Brevet FR2817521A1 — publié le 20020607

La présente invention concerne, de façon générale, une technique pour immobiliser un véhicule automobile en stationnement. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif d'immobilisation pour un véhicule automobile équipé d'une roue reliée à un châssis, ce dispositif incluant un bras de suspension portant un axe de rotation de la roue et un frein de parking bloquant sélectivement la roue en rotation, le bras étant articulé sur un premier point d'articulation porté par le châssis, et le frein étant équipé d'un premier organe de friction solidaire de la roue en rotation, et d'un second organe de friction relié au châssis par l'intermédiaire au moins du bras articulé et commandé pour coopérer sélectivement avec le premier organe de friction. Des dispositifs de ce type sont bien connus de l'homme de l'art et utilisés depuis longtemps. Néanmoins, la recherche constante d'une sécurité accrue et l'évolution des techniques automobiles ont récemment fait apparaître un problème nouveau, que l'invention a eu le mérite d'identifier, et qu'elle a l'ambition de résoudre. Ce problème, qui se manifeste de la façon la plus aiguë sur les véhicules présentant une capacité de variation d'assiette de grande amplitude, c'est-à-dire la possibilité de faire varier la hauteur de leur châssis par rapport au sol dans des proportions importantes, réside dans le mouvement longitudinal qu'un tel véhicule est susceptible d'effectuer vers l'avant ou vers l'arrière, en fonction d'une variation de sa charge, même lorsque son frein de parking a été actionné et fonctionne parfaitement. En effet, dans la mesure où la variation de charge du véhicule provoque un abaissement ou une élévation du châssis par rapport au sol, requérant un pivotement par rapport au châssis du bras articulé précédemment évoqué, dans la mesure où le frein de parking est monté sur ce bras, et dans la mesure où, par conséquent, le bras articulé est fixe en rotation par rapport à la roue qu'il supporte, toute variation de charge du véhicule provoque une rotation de cette roue, donc un déplacement du véhicule. L'invention a précisément pour but de proposer un dispositif d'immobilisation de véhicule automobile conçu pour empêcher ou au moins réduire les mouvements parasites du véhicule, tels que la rotation de la roue ou le déplacement longitudinal du châssis, qui se manifestent lorsque l'assiette de ce véhicule varie alors que le frein de parking est en action. A cette fin, le dispositif de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une paire de bielles incluant une bielle de liaison articulée sur un second point d'articulation porté par le châssis et une bielle support articulée sur l'axe de rotation de la roue et sur un troisième point d'articulation porté par la bielle de liaison, en ce que la bielle de liaison est au moins approximativement parallèle au bras articulé, et en ce que le second organe de friction est porté par la bielle support. Pour optimiser la garde au sol du véhicule, la bielle de liaison est de préférence disposée au-dessus du bras articulé. Dans le cas où il est préférable d'empêcher la rotation parasite de la roue, l'axe de rotation de cette roue et les trois points d'articulation sont disposés aux sommets d'un parallélogramme. Dans le cas où il est préférable de réduire au maximum le déplacement longitudinal du châssis lui-même, la distance entre l'axe de rotation de la roue et le premier point d'articulation est supérieure à la distance entre les second et troisième points d'articulation, la bielle support étant alors, de préférence, sensiblement verticale. Dans une application possible du dispositif de l'invention, le premier organe de friction peut adopter, par rapport à la bielle support, une position commandée par un câble. Le premier organe de friction peut être constitué par un tambour et le second organe de friction par un ou plusieurs segments, le frein de parking étant alors un frein à tambour qui porte ce ou ces segments et qui est fixé à la bielle support. Néanmoins, dans une autre variante, le premier organe de friction peut être constitué par un disque et le second organe de friction par une plaquette de frein, le frein de parking étant alors un frein à disque qui porte cette plaquette de frein et qui est fixé à la bielle support. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la Figure 1 est une vue schématique d'un dispositif connu, cette vue étant utilisée pour illustrer le problème que vise à résoudre le dispositif de l'invention ; la Figure 2 est une vue schématique d'un dispositif conforme à un premier mode de réalisation possible de l'invention ; la Figure 3 est une vue schématique d'un dispositif conforme à un second mode de réalisation possible de l'invention ; et - la Figure 4, constituée des vues 4A, 4B, et 4C, est un schéma théorique illustrant la cinématique du dispositif représenté à la Figure 3. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un dispositif permettant d'immobiliser un véhicule automobile équipé de roues, telles que la roue R (figures 1 à 3), dont chacune est reliée au châssis C de ce véhicule. De façon connue (figure 1), ce dispositif comprend d'une part un bras de suspension 1 qui porte l'axe de rotation 20 de la roue R, et d'autre part un frein de parking 3 qui permet, à volonté, de bloquer la roue R en rotation par rapport au sol S. Le bras 1, qui est articulé sur un premier point d'articulation 21 porté par le châssis C, est disposé obliquement par rapport au sol S. Des organes de suspension prenant appui sur le châssis C, et schématiquement symbolisés par un ressort T, exercent sur le bras 1 une force élastique qui équilibre le couple qu'exerce sur ce même bras la charge du véhicule qui s'applique au point d'articulation 21, et la réaction correspondante du sol qui s'applique sur l'axe 20 de la roue. Le frein de parking 3 peut par exemple être constitué par un frein à tambour. Dans ce premier cas, ce frein est équipé d'une part d'un tambour, qui est solidaire de la roue R en rotation et qui constitue un premier organe de friction 31, et d'autre part d'un ou plusieurs segments, qui constituent un second organe de friction 32 et qui sont commandés à volonté pour pouvoir venir en appui contre le tambour. En pratique, les segments sont, de façon bien connue, supportés par un plateau fixé au bras articulé 1 et monté mobile entre un point fixe et un écarteur par exemple commandé par un câble. Néanmoins, le frein de parking 3 peut tout aussi bien être constitué par un frein à disque. Dans ce second cas, ce frein est équipé d'une part d'un disque, qui est solidaire de la roue R en rotation et qui constitue un premier organe de friction 31, et d'autre part d'une plaquette, qui constitue un second organe de friction 32 et qui est commandée à volonté pour pouvoir venir en appui contre le disque. La plaquette est alors, de façon bien connue, supportée par une chape fixée au bras articulé 1, cette plaquette étant montée mobile dans un étrier qui comprend un vérin dont le piston est par exemple commandé par un câble. Le problème que fait naître le montage du frein de parking sur le bras articulé 1 conformément à la pratique connue peut être compris à l'examen de la figure 1, sur laquelle le châssis sera supposé représenté dans une position intermédiaire entre une position haute et une position basse. Si par exemple la charge du véhicule diminue, ou si, dans le cas d'une suspension réglable, la force élastique exercée par la suspension T sur la bras 1 augmente, ce bras prend une inclinaison plus forte par rapport au sol S, de sorte que la projection verticale du point d'articulation 21 sur le sol se déplace du point 210 jusqu'au point 211. Ce changement d'inclinaison a deux effets. Tout d'abord, l'avant du véhicule étant supposé situé sur la gauche de la figure 1, le déplacement de la projection verticale du point d'articulation 21, depuis le point 210 jusqu'au point 211, se traduit par un recul du châssis C du véhicule par rapport au sol. Mais de surcroît, dans la mesure où le frein de parking 3, supposé serré, rend la roue R solidaire en rotation du bras 1, le pivotement de ce dernier déplace l'appui de la roue R sur le sol S du point 200 au point 201. Au total, le châssis C recule donc, par rapport au sol S, d'une distance qui correspond à la somme de la distance séparant les points 210 et 211, et de la distance séparant les points 200 et 201, le châssis C pouvant ainsi, en pratique, se déplacer de 200 millimètres environ vers l'avant ou vers l'arrière, selon le sens de la variation de charge du véhicule ou de raideur de la suspension T. Le dispositif de l'invention vise à éviter ou au moins réduire le déplacement indésirable du véhicule dans les conditions précédemment exposées. A cette fin, le dispositif de l'invention (figures 2 et 3) comprend essentiellement, en plus des éléments déjà décrits, une bielle de liaison 4 et une bielle support 5. La bielle de liaison 4 est articulée sur un second point d'articulation 22 qui, comme le premier point d'articulation 21, est porté par le châssis C du véhicule. La bielle support 5 est quant à elle articulée sur l'axe de rotation 20 de la roue R, et sur un troisième point d'articulation 23, qui est porté par la bielle de liaison 4. D'autre part, la bielle de liaison 4 est au moins approximativement parallèle au bras articulé 1, de préférence disposée au dessus de ce bras 1, et l'organe de friction commandé 32 est porté par la bielle support 5. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, l'axe de rotation 20 de la roue R et les trois points d'articulation 21,22 et 23 peuvent ainsi être disposés aux sommets d'un parallélogramme. Cet agencement permet d'éviter la rotation parasite de la roue R, de sorte que le châssis C n'est plus soumis qu'au mouvement qui résulte du déplacement de la projection verticale du point d'articulation 21 vers la projection verticale du point d'articulation 20, lors du pivotement du bras 1. Hormis le fait que l'organe de friction commandé 32 est porté par la bielle support 5 au lieu d'être porté par le bras articulé 1, le frein de parking 3 peut être constitué par un frein connu, à tambour ou à disque, et dans lequel l'organe de friction commandé 32 peut être actionné au moyen d'un câble 6. La figure 3 illustre un second mode de réalisation de l'invention, plus élaboré que le premier et qui s'en distingue essentiellement par le fait qu'il permet d'éliminer plus radicalement, voire intégralement, le déplacement parasite du châssis C par rapport au sol S. Dans ce second mode de réalisation, la distance Dl entre l'axe de rotation 20 de la roue R et le premier point d'articulation 21 est supérieure à la distance D2 entre les second et troisième points d'articulation 22 et 23. En pratique, la bielle de liaison 4 est donc plus courte que le bras articulé 1. De plus, la bielle support 5 est de préférence sensiblement verticale lorsque le parallélisme de la bielle de liaison 4 et du bras 1 est optimal. Le principe de fonctionnement de ce mode de réalisation est illustré par les figures 4A à 4C. La figure 4A représente la position qu'adoptent par exemple le bras 1, les bielles 4 et 5, et la roue R dans le cas d'une charge moyenne du véhicule, les figures 4B et 4C représentant ces mêmes éléments dans la position qu'ils adoptent respectivement en cas de charge plus élevée du véhicule, ou de charge plus faible. Dans le cas d'une charge moyenne du véhicule (figure 4A), la bielle support 5 étant alors supposée verticale, les projections verticales respectives 200 et 230 de l'axe 20 de la roue et du point d'articulation 23 sont confondues, l'axe d'articulation 21 se projetant au point 210, et la distance entre les projections 200 et 210 étant maximale. Si la charge du véhicule augmente (figure 4B), le premier point d'articulation 21 se déplace sur un cercle centré sur l'axe 20 de la roue et de rayon égal à la longueur du bras 1, tandis que le second point d'articulation 22 se déplace sur un cercle centré sur le troisième point d'articulation 23 et de rayon égal à la longueur de la bielle de liaison 4. Dans ces conditions, la projection verticale du premier point d'articulation 21 paraît se déplacer (figure 4B) du point 210 initial au point 211 final, le châssis C paraissant donc reculer, c'est-à-dire en l'occurrence se déplacer vers la droite de la figure 4. Compte tenu cependant de ce que la bielle de liaison 4 est plus courte que le bras 1, et de ce que la longueur de la bielle support 5 est fixe, la bielle de liaison 4 prend alors, par rapport au sol S, une inclinaison supérieure à celle que prend le bras 1, de sorte que la nouvelle projection 231 du troisième point d'articulation 23 se rapproche plus rapidement de la nouvelle projection 211 du premier point d'articulation 21 que ne le fait la nouvelle projection 201 de l'axe de rotation 20 de la roue R. Comme la bielle support 5 est solidaire en rotation de la roue R lorsque le frein 3 est serré, l'abaissement des points d'articulation 21 et 22 a donc également pour effet de déplacer l'appui de la roue R sur le sol S du point initial 200 au point final 201, c'est-à-dire de déplacer l'ensemble du véhicule vers la gauche de la figure 4. Globalement, le châssis C est donc soumis à un recul sur une distance représentée par celle qui sépare les points 210 et 211 (figure 4B), et à une progression vers l'avant représentée par la distance qui sépare les points 200 et 201. Or, non seulement le mouvement résultant du châssis C est-il inférieur à chacune de ces composantes de mouvement de sens opposés, mais en outre l'application des règles connues de trigonométrie, appliquées au dimensionnement du bras 1 et des bielles 4 et 5 par rapport au rayon de la roue R dans la géométrie qui vient d'être décrite, permet d'annuler le mouvement parasite du châssis C. Si la charge du véhicule diminue (figure 4C) au lieu d'augmenter, le premier point d'articulation 21 continue de se déplacer sur le cercle centré sur l'axe 20 de la roue et de rayon égal à la longueur du bras 1, le second point d'articulation 22 continuant lui-même de se déplacer sur le cercle centré sur le troisième point d'articulation 23 et de rayon égal à la longueur de la bielle de liaison 4. Dans ces conditions, la projection verticale du premier point d'articulation 21 paraît toujours se déplacer (figure 4C) du point 210 initial au point 211 final, le châssis C paraissant donc une nouvelle fois reculer, c'est-à-dire se déplacer vers la droite de la figure 4. Cette fois encore, cependant, la bielle de liaison 4 prend, par rapport au sol S, une inclinaison supérieure à celle que prend le bras 1, de sorte que la nouvelle projection 231 du troisième point d'articulation 23 se rapproche plus rapidement de la nouvelle projection 211 du premier point d'articulation 21 que ne le fait la nouvelle projection 201 de l'axe de rotation 20 de la roue R. Ainsi, l'élévation des points d'articulation 21 et 22 a donc également pour effet de faire avancer l'ensemble du véhicule en déplaçant l'appui de la roue R sur le sol S, vers la gauche de la figure 4, du point initial 200 au point final 201. Globalement, le châssis C est donc toujours soumis à un recul sur une distance représentée par celle qui sépare les points 210 et 211 (figure 4C), et à une progression vers l'avant représentée par la distance qui sépare les points 200 et 201, le mouvement parasite du châssis C pouvant ainsi être réduit ou annulé par un dimensionnement approprié du bras 1 et des bielles 4 et 5 par rapport au rayon de la roue R. On notera encore que l'organe de friction commandé du frein de parking est différent de celui du frein principal. Si, pour le fonctionnement de l'invention, le second organe de friction 32 du frein de parking est porté par la bielle support 5, le second organe de friction du frein principal est toujours porté par le bras 1 pour conserver l'effet d'assise lors des freinages principaux. REVENDICATIONS. 1. Dispositif d'immobilisation pour un véhicule automobile équipé d'une roue (R) reliée à un châssis (C), ce dispositif incluant un bras de suspension (1) portant un axe de rotation (20) de la roue (R) et un frein de parking (3) bloquant sélectivement la roue (R) en rotation, le bras (1) étant articulé sur un premier point d'articulation (21) porté par le châssis (C), et le frein (3) étant équipé d'un premier organe de friction (31) solidaire de la roue (R) en rotation, et d'un second organe de friction (32) relié au châssis (C) par l'intermédiaire au moins du bras articulé (1) et commandé pour coopérer sélectivement avec le premier organe de friction (31), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une paire de bielles incluant une bielle de liaison (4) articulée sur un second point d'articulation (22) porté par le châssis (C) et une bielle support (5) articulée sur l'axe de rotation (20) de la roue (R) et sur un troisième point d'articulation (23) porté par la bielle de liaison (4), en ce que la bielle de liaison (4) est au moins approximativement parallèle au bras articulé (1), et en ce que le second organe de friction (32) est porté par la bielle support (5). 2. Dispositif d'immobilisation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bielle de liaison (4) est disposée au-dessus du bras articulé (1). 3. Dispositif d'immobilisation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe de rotation (20) de la roue (R) et les trois points d'articulation (21,22, 23) sont disposés aux sommets d'un parallélogramme. 4. Dispositif d'immobilisation suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la distance (Dl) entre l'axe de rotation (20) de la roue (R) et le premier point d'articulation (21) est supérieure à la distance (D2) entre les second et troisième points d'articulation (22, 23). 5. Dispositif d'immobilisation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bielle support (5) est sensiblement verticale. 6. Dispositif d'immobilisation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier organe de friction (31) adopte, par rapport à la bielle support (5), une position commandée par un câble (6). 7. Dispositif d'immobilisation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier organe de friction (31) est constitué par un tambour, en ce que le second organe de friction (32) est constitué par un ou plusieurs segments, et en ce que le frein de parking (3) est un frein à tambour portant ce ou ces segments et fixé à la bielle support (5). 8. Dispositif d'immobilisation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le premier organe de friction (31) est constitué par un disque, en ce que le second organe de friction (32) est constitué par une plaquette de frein, et en ce que le frein de parking (3) est un frein à disque portant cette plaquette de frein et fixé à la bielle support (5).