Brevet FR2482542A1 — publié le 19811120

L'invention a pour objet un mécanisme de commande de frein à main, en particulier pour véhicule automobile, comportant un support, destiné à être fixé à un châssis, sur lequel est monté pivotant un levier de manoeuvre dont le bras long est relié au support par un dispositif d'encliquetage soumis à l'action d'une tige de verrouillage, et dont le bras court est relié à une ferrure d'ancrage d'un câble, ou moyen équivalent, de commande du frein. Dans les mécanismes connus de ce type l'effet mul- tiplicateur d'effort est du exclusivement à l'action du levier à bras inégaux. Le but de l'invention est d'am- plifier cet effet multiplicateur et de réduire ainsi l'amplitude du mouvement angulaire du levier tout en ren- dant plus facile la commande du frein par l'utilisateur. Pour atteindre ce but l'invention propose de réa- liser un mécanisme de commande du type mentionné, carac- térisé en ce que sur le bras court du levier de manoeuvre est articulée une suspente qui fait pLrtie d'un disposi- tif multiplicateur d'effort prenant appui sur le support et comportant un élément d'actionnement agissant sur la ferrure d'ancrage du câble de frein. L'effet multiplicateur additionnel ainsi obtenu peut se traduire par un coefficient d'amplification com- pris généralement entre 1,2 et 5, mais éventuellement su- périeur, appliqué au rapport multiplicateur caractérisant le seul levier, qui est normalement de l'ordre de 5 à 8. L'invention apporte donc comme avantage une réduction de l'effort musculaire que doit dépenser par exemple le con- ducteur du véhicule équipé du frein à main, à quoi s'ajoute un accroissement de sécurité dans tous les cas o le frein à main doit produire un freinage de secours. La suspente peut constituer par elle-même l'élé- ment d'actionnement, réalisé avantageusement sous la for- me d'une chape, entre les branches de laquelle est monté rotatif un galet par exemple coopérant avec une rampe dont le profil est établi de manière à produire, dans la direction cor- respondant à la mise en traction du câble de frein, une composante supérieure à la poussée exercée vers le bas par la chape porte-galet. Il est également possible de prévoir comme suspente une biellette dont l'extrémité opposée à l'articulation sur le levier de manoeuvre constitue l'articulation cen- trale.d'une genouillère dont l'une des biellettes est ar- ticulée sur le support et dont l'autre biellette, qui constitue l'élément d'actionnement, est articulée sur la ferrure d'ancrage du câble ou sur un organe relié à cette ferrure. Pour réduire encore la course utile du levier et la rendre constante l'invention propose une disposition com- plémentaire combinée avec le dispositif multiplicateur d'effort et caractérisée en ce que l'élément d'actionne- ment de ce dispositif est relié à la ferrure d'ancrage du câble de frein par l'intermédiaire d'un dispositif de rattrapage de jeu du système de freinage, qui, outre qu'il rend pratiquement invariable la course utile du levier, permet de supprimer tout réglage manuel du système de freinage. Le dispositif de rattrapage de jeu comporte avanta- geusement deux demi-coquilles à denture interne appuyées axialement, suivant approximativement la ligne d'action du càble de frein, sur l'élément d'actionnement du dispo- sitif multiplicateur et sollicitées radialement au con- tact de dentures conjuguées, formées sur une barre reliée à la ferrure d'ancrage, la coopération entre les dentures conjuguées des demicoquilles et de la barre constituant un accouplement unidirectionnel tel que la barre peut être déplacée en exerçant une traction sur le câble, soit par l'élément d'actionnement agissant sous la commande du 3 l levier de manoeuvre, par l'intermédiaire des dentures con- juguées en prise, pour le serrage du frein, soit par un ressort de compression monté entre la barre et les demi- coquilles, qui, pour la position du levier de manoeuvre correspondant au desserrage du frein et lorsque le câble est détendu, astreint la barre à glisser entre les demi- coquilles en écartant radialement ces dernières, pour ten- dre le câble. La mise en prise des dentures est obtenue de façon automatique grâace à la présence entre l'élément d'action- nement du dispositif multiplicateur et les demi-coquilles d'une cuvette comportant une surface interne qui est ap- pliquée au contact d'une surface adjacente des demi- coquilles et a un profil concave tel que les demi-coquilles sont sollicitées radialement l'une vers l'autre. Le con- tact de la cuvette a lieu de préférence avec une colle- rette des demi-coquilles contre laquelle prend appui l'une des extrémités du ressort de compression dont l'autre ex- trémité est appuyée sur une coupelle retenue sur l'extré- mité correspondante de la barre de rattrapage de jeu. L'invention sera explicitée au cours de la descrip- tion qui va suivre, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la fig. 1 est une vue en coupe longitudinale du mécanisme de commande suivant l'invention; - les fig. 2 à 5 sont des vues en coupe suivant les lignes 2-2, 3-3, 4-4, 5-5 respectivement de la figure 1; - les fig. 6 et 7 sont des schémas illustrant l'ef- fet multiplicateur d'effort obtenu dans le mécanisme par la coopération d'un galet rotatif avec une rampe de pro- fil approprié; - la fig. 8 est un schéma illustrant la mise en prise automatique entre deux demi-coquilles et une barre de rattrapage de jeu; 24 8af542 - la fig. 9 est une vue-correspondant à la figure 4, représentant une variante de la barre de rattrapage de jeu; - la fig. 10 est une vue partielle, en plan, de la barre de la figure 9; - la fig. il représente schématiquement une variante du dispositif multiplicateur d'effort; - la fig. 12 représente une variante du dispositif de déverrouillage de la tige de verrouillage du levier de manoeuvre; - la fig. 13 est une vue en plan représentant une variante du mode d'ancrage du câble de commande de frein. Le mécanisme représenté aux figures 1 à 5, pour la commande du frein à main d'un véhicule automobile, com- porte un support 1 dont l'élément principal est constitué par une pièce 2 de profil en oméga dont les ailes 3 sont prévues pour être fixées sur le plancher du véhicule, non représenté, et dont le fond plat 4, parallèle aux ailes 3, porte une monture 6 qui comprend deux branches planes pa- rallèles 7 réunies par une traverse 8 et prolongées cha- cune par un rebord 9 coudé à 900 et boulonné sur le fond de chape 4. Entre les branches 7 de la monture 6 est fixé un axe 12 au moyen duquel est monté pivotant un levier de manoeuvre 13 qui, sur la plus grande partie de sa longueur, a un profil en U définissant deux flancs 14. Sur la moi- tié 13a de la longueur du levier 13, qui est adjacente à l'articulation 12, les flancs 14a, plans et parallèles, sont relativement rapprochés et, au droit de la monture 6, ils ont un contact glissant avec les branches 7 de cette monture. Au-delà de l'axe 12 les flancs 14a se prolongent en formant un bras court 16 à l'extrémité duquel est arti- culée, au moyen d'un axe 17, une suspente 18 en forme de chape, qui fait partie d'un dispositif multiplicateur d'effort 15 et constitue un élément d'actionnement d'une ferrure d'ancrage 19 pour le câble 20 de commande du frein. Dans la zone étroite 13a du levier de manoeuvre 13 est également fixé, en avant de l'axe 12, un axe 21 au moyen duquel est monté pivotant, entre les flancs 14a, un levier d'encliquetage 22 sur lequel est formé un sec- teur denté 23 qui peut venir en prise avec les deux dents 24 formées sur le bord d'une lame plate 26, formant cli- quet, qui est fixée au moyen d'une vis 27 sur le fond 4 de la chape 2. Le secteur denté 23 qui, comme le bras 16, traverse une ouverture 25 du fond de chape 4, est solli- cité au contact du cliquet 24 par une tige 28 disposée entre les flancs 14 du levier 13, dont l'une des extré- mités 29, coudée, est engagée et retenue dans une encoche 31 du levier d'encliquetage 22 et dont l'autre extrémité forme un bouton-poussoir 32 qui fait normalement saillie sur l'extrémité correspondante d'une poignée 33 coiffant la majeure partie de la seconde moitié 13b du levier de manoeuvre 13, dans laquelle les flancs 14b, plans et pa- ralléles, sont plus largement espacés que sur la moitié 13a. A l'intérieur de la poignée 33 le bouton-poussoir 32 peut coulisser dans un alésage 34 qui est séparé de la ca- vité 36 recevant la partie 13b du levier de manoeuvre par un épaulement 37 contre lequel est appuyée une rondelle 38 traversée par la tige 28 et elle-même serrée au con- tact de la section terminale 39 du levier 13. Un ressort 41 est comprimé entre le bouton-poussoir 32 et la ron- delle 38. Entre les branches 30 de la chape 18 du dispositif multiplicateur d'effort 15 est fixé un axe 42 autour du- quel est monté rotatif un galet 43 coopérant avec une ram- pe 44 solidaire du support 1. Comme le montrent les fi- gures 3 et 5 la rampe 44, qui présente une courbure con- vexe, est définie par la tranche de deux parties planes parallèles et espacées 46, formées chacune dans une pièce façonnée en tôle 47 comportant une semelle 48 insérée sous une partie relevée 49, formant pontet, de l'aile 3 correspondante du support 1. Les deux parties planes et verticales 46 se prolongent vers le haut en formant deux lames planes 51 appuyées l'une sur l'autre et réunies par des soudures 52. L'extrémité supérieure 53 des deux lames est encastrée dans l'extrémité adjacente de l'ouverture du fond de chape 4. Des trous en coïncidence formés dans les semelles 48 et dans les pontets 49 permettent de fixer simultanément sur le plancher le support 1 et les pièces 47 dans lesquelles la-rampe est formée. Ainsi qu'il ressort des figures 2, 3 et 5, les faces internes des parties planes espacées 46, définissant la rampe 44, servent au guidage glissant des deux faces laté- rales planes et lisses 54 d'une barre 56 de section rec- tangulaire qui fait partie d'un dispositif de rattrapage de jeu et dont l'une des extrémités est munie d'un axe 57 au moyen duquel est articulée la ferrure 19 d'ancrage du câble 20. La barre 56, dans les faces supérieure et infé- rieure de laquelle sont formés des crantages ou dentures 58, traverse le fond 59 de la chape 18 et une cuvette flottante 61 appliquée sur la face externe du fond 59, et elle s'étend au-delà de la cuvette sur une certaine lon- gueur pour se terminer par un collet 62 qui retient axia- lement une coupelle 63 contre laquelle est appuyée l'une des extrémités d'un ressort de compression 64 dont l'au- tre extrémité prend appui sur deux collerettes 66 formées chacune sur une demi-coquille 67 comportant une denture interne 68 conjuguée avec la denture externe correspon- dante 58 de la barre 46. Les deux demi-coquilles 67, qui sont pressées axialement au contact du fond de chape 59 par le ressort 64, sont sollicitées radialement l'une vers l'autre de telle sorte que les dentures conjuguées soient normalement en prise mutuelle. La coopération entre les dentures conjuguées 58, 68 forme toutefois un accouplement unidirectionnel tel qu'un déplacement axial relatif entre la barre crantée 56 et les demi-coquilles 67 est possible dans un sens, moyennant un déplacement radial des demi-coquilles qui les écarte l'une de l'autre. A cet effet chaque dent comporte un flanc orienté obliquement en faisant un angle aigu avec l'axe de la barre 56, l'autre flanc étant à peu près per- pendiculaire à cet axe. En particulier la barre 56 est astreinte, sous l'action du ressort 64, à glisser Vers la gauche (fig. 1) en écartant les demi-coquilles lorsque, pour la position représentée du levier 13 correspondant au desserrage du frein, le câble de commande 20 est dé- tendu, ce qui assure automatiquement le rétablissement de la tension du câble et le rattrapage du jeu du système de freinage. Lorsque, pour le serrage du frein, on appuie sur le bouton-poussoir 32 pour dégager le secteur denté 23 du cliquet 26 et qu'ensuite on fait pivoter vers le haut le levier de manoeuvre 13, -le galet 43 porté par la chape 18 exerce une poussée verticale F0 sur la rampe 44 dont le profil correspond à une courbe d'allure parabolique se développant vers le bas et vers la gauche, de sorte que le fond de chape 59 exerce une force F croissante orien- tée de droite à gauche, par l'intermédiaire de la cuvette 61, sur les demi-coquilles 67 en prise avec la barre 56 qui exerce ainsi la traction voulue sur le câble de com- mande de frein 20. La décomposition des forces en jeu re- présentée aux figures 6 et 7, o a( désigne l'angle que fait la poussée F0 avec la tangente à la courbe de la rampe 44, montre que la composante utile F, en principe horizontale, est égale à F0 cotc., ce qui veut dire que pour toute valeur de " inférieure à 45V la force F est supérieure à la poussée verticale F0 exercée par le galet. Si, comme représenté à la figure 1, la tangente au point A o le galet est en contact avec la rampe 44 pour la posi- tion de desserrage du frein correspond à un angle c un effet multiplicateur d'effort qui s'ajoute à celui pro- duit de façon classique par le levier 13 lui-même. Le schéma de la figure 8 montre en outre que la pres- sion de contact entre la zone conique 60a de la face inter- ne concave 60 de la cuvette 61 avec la surface adjacente sphérique des collerettes 66 crée une force radiale a qui assure de façon automatique le serrage des demi-coquilles au contact de la barre 56-et le maintien en prise des den- tures conjuguées 58, 68. Aux figures 9 et 10 la barre de rattrapage de jeu 156 est non pas prismatique mais cylindrique et comporte une denture périphérique continue 158. La denture interne conjuguée 168 des demi-coquilles est évidemment modifiée de façon correspondante. A la figure 11 le dispositif multiplicateur d'ef- fort 115 comporte une suspente 118 constituée par une biellette dont l'extrémité opposée à l'articulation 17 sur le levier 13 se confond avec l'articulation centrale 70 commune aux deux biellettes 71, 72 d'une genouillère 73. La biellette 71 est articulée en 74 sur le support 1 et l'autre biellette, 72, est articulée en 76 sur la fer- rure 119 d'ancrage du câble de frein 20. Un dispositif de rattrapage de jeu, représenté symboliquement en 77, peut être prévu. La figure 12 représente une variante des moyens de déverrouillage de la tige de verrouillage 28 du levier de manoeuvre 13. Le bouton-poussoir 32 de la figure 1 est remplacé par un organe d'actionnement 78 monté pivo- tant en 79 sur la poignée 33, en position latérale. Cet organe 78, qui est soumis à l'action d'un ressort en épingle à cheveux 79, comporte un cran d'arrêt 81 dans lequel peut venir s'engager un appendice 82 formé dans un organe de retenue 83 monté pivotant en 84 dans la face terminale de la poignée 33. Cette disposition offre une sécurité contre une manoeuvre de déverrouillage intempes- tive de la part d'un enfant, du fait que l'organe d'ac- tionnement 78 ne peut être enfoncé qu'après déblocage de l'organe de retenue 83. A la figure 13 la ferrure 219 d'ancrage du câble de frein, au lieu de former une boucle autour d'un guidage convexe 19a (fig. 2), est constituée par un palonnier au- quel sont fixés les deux brins de câble 20a, 20b. - REVENDICATIONS - 1 - Mécanisme de commande de frein à main, en parti- culier pour véhicule automobile, comportant un support, destiné à être fixé à un chassis, sur lequel est monté pi- votant un levier de manoeuvre dont le bras long est relié au support par un dispositif d'encliquetage soumis à l'ac- tion d'une tige de verrouillage, et dont le bras court est relié à une ferrure d'ancrage d'un cable, ou moyen équivalent, de commande du frein, caractérisé en ce que sur le bras court (16) est articulée une suspente (18,118) o10 qui fait partie d'un dispositif multiplicateur d'effort (15, 115) prenant appui sur le support (1) et comportant un élément d'actionnement(18,72) agissant sur la ferrure (19, 119, 219) d'ancrage du cable de frein (20). 2 - Mécanisme suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que la suspente constitue l'élément d'action- nement (18), réalisé'sous la forme d'une monture qui est reliée à la ferrure (19) d'anicrage du cable et srpporte un galet rotatif (43) coopérant avec une rampe (44) dont le profil est établi de manière à produire, dans la direc- tion correspondant à la mise en traction du câble de frein (20), une composante (F) supérieure à la poussée (F0) exercée vers le bas par la monture porte-galet. 3 - Mécanisme suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que la monture est une chape (18) dont le fond (59) est relié à la ferrure (19) d'ancrage du câble. 4 - Mécanisme suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que la suspente est une biellette (118) dont l'extrémité opposée à l'articulation (17) sur le levier de manoeuvre constitue l'articulation centrale (70) d'une genouillère (73), dont l'une des biellettes (71) est arti- culée sur le support (1) et dont l'autre'biellette (72), qui constitue l'élément d'actionnement, est articulée sur la ferrure (119) d'ancrage du cable ou sur un organe il relié à cette ferrure. - Mécanisme suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement (18, 72) du multiplicateur d'effort (15, 115) est relié à la ferrure (19, 119) d'ancrage du câble de frein par l'intermédiaire d'un dispositif de rattrapage de jeu. 6 - Mécanisme suivant la revendication 5, caracté- risé en ce que le dispositif de rattrapage de jeu comporte deux demicoquilles (67) à denture interne (68) appuyées axialement, suivant approximativement la ligne d'action du câble de frein (20), sur l'élément d'actionnement (18) du dispositif multiplicateur (15) et sollicitées radiale- ment au contact de dentures conjuguées (58) formées sur une barre (56, 156),reliée à la ferrure d'ancrage, la coo- pération entre les dentures conjuguées des demi-coquilles et de la barre constituant un accouplement unidirection- nel tel que la barre peut être déplacée en exerçant une traction sur le câble, soit par l'élément d'actionnement (15) agissant sous la commande du levier de manoeuvre (13), par l'intermédiaire des dentures conjuguées en prise, pour le serrage du frein, soit par un ressort de compres- sion (64) monté entre la barre et les demi-coquilles, qui, pour la position du levier de manoeuvre correspon- dant au desserrage du frein et lorsque le câble est dé- tendu, astreint la barre à glisser entre les demi- coquilles en écartant radialement ces dernières, pour tendre le câble. 7 - Mécanisme suivant la revendication 6, caracté- risé en ce que, entre l'élément d'actionnement (18, 72) du dispositif multiplicateur (15, 115) et les deux demi- -coquilles (67), est interposée une cuvette (61) compor- tant une surface interne (61a) qui est appliquée au con- tact d'une surface adjacente des demi-coquilles et a un profil concave tel que les demi-coquilles sont sollicitées radialement l'une vers l'autre. 8 - Mécanisme suivant la revendication 7, caractéri- sé en ce que la surface des demi-coquilles qui est en con- tact avec la cuvette est formée sur une collerette (66) contre laquelle prend appui l'une des extrémités du res- sort de compression (64), dont l'autre extrémité est ap- puyée sur une coupelle (63) retenue sur l'extrémité cor- respondante de la barre de rattrapage de jeu (56, 156). 9 - Mécanisme suivant l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce-que la barre de rattrapage de jeu (56) comporte deux faces planes parallèles sur chacune des- quelles est formée une denture (58), la denture interne conjuguée (68) de la demi-coquille (67) correspondante étant elle-même formée dans une face plane. 10 - Mécanisme suivant l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la barre de rattrapage de jeu (156) a une forme cylindrique et comporte une denture (158) sur sa surface périphérique, la denture interne conjuguée (168) de la demi-coquille (67) correspondante étant elle- même formée dans une surface hémi-cylindrique. il - Mécanisme suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que le déverrouillage de la tige de verrouil- lage (28) du levier de manoeuvre (13) est obtenu au moyen d'un organe (78) qui est monté pivotant, en posi- tion latérale, sur l'extrémité du levier formant poignée (33) et peut être bloqué par un organe de sécurité (83) monté pivotant dans la face terminale de la poignée.