Brevet FR2739062A1 — publié le 19970328

I L'invention se rapporte à un système de freinage, et plus particulièrement à un système de freinage qui freine une automobile dans une situation d'urgence et qui peut inverser le sens de rotation des roues de l'automobile de façon à arrêter l'automobile immédiatement et empêcher celle-ci de déraper pendant le freinage. Bien que la rotation des roues freinées est arrêtée aussitôt que la pédale de frein est actionnée, le dérapage des roues freinées peut toujours se produire, avec pour résultat un accident. Actuellement, un système de freinage conventionnel, connu sous le nom du système de freinage anti-blocage, est installé dans certaines automobiles et permet aux mâchoires de freinage de freiner les roues de manière intermittente et rapide, arrêtant ainsi l'automobile et empêchant celle-ci de déraper. Toutefois, l'automobile en déplacement s'arrête uniquement après avoir parcourue une distance relativement longue lors du freinage. Un mécanisme d'entraînement conventionnel d'une automobile comprend un moteur, une boîte de vitesses et un embrayage relié de manière opérationnelle au moteur et de façon interruptible à la boîte de vitesses de façon à transmettre la rotation du moteur aux roues arrière de l'automobile. Le but principal de cette invention est par conséquent de procurer un système de freinage automobile qui comprend un dispositif d'inversion des roues afin d'arrêter l'automobile immédiatement sans provoquer de dérapage de celle-ci. Par conséquent, le système de freinage de cette invention est installé entre un embrayage et une boîte de vitesses d'une automobile. L'embrayage comprend un arbre d'embrayage relié au moteur, et un boîtier d'embrayage fixé de façon libérable sur l'arbre d'embrayage de telle sorte que le boîtier d'embrayage tourne en synchronisme avec l'arbre d'embrayage dans une première direction. Le système de freinage comprend un train planétaire, une unité d'actionnement d'embrayage et une unité de freinage d'urgence. Le train planétaire comprend une couronne dentée intérieurement, un pignon central disposé coaxialement dans la couronne et fixé coaxialement sur l'arbre d'embrayage, et plusieurs satellites en prise avec la couronne et le pignon central. Chacun des satellites a un arbre de satellite fixe relié de façon rotative au boîtier d'embrayage. L'unité d'actionnement d'embrayage peut desserrer le boîtier d'embrayage de l'arbre d'embrayage. L'unité de freinage d'urgence peut freiner la rotation du boîtier d'embrayage et permettre à la couronne d'être entraînée en rotation par le moteur dans une deuxième direction opposée à la première direction lorsque le boîtier d'embrayage est desserré de l'arbre d'embrayage par l'unité d'actionnement d'embrayage. La roue de l'automobile est ainsi entraînée en rotation en marche arrière de façon à arrêter l'automobile lorsque l'unité de freinage d'urgence est actionnée, et une quantité supplémentaire de carburant est délivrée afin de continuer à faire tourner le moteur. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante de la forme de réalisation préférée, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue éclatée montrant un système de freinage de cette invention; La figure 2 est une vue en coupe du système de freinage de cette invention; La figure 3 illustre comment le système de freinage de cette invention est relié à une pédale d'actionnement; La figure 4 montre une partie ajoutée du système de freinage de cette invention; La figure 5 montre une vue en coupe du système de freinage de cette invention, dans lequel l'ensemble d'embrayage est actionné; La figure 6 montre le fonctionnement du train planétaire lorsque l'ensemble d'embrayage n'est pas actionné et qu'une pédale de freinage d'urgence n'est pas actionnée; La figure 7 montre le fonctionnement du train planétaire lorsque l'ensemble d'embrayage est actionné alors que la pédale de freinage d'urgence n'est pas actionnée; La figure 8 montre la relation entre l'embrayage et les mâchoires de freinage de cette invention lorsque la pédale de freinage d'urgence est actionnée; La figure 9 montre comment une soupape d'alimentation en carburant utilisée dans le système de freinage de cette invention agit lorsque la pédale de freinage d'urgence est actionnée; et La figure 10 montre le fonctionnement du train planétaire lorsque la pédale de freinage d'urgence est actionnée alors que l'ensemble d'embrayage est actionné. Le moteur et la boîte de vitesses utilisés dans cette invention sont de construction conventionnelle et ils ne sont pas détaillés ici. Si l'on se réfère aux figures 1, 2 et 3, l'ensemble d'embrayage 6 comprend un arbre d'embrayage , un disque rotatif 68, un disque 67, un élément de pression 66, un ressort sous forme de disque 65, deux bagues de positionnement 64, un couvercle d'embrayage 63, et une unité d'actionnement d'embrayage. Le disque 68 est monté de façon rotative autour de l'arbre d'embrayage 60. Le couvercle 63 est traversé par l'arbre d'embrayage 60 et est monté sur le disque 68 d'une manière connue de telle sorte que le disque 68 et le couvercle 63 constituent ensemble un boîtier d'embrayage. L'arbre d'embrayage 60 possède plusieurs cannelures axiales 601. Le disque 67 est monté de façon mobile sur l'arbre d'embrayage 60 dans le boîtier d'embrayage et possède des cannelures internes 671 qui engagent les cannelures axiales 601 de façon à tourner en synchronisme avec celles-ci. L'élément de pression 66 est monté autour de l'arbre d'embrayage 60 entre le disque 67 et le couvercle 63 et possède un rebord périphérique 660 qui s'étend à l'écart du disque 67. Le ressort 65 se trouve dans le boîtier d'embrayage autour de l'arbre d'embrayage 60 et entre le couvercle 63 et l'élément de pression 66, et possède une périphérie extérieure circulaire 650 fixée sur le rebord périphérique 660 de l'élément de pression 66. Plusieurs éléments de fixation disposés de manière circonférentielle 651 (voir la figure 2) s'étendent à travers le ressort 65 et sont fixés sur le couvercle 63 de telle sorte que le ressort 65 rappelle l'élément de pression 66 afin de presser le disque 67 contre le disque 68 dans un état normal. Ainsi, comme cela est mieux représenté sur la figure 2, l'ensemble d'embrayage 6 peut tourner en synchronisme avec l'arbre d'embrayage 60 dans une première direction. Chacun des éléments de fixation 651 possède deux rebords extérieurs 652 qui se trouvent des deux côtés du ressort 65. Les bagues 64 sont placées autour des éléments de fixation 651 des deux côtés du ressort 65 de façon à empêcher le mouvement des parties du ressort 65 à travers lesquelles s'étendent les éléments de fixation 651. L'unité d'actionnement d'embrayage comprend une butée de débrayage 62, une fourchette 61, et une pédale d'embrayage 91 (voir la figure 3). La butée de débrayage 62 est montée de façon coulissante sur l'arbre d'embrayage 60 et s'étend partiellement dans le boîtier d'embrayage afin de buter contre le ressort 65. La fourchette 61 est reliée de façon pivotante à la butée de débrayage 62 et reliée de manière opérationnelle à la pédale d'embrayage 91. Comme cela est illustré sur la figure 5, lorsque la pédale d'embrayage 91 est actionnée, la fourchette 61 tourne afin d'amener la butée de débrayage 62 à se déplacer le long de l'arbre d'embrayage 60 de façon à pousser la partie centrale du ressort 65 vers le disque 68, déformant ainsi élastiquement le ressort 65. La déformation du ressort fait fléchir la périphérie extérieure circulaire 650 (voir la figure 1) du ressort 65 vers le couvercle 63 et libère l'élément de pression 66 du disque 67. Le disque 68 peut par conséquent tourner sur l'arbre d'embrayage 60. Si l'on se réfère aux figures 3, 4 et 6, un train planétaire 7 est prévu entre les ensembles de boîte de vitesses et d'embrayage 3, 6 et comprend une couronne dentée intérieurement 70 avec une partie centrale 703 reliée de façon fixe à l'arbre d'entrée 30 de la boîte de vitesses 3, un pignon central 71 disposé de manière coaxiale dans la couronne 70 et fixé coaxialement sur l'arbre d'embrayage 60, et deux satellites 72 qui sont en prise avec les dents 701 de la couronne 70 et du pignon central 71. Chacun des satellites 72 possède un arbre de satellite fixe 721 relié de façon rotative au disque 68 de l'ensemble d'embrayage 6. Comme cela est mieux représenté sur la figure 3, l'unité de freinage d'urgence 9 comprend deux mâchoires de frein 82 qui sont disposées dans un boîtier de freinage 8, une pédale de freinage d'urgence 94 destinée à actionner les mâchoires de frein 82 afin de serrer le disque 68 entre les mâchoires 82, et une soupape d'alimentation en carburant 931 reliée au moteur (non représenté). La figure 6 montre le sens de rotation de la couronne 70, du pignon central 71 et des satellites 72 lorsque l'automobile avance. Comme cela est illustré sur la figure 8, la pédale de freinage d'urgence 94 et la pédale d'embrayage 91 sont actionnées simultanément en cas d'urgence. L'actionnement de la pédale d'embrayage 91 désengage l'élément de pression 66 du disque 67. Le disque 68 est serré et arrêté par les mâchoires de frein 82. L'actionnement de la pédale de freinage d'urgence 94 ouvre la soupape d'alimentation en carburant 931 (voir la figure 9) à une valeur plus forte de façon à procurer instantanément une quantité de carburant au moteur afin de maintenir celui-ci dans une condition de marche. Comme cela est illustré sur la figure 7, lorsque seule la pédale d'embrayage 91 est actionnée, la rotation du moteur ne peut être transmise à la boîte de vitesses 3, du fait que le disque 68 peut tourner sur l'arbre d'embrayage 60 comme cela a été décrit ci- dessus et que chacun des satellites 72 peut ainsi tourner autour des arbres de satellite fixes 721 respectifs. Il en résulte que, comme cela est illustré sur la figure 10, lorsque la pédale de freinage d'urgence 94 et la pédale d'embrayage 91 (voir la figure 3) sont actionnées en synchronisme, les satellites 72 peuvent tourner autour des arbres de satellite fixes 721 de manière respective mais ne peuvent tourner autour du pignon central 71 du fait que le disque 68 est fixe. La couronne 70 tourne ainsi dans une deuxième direction opposée à la première direction de sorte que les roues arrière 5 tournent en marche arrière. Par ailleurs, les roues arrière 5 peuvent tourner en sens inverse avec un couple élevé. L'inversion des roues arrière 5 aide un arrêt rapide de l'automobile et à empêcher le dérapage de l'automobile pendant le freinage. Si l'on se réfère à la figure 4, un vérin hydraulique 110 comprend un piston 101 disposé dans la partie supérieure de celui-ci, une ouverture inférieure 111 reliée hydrauliquement à la pédale de frein 92 et aux roues arrière 5, une ouverture médiane 112 reliée hydrauliquement aux roues avant 5', et une ouverture supérieure 113 reliée hydrauliquement à l'unité de freinage 100. Lorsque la pédale de frein 92 est actionnée, l'huile hydraulique dans le vérin 110 s'écoule vers les roues avant et arrière 5', 5 pour le freinage. Lors de l'actionnement de la pédale d'urgence 94 (voir la figure 3), l'unité de freinage 100 actionne le piston 101 afin de le déplacer vers l'avant dans le vérin 110 jusqu'à la position représentée en pointillé, o l'ouverture inférieure 111 est fermée afin de freiner uniquement les roues avant 5' REVENDICATIONS 1. Système de freinage prévu pour être installé dans une automobile, l'automobile comprenant un moteur, une boîte de vitesses (3) et un ensemble d'embrayage (6) reliés de manière opérationnelle au moteur et de façon interruptible à la boîte de vitesses (3) afin de transmettre la rotation du moteur de façon à faire tourner une roue de l'automobile, l'ensemble d'embrayage (6) ayant un arbre d'embrayage (60) relié au moteur, et un boîtier d'embrayage fixé de façon libérable sur l'arbre d'embrayage (60) de telle sorte que le boîtier d'embrayage tourne en synchronisme avec l'arbre d'embrayage (60) dans une première direction, le système de freinage étant caractérisé par: un train planétaire prévu entre les ensembles d'embrayage et de boîte de vitesses (6, 3) et comprenant une couronne dentée intérieurement (70), un pignon central (71) disposé de manière coaxiale dans la couronne (70) et fixé coaxialement sur l'arbre d'embrayage (60), et plusieurs satellites (72) en prise avec la couronne (70) et le pignon central (71), chacun des satellites (72) ayant un arbre de satellite fixe (721) relié de façon rotative au boîtier d'embrayage; une unité d'actionnement d'embrayage destinée à desserrer le boîtier d'embrayage de l'arbre d'embrayage (60); et une unité de freinage d'urgence destinée à freiner la rotation du boîtier d'embrayage tout en permettant à la couronne (70) d'être entraînée en rotation par le moteur dans une deuxième direction opposée à la première direction lorsque le boîtier d'embrayage est desserré de l'arbre d'embrayage (60) par l'unité d'actionnement d'embrayage, faisant ainsi tourner la roue de l'automobile en sens inverse afin d'arrêter l'automobile, et destinée à délivrer de manière instantanée une quantité supplémentaire de carburant afin de conserver le moteur en marche. 2. Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de freinage d'urgence (9) comprend deux mâchoires de frein (82), une pédale de freinage d'urgence (94) destinée à actionner les mâchoires de frein (82) afin de serrer le boîtier d'embrayage extérieur entre les mâchoires de frein (82) de façon à arrêter la rotation du boîtier d'embrayage, et une soupape d'alimentation en carburant (931) reliée au moteur et qui peut être ouverte par la pédale de freinage d'urgence (94). 3. Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble d'embrayage (6) comprend en outre un disque rotatif (68) monté de façon rotative autour de l'arbre d'embrayage (60), et un couvercle d'embrayage (63) monté sur l'arbre d'embrayage (60) et fixé sur le disque (68) de telle sorte que le disque rotatif (68) et le couvercle d'embrayage (63) définissent en coopération le boîtier d'embrayage, un plateau (67) disposé dans le boîtier et monté sur l'arbre d'embrayage (60), un élément de pression (66) disposé dans le boîtier autour de l'arbre d'embrayage (60) entre le plateau (67) et le couvercle d'embrayage (63) d'une manière telle que l'élément de pression (66) possède un rebord périphérique (660) qui s'étend à l'écart du plateau (67), un ressort en forme de disque (65) disposé dans le boîtier autour de l'arbre d'embrayage (60) de façon à se trouver entre le couvercle d'embrayage (63) et l'élément de pression (66) et ayant une périphérie extérieure circulaire (650) fixée sur le rebord périphérique (660) de l'élément de pression (66), et plusieurs éléments de fixation disposés de manière circonférentielle (651) qui fixent le ressort (65) sur le couvercle d'embrayage (63) d'une manière telle que l'élément de pression (66) rappelle le plateau (67) afin d'engager le disque (68), de telle sorte que l'ensemble d'embrayage peut tourner en synchronisme avec le plateau (67) lorsque le plateau (67) est entraîné en rotation par l'arbre d'embrayage (60); l'unité d'actionnement d'embrayage comprenant une butée de débrayage (62) montée de façon coulissante sur l'arbre d'embrayage (60) et s'étendant partiellement dans le boîtier afin de buter contre le ressort (65), et une fourchette (61) reliée de façon pivotante à la butée de débrayage (62) et prévue pour être reliée de manière opérationnelle à une pédale d'embrayage de l'ensemble d'embrayage (6) de façon à déplacer la butée de débrayage (62) vers l'élément de pression (66).