Brevet FR2782358A1 — publié le 20000218

1i 2782358 Dispositif anti-recul automatique de sécurité d'organe mobile en position d'arrêt L'invention concerne un dispositif anti-recul automatique de sécurité destiné à immobiliser de façon positive tout organe ou ensemble mobile à déplacement linéaire ou rotatif; susceptible d'amorcer un recul lors d'une position d'arrêt du fait de sa masse exerçant un effort plus ou moins grand sur le moyen d'immobilisation, par exemple un dispositif de freinage comme c'est le cas dans les treuils, ascenseurs, appareils de levage, véhicules automobiles, etc. L'inconvénient du freinage pour l'immobilisation d'une masse à l'arrêt, par exemple un tambour de treuil, est que le freinage seul n'est pas positif, il nécessite le plus souvent un verrouillage complémentaire si l'on veut obtenir une bonne sécurité de la position d'arrêt. Dans le cas des véhicules automobiles, voitures, camions ou autres, après un arrêt en côte, le redémarrage nécessite une bonne concentration et une intervention relativement délicate qui consiste à effectuer simultanément, après passage de la première vitesse, les opérations suivantes: desserrer le frein à main ou retirer le pied du frein et accélérer suffisamment en faisant plus ou moins patiner l'embrayage. Cette manoeuvre est difficile sans provoquer de mouvement de recul et d'a-coup dans la transmission, ce qui est toujours préjudiciable à celle- ci, particulièrement au niveau des accouplements qui, par effet de matages successifs, finissent par prendre du jeu. Faire patiner l'embrayage pour maintenir le véhicule arrêté et commencer son déplacement vers l'avant avant que l'embrayage soit complètement en action crée une usure plus ou moins rapide de cet organe. Cette usure est encore plus grande pour les camions du fait de la masse à mettre en mouvement en côte, surtout en charge, bien plus importante que dans le cas des voitures particulières. Lors des embouteillage, et particulièrement avec une légère déclivité, l'attention du conducteur est fortement sollicitée du fait qu'il doit continuellement maintenir son pied sur la pédale de freinage pour éviter en reculant de heurter le véhicule qui le suit. On retrouve ces inconvénients dans les systèmes à freinage de masse à déplacement lineaire. Le problème à résoudre consiste à trouver une solution aux points suivants: * bloquer automatiquement l'organe mobile à l'arrêt dès qu'il amorce le moindre recul; * le blocage de l'organe mobile ne doit pas gêner les opérations normales de fonctionnement de l'ensemble dans lequel il est intégré; a le blocage doit s'annuler automatiquement sans intervention dès que l'organe mobile amorce un déplacement vers l'avant 2 2782358 À le blocage de l'organe mobile à l'arrêt doit pouvoir être libéré automatiquement par le dispositif pour permettre un déplacement autorisé vers l'arrière, non assimilable à un recul devant entraîner un blocage; * l'organe mobile à l'arrêt, non immobilisé par le dispositif, doit pouvoir effectuer un déplacement non assimilable à un recul, sans entraîner automatiquement un blocage. Le dispositif selon l'invention résout l'ensemble de ces problèmes. Il a, notamment dans le cas des véhicules automobiles, pour objet de permettre au conducteur d'éviter de se préoccuper de serrer le frein à main ou de conserver le pied sur la pédale de freinage pour maintenir son véhicule immobilisé sur les rues ou routes en pente, avant de pouvoir démarrer ou redémarrer, ou lorsqu'il se trouve arrêté à un feu de signalisation de carrefour sur une rue en pente. Le dispositif détecte lui-même l'arrêt du véhicule et bloque automatiquement les disques de freinage. Ce blocage des freins s'annule automatiquement dès que le véhicule recommence à avancer, le conducteur n'ayant qu'à engager sa première vitesse, à retirer son pied de la pédale d'embrayage et à appuyer simultanément sur l'accélérateur. Le dispositif se monte sur chacun des deux disques de freinage d'un même essieux, qu'il est chargé d'immobiliser, simultanément aux moyens de freinage existant. Lorsque le conducteur veut effectuer une marche arrière à partir d'une position d'arrêt, par exemple sur une rue ou une route en pente ayant entraîné le blocage des disque de freinage, il suffit d'engager la marche arrière pour commander le déblocage automatique des cames déjà bloquées. Selon un premier mode de réalisation du dispositif anti-recul automatique de sécurité, il comporte deux cames auto-blocantes du type autorisant le mouvement d'un organe mobile rotatif ou linéaire dans une seule direction. Ces deux cames auto-blocantes, sont disposées articulées symétriquement de chaque côté de l'organe mobile à immobiliser, chacune dans une chape pivotante et sont rapprochées de cet organe mobile par un moyen automatique électromécanique coopérant avec des moyens intermédiaires jusqu'à ce qu'elles soient en contact avec ledit organe mobile. Le déblocage de l'organe mobile est assuré par le même moyen électromécanique agissant avec lesdits moyens intermédiaires, en sens inverse du blocage des cames, après une faible course inactive, pour le retour en position de repos. Ce moyen électromécanique de manoeuvre de blocage et de déblocage des cames est un électro-aimant de type à manoeuvre double dont la course a lieu en tirant ou en poussant à partir d'une position médiane de repos. D'une façon générale, cet actionneur peut être de tout type permettant une course dans un sens et une course en sens inverse après un retour en position médiane. La position d'approche des cames au contact de l'organe mobile, est assurée par le moyen électromécanique agissant en tirant sur deux ressorts de traction solidaires chacun de 3 2782358 l'une des cames et la faisant pivoter sur son axe jusqu'à la position de contact avec l'organe mobile, le blocage s'effectuant lors d'un très faible recul de l'organe mobile, L'axe des cames étant immobilisé par un mécanisme à leviers articulés sur une genouillère. Le déblocage des deux cames est effectué par le moyen électromécanique agissant préférablement en poussant sur la timonerie agencée en genouillère, après une portion de course de déverrouillage inactive, agissant sur deux leviers pour écarter les cames en leur faisant dépasser leur point de blocage, un moyen de rappel ramenant le dispositif en position de repos. La commande de blocage des cames est obtenue à partir d'un signal délivré par un 0. capteur de déplacement apte à détecter le moindre recul de l'organe mobile après immobilisation, dont le signal agit sur un moyen temporisé commandant l'alimentation du moyen l'électromécanique d'approche au blocage ou le déblocage des cames, asservi à la position d'un élément de commande de déplacement de l'organe mobile. En position de repos des cames, il subsiste, entre celles-ci et l'organe mobile, un jeu latéral permettant d'éviter leur frottement sur l'organe mobile et leur usure prématurée. Pour effectuer un déplacement de l'élément mobile dans la direction inverse de celle du déplacement normal, la commande de ce déplacement inverse est agencée pour inhiber préalablement l'alimentation du moyen électromécanique de manoeuvre de blocage des cames. Le dispositif s'applique à tous types d'organe mobile devant être équipé d'une sécurité anti-recul; par exemple un disque de freinage de machine tournante, de treuil, d'ascenseur, un disque de freinage de véhicule de type automobile ou encore tout genre de masse mobile à déplacement lineaire. Le dispositif selon l'invention présente les avantages très importants suivants: * déblocage des cames par écartement de leur point d'articulation évitant tout frottement avec l'organe mobile pendant ce déblocage; a simplification de la conduite des véhicules automobiles; * réduction de la fatigue des conducteurs de véhicules notamment dans les embouteillages sur route en pente, il lui permet d'être plus détendu, sans crainte de reculer sur la voiture qui se trouve juste derrière, particulièrement pour les véhicules lourds, camions et autobus; À réduction de l'usure de la transmission; a réduction de l'usure des plaquettes de freinage et tout particulièrement pour les camions, À sécurité anti-recul pour les treuils et ascenseurs, appareils de levage et machines tournantes; * sécurité anti-recul pour les systèmes à déplacement linéaire nécessitant une sécurité positive de maintien de position d'arrêt. 4 2782358 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui suit d'un mode préférentiel de réalisation en référence aux dessins annexés sur lesquels: * la figure 1 montre, vu en perspective, un exemple de réalisation du dispositif en position de repos durant le mouvement de l'organe mobile ou en stationnement dans le cas d'un véhicule; ò la figure 2 montre, vue en perspective, un exemple de réalisation du dispositif de la fig. 1 en position de blocage automatique interdisant le mouvement de recul de l'organe mobile ou disque de freinage dans le cas d'un véhicule immobilisé sur une route en pente; * la figure 3 montre, vue en perspective, l'exemple de la figure 1 en position de déblocage pour autoriser le déplacement en marche arrière en annulant l'action du dispositif anti-recul automatique. la figure 1 montre, vu en perspective, un exemple schématique de réalisation du dispositif en position de repos durant le mouvement de l'organe mobile dans le sens autorisé représenté par une flèche, par exemple un disque de freinage de machine tournante ou de véhicule automobile en stationnement. Sur les figures 1 à 3 les mêmes numéros de repère désignent les mêmes pièces, même si elles sont placées dans des positions différentes. Tel qu'il est représenté sur la figure 1, le dispositif comporte les cames de blocage 1 et 2 disposées de part et d'autre d'un organe mobile 3 figurant un disque de frein de machine tournante ou de roue d'un véhicule automobile, articulées symétriquement en 4 et 5 chacun sur une chape 6, 7. Les chapes 6, 7 sont elles-mêmes articulées en 8, 9 sur un boîtier fermé non représenté. Les cames 1, 2 sont maintenues chacune en position de repos, sur une butée du boîtier (non représenté), au moyen de ressorts de traction 10, 11. Les chapes 6, 7 comportent chacune un bossage se prolongeant en levier 12, 13 dont l'extrémité est munie d'une articulation 14, 15 commune aux biellettes 16, 17, elles-mêmes articulées ensemble en 18 à leur autre extrémrnité, sur un cadre coulissant 19 rappelé élastiquement en arrière par un ressort de traction sur une butée de repos non représentée. Deux ressorts de traction 20, 21 sont fixés chacun aux cames 1, 2 et au levier 23 articulé en 24 sur le boîtier. Ce levier 23 est traversé par une tige de commande de déverrouillage 25 comportant une goupille 28 normalement en appui sur la face avant du levier 23. Cette tige est en appui sur un petit levier intermédiaire 26 articulé en 27 à sa partie supérieure sur le cadre 19. La tige 25 est accouplée avec un électro-aimant de manoeuvre double 30 dont le mouvement peut avoir lieu au choix dans un sens ou dans l'autre à partir d'une position médiane de repos. 2782358 En position de repos en butée, les cames 1, 2 sont normalement écartées symétriquement de l'organe mobile 3 avec un jeu suffisant pour tenir compte d'un faible voilage de l'organe mobile tournant ou d'un jeu latéral d'un organe mobile se déplaçant linéairement. Dans cet exemple le déblocage de l'organe mobile s'effectue en écartant l'axe de pivotement 4, 5 des cames au moyen de la genouillère constituée par les leviers 16, 17. Ladite genouillère est alignée pour maintenir fixe la position des axes 4, 5 au moment o l'électro-aimant amène les cames en appui sur l'organe mobile. Le blocage du dispositif est montré sur la figure 2. Il intervient lors de tout arrêt de l'organe mobile (ici un disque de freinage), suivi d'une amorce de recul de quelques millimètres tel qu'il s'en produit lors d'un arrêt par exemple sur route en pente. Ce recul est détecté par un capteur de déplacement 32 disposé à proximité de l'élément mobile ou d'un autre élément tournant du véhicule. Ce capteur délivre un signal qui ferme par exemple le circuit d'un relais temporisé lequel alimente l'électro-aimant pendant un temps très court, il tire sur la palette 23 dans le sens de la flèche 37 au moyen de la goupille 26, ce qui a pour effet de tirer sur les ressorts 20, 21 qui font pivoter les carnes sur leur axe 4, 5 et les amènent au contact du disque 3 dans le sens des flèches 35. Le moindre recul suivant la flèche 36, entraîne automatiquement leur blocage sur le disque 3. Cette fonction est assurée lorsque le levier de vitesse n'est pas en marche arrière. Lorsque le disque se met en rotation dans le sens autorisé (démarrage en côte), celui-ci entraîne les cames dans le sens de leur déblocage et les ressorts de rappel 10, 11 les remettent en position de repos. La figure 3 montre l'annulation du dispositif pour permettre la marche arrière. Le disque doit pouvoir tourner dans le sens de la flèche 40 et les camrnes doivent être rappelées en position de repos suivant les flèches 41, 42 par les ressorts 10, 11. A cet effet l'électro-aimant est alimenté un court instant dans le sens de la flèche 43, ce qui a pour effet de détendre les ressorts 20, 21 et de repousser le cadre coulissant 19, lequel fait pivoter les biellettes 16, 17 de la genouillère qui reculent les leviers 12, 13 lesquels écartent l'axe 4, 5 des cames 1, 2 du disque 3. L'alimentation de l'électro-aimant en poussant est temporisée et ne dure que quelque secondes; elle est provoquée par l'intermédiaire d'un signal délivré par un capteur de léger recul de l'organe mobile. La position de blocage se maintient d'elle-même tant que l'organe mobile reste à l'arrêt. Dans le cas d'un véhicule qui effectue un démarrage en côte, les cames sont débloquées automatiquement et les ressorts de traction 10, 1 1 amènent les cames en position de repos. 6 2782358 Par contre, lorsque les cames sont en position de blocage, et que l'on veut redémarrer l'organe mobile en marche arrière, il faut préalablement débloquer les cames qui interdisent ce déplacement et ensuite inhiber l'alimentation de l'électro-aimant durant toute la durée de la marche arrière.. L'alimentation de l'électro-aimant 30 dure un très court instant. Elle est provoquée par un capteur de position qui détecte le passage de la commande de marche arrière de l'organe mobile, par exemple le levier de passage des vitesses dans un véhicule, ou l'alimentation des feux de recul, ou la commande descente d'un ascenseur ou encore le changement de sens de rotation dans une machine tournante ou un chariot de machine. Pour éviter une usure prématurée des cames, leur position de repos présente un jeu latéral avec les côtés de l'organe mobile. Dans l'exemple des figures 1, 2 et 3, la fonction de l'électro-aimant peut être assurée par tout type d'actionneur à mouvement réversible, comme par exemple un vérin électrique à vis, un vérin pneumatique ou hydraulique selon l'effort de déblocage à fournir et le genre d'actionneurs ou d'énergie utilisés dans l'ensemble o s'insère le dispositif. Dans le cas ou le dispositif est en position de repos et que l'on veut passe en marche arrière, la commande d'alimentation de l'électro-aimant en tirant est inhibée par un signal délivré par le capteur de position du moyen de commande en marche arrière de l'organe mobile. 7 2782358 REVENDICATIONS: 1) Dispositif anti-recul automatique de sécurité, dans lequel des cames auto-blocantes du type autorisant le mouvement d'un organe mobile dans une seule direction, sont normalement maintenues en butée en position de repos et rapprochées élastiquement au contact de l'organe à bloquer après un très léger recul, caractérisé en ce que les deux camrnes auto- bloquantes (1, 2) sont disposées articulées symétriquement de chaque côté de l'organe mobile (3) à immobiliser, sont rapprochées automatiquement de l'organe mobile par un moyen électromécanique (30) coopérant avec des moyens intermédiaires jusqu'à ce qu'elles soient en contact avec celui-ci, en ce que le déblocage de l'organe mobile est assuré par le même moyen électromécanique (30) agissant avec lesdits moyens intermédiaires, en sens inverse du blocage des cames en écartant leur axe (4, 5), après une faible course inactive, pour le retour en position de repos. 2) Dispositif anti-recul automatique de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen électromécanique de manoeuvre de blocage et de déblocage des cames est un électro- aimant dit de manoeuvre double (30) dont la course a lieu en tirant dans un sens ou en poussant en sens inverse à partir d'une position médiane de repos. 3) Dispositif anti-recul automatique de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen électromécanique de manoeuvre de blocage et de déblocage des cames est de tout type permettant une course dans un sens et une course en sens inverse. 4) Dispositif anti-recul automatique de sécurité selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la position d'approche des cames (1, 2) au contact de l'organe mobile (3), est assurée par le moyen électromécanique (30) agissant en tirant sur deux ressorts de traction (20, 21) solidaires chacun de l'une des cames (1, 2) et la faisant pivoter sur leur axe (4, 5) maintenu en position fixe, jusqu'au contact avec l'organe mobile (3), le blocage s'effectuant lors d'un très faible recul de l'organe mobile. ) Dispositif anti-recul automatique de sécurité selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le déblocage des deux cames (1, 2) est effectué par le moyen électromécanique (30) agissant en poussant sur une timonerie agencée en genouillère pour maintenir immobile la position des axes (4,5) des cames, coopérant avec deux levier (12, 13) écartant l'axe (4, 5) d'articulation desdites cames (1, 2) après une portion de course inactive, un moyen de rappel à ressorts ramenant ensuite le dispositif en position de repos. 6) Dispositif anti-recul automatique de sécurité selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de déplacement (32) apte à détecter le moindre recul de l'organe mobile (3) après immobilisation, délivrant un signal à un moyen de commande 8 2782358 temporisé commandant l'alimentation du moyen l'électromécanique (30) d'approche au blocage ou de déblocage des cames, asservi à la position d'un élément de commande de déplacement de l'organe mobile. 7) Dispositif anti-recul automatique de sécurité selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'en position de repos des cames, il subsiste, entre celles-ci et l'organe mobile, un jeu latéral permettant d'éviter leur frottement sur l'organe mobile. 8) Dispositif anti-recul automatique de sécurité selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe mobile est un disque de freinage de machine tournante. 9) Dispositif anti-recul automatique de sécurité selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe mobile est un disque de freinage de véhicule de type automobile. ) Dispositif anti-recul automatique de sécurité selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe mobile à immobiliser est du type solidarisable sur tout genre de masse mobile à déplacement linéaire. 11) Dispositif anti-recul automatique de sécurité selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que pour effectuer un déplacement de l'élément mobile dans la direction inverse de celle du déplacement normal, la commande de ce déplacement inverse est agencée pour inhiber préalablement l'alimentation du moyen électromécanique (30) de manoeuvre de blocage des cames.