Brevet FR2601919A1 — publié le 19880129

La présente invention concerne les systèmes de sécurité pour véhicules en général et plus particulièrement elle concerne un frein automatique de secours pour véhicules automoteurs. Un des buts de l'invention est celui d'offrir un moyen capable d'assurer l'arrêt d'un véhicule en cas d'urgence, notamment lorsque les moyens constituant la transmission conventionnelle du véhicule ne répondent pas de la manière habituelle. Actuellement, les véhicules automoteurs sont munis de systèmes de freinage agissant sur des tambours ou disques qui font partie de chaque roue, sur lesquels ils provoquent une riction, ce que finalement produit l'arrêt du mouvement. L'action de freinage, proprement dite, s'effectue grâce à l'utilisation d'une pédale reliée au piston du maitre cylindre ou cylindre principal et destinée à transmettre la force produite, lorsqu'on pousse le levier de. la pédale, aux différentes roues du véhicule et à travers. un circuit hydraulique. Dans tous les systèmes hydrauliques on profite d'une loi physique (principe de Pascal) selon laquelle la pression exercée sur un liquide contenu dans un récipitent se transmet à travers celui-ci avec la même intensité et dans tous les sens. Si dans un maître cylindre interconnecté à d'au trz cylindres à travers un milieu liquide se produit une force de 100 kilogrammes, cette force sera transmise avec la même intensité (100 kg) à chacun des cylindres secondaires. Cependant, la course des pistons correspondant aux cylindres secondaires sera en partie proportionnelle à la course de celui-là en raison du nombre de cylindres secondaires. C'est-à-dire que si, par exemple, il y a quatre cylindres secondaires, le déplacement des pistons respectifs sera un quart du déplacement exercé par le piston du maitre cylindre. Ce principe, appliqué à des véhicules automoteurs, assure, à travers un certain déplacement de la pédale de commande, le déplacement du piston dans le maître cylindre et un déplacement minimal des moyens de commande correspondant aux éléments de freinage des quatres roues. La pression exercée sera exactement égale dans les quatre roues, pour ainsi offrir un effet de freinage équilibré indépendamment du type de frein employé. On connaît des freins à mâchoires qui travaillent contre la surface interne d'un tambour de chaque roue et des freins à disques dont- les garnitures enserrent lesdits disques. Toutefois, toutes ces sortes de freins sont commandés à partir d'une pédale située dans l'habitacle du véhicule. Pour que ces systèmes de freins restent efficaces, il faut impérativement que les circuits restent étanches. I1 y a de nombreuses raisons pour lesquelles un véhicule peut être sans freins, par exemple, un manque- de liquide de frein dans le réservoir correspondant ; une rupture du flexible ou du tuyau alimentant une roue- ; une rupture du fond du piston correspondant à la pompe de frein; une rupture du fond correspondant du cylindre de la roue; une rupture du tube dans lequel circule le liquide de frein; une perte de liquide de frein correspondant au dispositif de frein de puissance ; un défaut mécanique de la mâchoire de frein ; un détachement partiel des Ferodos ou de la garniture des freins, etc.. Une seule de ces différentes avaries est suffisante pour que le système de freinage devienne inefficace avec les risques que cela peut engendrer. Le système hydraulique qui constitue le moyen de transmission est ainsi inutile en cas d'avarie. Dans un tel cas, la pédale n'offre aucune résistance et n'engendre pas le freinage. L'un des buts de la présente invention est de réaliser un dispositif qui permet d'utiliser la pédale n'offrant aucune résistance en cas d'avarie sur le circuit hydraulique pour réaliser le freinage. De cette façon, quand on pousse la pédale à fond et le circuit hydraulique n'agit pas en conséquence avec la réponse adéquate, ladite pédale actionne un arrêt de secours et par son intermédiaire, à travers la transmission mécanique, elle commande les éléments de freinage des roues directement et produit l'arrêt du véhicule. Pour les fins déjà exposées, le frein automatique de secours pour véhicules automoteurs est du type comprenant des moyens de freinage des roues c, commandés par une pédale a à travers un circuit hydraulique, ladite pédale a étant localisée sur le bras de puissance d'un levier qui se déplace sur son appui et qui a un trajet entre deux positions limites correspondant à l'opération de freinage maximale et au relâchement des freins, respectivement, caractérisé parce qu'il y a un arrêt transversal b commandé automatiquement par la même pédale a interposé sur le trajet du levier près de sa limite de position d'opération, ledit arrêt b étant mécaniquement lié aux moyens de freinage des roues c. Pour avoir plus de clarté et une meilleure compréhension de l'objet de l'invention, celle-ci est illustrée au moyen de deux figures qui la représentent schématiquement dans un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple et non limitatif. La figure 1 est une vue schématique du dispositif de freinage automatique de secours lié mécaniquement grâce à un mécanisme quelconque de transmission de mouvement, au moyen duquel il commande des moyens destinés à mettre en mouvement les éléments de freinage des roues, lorsque la pédale est poussée à fond en cas d'urgence. La figure 2 est une vue en détail de la pédale et du dispositif auxiliaire de freinage automatique, selon la ligne Il-Il de la figure 1, où l'on peut voir clairement comment l'élément d'arrêt qui commande ledit frein automatique, est interposé dams le trajet de déplacement de la pédale de freinage convent-ionnelle. ,Dans les différentes figures, les numéros de référence identiques indiquent des parties correspondantes et les lettres indiquent des ensembles d'éléments. Les références correspondent aux éléments suivants a- pédale conventionnelle b- moyens d'arrêt ou frein automatique de secours c- roues 1- levier t 2- axe 3- pédale montée sur le bras du levier 1 t 4- liaison entre le levier 1 et le maitre cylindre 5 5- maitre cylindre du circuit hydraulique ;; 6- bras de l'arrêt de secours 7- axe 8- butée du frein automatique interposé sur le trajet de la pédale a 9- bielle reliée au bras 6 9'- ressort 10- pignon 11- crémaillère mobile 12- crémaillère fixe 13- câble 14 et 15 - poulie de guidage 17- support 18- bras de liaison intermédiaire 19- ancrage 20- axe des tringles 22 et 22' 21- ressort 22 et 22'- tringles pour la transmission du mouvement 4 23 et 23'- axes de bielle 24 et 24'- bielles 25 et 25'- axe des cames de commande de l'ouverture des patins de freins 26- cames 27- patins 28- garniture de freins 28'- axes des patins 27 29- tambour de freins 30- ressort de rappel 31- cylindre hydraulique qui commande des patins 32 et 32'- axes des roues. Le mécanisme décrit dans ce mémoire descriptif et illustré comme un moyen de, transmission de mouvement entre le frein automatique b et les roues c, est donné comme simple exemple non limitatif, et celui-ci pourrait être remplacé par un autre. Egalement bien que dans la figure 1 on ait représenté un frein correspondant à un frein à mâchoires, ledit frein peut être à disques ou de n'importe quel autre type. Le véhicule comprend,comme ctnnu vans, la techni- que un circuit byAraulique qui, à travers un maître cylindre 5, commande le système de freinage des roues c. On a représenté à la figure 1, dans une des roues c, un système de freinage comprenant le -tambour 29 contre la surface interne duquel travaillent des garnitures 28 présentant un haut coefficient de friction et qui sont ancrées sur la surface curviligne de deux patins 27 qui s'articulent sur un axe 28' sur un support du frein, tandis qu'à l'autre extrémité lesdits patins sont tirés par un ressort de traction 30 vers une position éloignée du tambour 29. Ledit tambour 29 est fixé à un axe 32 et, du côté opposé aux axes 28' les patins sont reliés à un cylindre hydraulique 31 alimenté à travers un circuit hydraulique et à partir du maître cylir.dre 5. Les extrémités des patins 27 adjacentes au cylindre 31 sont susceptibles de coopérer avec une came 26 fixée à un axe 25 et destinée à provoquer la fermeture mécanique des sabots 27-28 contre le tambour 29, pour -ainsi remplacer ou compléter la commande hydraulique 31 (figure 1). La tige du piston du maitre cylindre 5 est articulée sur un axe 4 du levier 1 qui est monté pivotant sur l'axe 2. Le levier 1 de la pédale 3 est articulé en 2 et commande le circuit hydraulique à partir du maître cylindre 5. Par la pédale 3, il est possible de commander le système de freinage des roues c, et ainsi le levier 1 articulé en 2 se déplace entre deux positions extrêmes ; une première position ineffective ou de relâchement de freins, vers laquelle -la pédale est normalement poussée au moyen de ressorts ou de pression hydraulique et qui correspond à la position la plus élevée de ladite pédale 3, et une autre position effective suivant la flèche de la figure 1 dans laquelle, lorsque le levier 1 se déplace autour de l'axe 2 et en réponse à une pression exercée sur la pédale 3 vers le plancher du véhicule surmontant la pression qui l'amène vers la position opposée, ledit levier pousse le piston du maitre cylindre 5 et transmet la pression hydrau lique de la même façon à tous les cylindres 31 des roues c. Ainsi, les patins 27 contre l'action des ressorts 30 assurent le contact des garnitures 28 contre les tambours 29. Lorsque la pédale 3 est relâchée, les moyens élastiques ramènent celle-ci dans sa position initiale. Dans une telle structure conventionnelle, l'invention consiste à prévoir un frein de secours mécanique interposé sur le trajet de déplacement du système de la pédale a, lequel, au moyen d'une transmission mécanique quelconque et sans faire usage du circuit hydraulique, commande les moyens de mise en mouvement des éléments de freinage 28 contre les tambours 29. Comme -eprésenté aux figures 1 et 2, une butée 8 est interposée sur le trajet de déplacement du levier 1 près de la fin de la course active du levier 1. La butée 8 est reliée à un bras 6 articulé sur un axe 7 contre l'action d'un ressort 9' (figures 1 et 2). Ledit bras 6 est relié à une bielle 9 à travers un axe, ladite bielle 9 supportant un pignon 10 qui tourne sur un axe engrenant une crémaillère 12. La crémaillère 12 est fixe et il est prévu une seconde crémaillère mobile 11. Compte tenu que le pignon 10 se déplace sur la crémaillère 12, le déplacement de la crémaillère 11 aura une amplitude double. La crémaillère 11 est reliée à un câble 13 guidé sur des poulies 14 et 15 et fixé à un ancrage 19 d'un bras d'articulation intermédiaire 18 fixé à un support 17. Le bras 18 comporte un axe 20 sur lequel est fixée l'une des extrémités de tringles 22 et 22' qui sont fixées à l'autre extrémité à des axes 23 et 23' portés par deux bielles 24 et 24' solidaires d'axes 25-25' sur lesquers sont ca- lées des cames 26 destinées à commander les patins de freins 27 des roues arrière c (figure 1). I1 est prévu un ressort de rappel 21 tendant à ramener le système de frein de secours dans la position inactive. Lorsqu'on pousse la pédale 3 du levier 1, il se produit un freinage normal à travers le circuit hydraulique commandé par le maître cylindre 5. Cependant, en cas de défaut dans ce circuit hydraulique tel que ceux ci-dessous exposés, le levier 1 de la pédale 3 trouvera peu de résistance dans ce cas, le levier 1 rencontrera la butée 8 du système b, ce qui engendrera à travers la transmission mécanique 9,10,11,13,22-22',24 et 26 la commande des mâchoires 27 et par conséquent le freinage du véhicule de façon automatique. Le frein de secours conçu peut inclure, grâce à un dispositif électrique, une indication dans le panneau du véhicule pour signaler au chauffeur qu'il esten train d'utiliser le frein de secours. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Frein automatique de secours pour véhicule dans lequel le freinage est commandé par une pédale (1) à travers un circuit hydraulique (5) agissant sur des mâchoires (27) caractérisé en ce qu'il comprend une butée interposée sur le trajet de la pédale (1) et reliée par une liaison cinématique à une commande mécanique de l'actionnement des mâchoires (27). 2 - Frein automatique de secours pour véhicule, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée (8) est solidaire d'une bielle (9) portant un pignon (10) coopérant avec une crémaillère fixe (12) et reliée à une crémaillère mobile (11) reliée à la liaison cinématique. 30- Frein automatique de secours pour véhicule, selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la liaison cinématique comprend un câble (13) relié à la crémaillère mobile (11) par une extrémité et par son autre extrémité à un bras (18) articulé sur un support (17) et portant un axe 20 sur lequel sont montées les extrémités correspondantes de tringles (22-22') dont les extrémités libres sont reliées à des cames (26) de commande des mâchoires (27).