'effort de traction - un ressort principal (26) agissant entre le premier et le second levier et tendant à faire pivoter ce premier levier par rapport au second, dans le sens du relâchement, jusqu'à ce que ce premier levier (1)- rencontre une butée mobile (27) entraînée dans le mouvement du second levier (17) - un moyen de blocage du second levier (17) par rapport au support (2), ainsi qu'un mécanisme de déblocage actionné par ladite butée mobile (27) et agissant sur ledit moyen de blocage pour supprimer le blocage chaque fois que le premier levier (1) est en appui sur la butée mobile (27). 2. Dispositif de manoeuvre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen de blocage est constitué par un second secteur cranté (33) porté par le second levier (17) et coopérant avec un cliquet fixe (31) rappelé élastiquement vers ce secteur cranté, et que ledit mécanisme de déblocage est constitué par un levier coudé (28) articulé sur le second levier (17) et portant à une extrémité ladite butrse.mobile (27) et à l'autre extrémité un point d'appui (29) agissant dans le sens du déblocage sur un prolongement-(35) en arc de cercle du cliquet fixe (31). 3. Dispositif de manoeuvre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen de blocage est constitué par un second secteur cranté (33e) solidaire du support (2) et coopérant avec un second cliquet mobile (31a) articulé sur le second -levier (17) et rappelé élastiquement vers ce secteur cranté, et que ledit mécanisme de déblocage est constitué par un simple prolongement (38) de ce second cliquet mobile (31a) portant à son extrémité ladite butée mobile (27).