Brevet FR2860566A1 — publié le 20050408

DISPOSITIF AMPLIFICATEUR DE COURSE ET SYSTEME DE COMMANDE DE FREINAGE AUTOMOBILE COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF. L'invention est relative à un dispositif amplificateur de course entre un premier et un second éléments mobiles en translation. Un tel dispositif amplificateur de course permet d'obtenir, à partir d'une course réduite d'un premier élément moteur, une course plus importante du deuxième élément récepteur. L'invention a pour but, surtout, de fournir un dispositif amplificateur de course qui soit fiable, robuste et économique, et qui 10 permette d'obtenir un coefficient d'amplification élevé. Selon l'invention, le dispositif amplificateur de course comprend au moins un ensemble articulé constitué d'une branche rigide inclinée sur la direction de déplacement du premier élément et articulée à une extrémité sur le deuxième élément, l'autre extrémité de la branche étant articulée sur un premier point d'une pièce dont un deuxième point est articulé sur un pivot, fixe ou mobile, et dont un troisième point, non aligné avec les deux points précédents, est articulé sur une extrémité d'une biellette laquelle est articulée, à son autre extrémité, sur un pivot déplacé par le premier élément. L'articulation du troisième point de la pièce peut être constituée par une charnière-film de sorte que la pièce et la biellette sont d'un seul tenant. Elles peuvent être avantageusement réalisées en matière plastique. Le pivot d'articulation du deuxième point peut être fixe. Selon une autre possibilité, le pivot d'articulation du deuxième point est mobile, notamment lié en déplacement à l'élément moteur. On peut prévoir une butée pour arrêter le mouvement de pivotement de la pièce à un angle donné, de sorte que le dispositif amplificateur devient inopérant et que la course de l'élément moteur est transmise à l'élément récepteur sans amplification après blocage de la pièce par la butée. La pièce peut avoir une forme sensiblement triangulaire dont les trois sommets correspondent aux trois points évoqués ci-dessus. Selon une première configuration possible, dans la position de repos, l'articulation entre la branche et l'élément récepteur est située du même côté que l'articulation entre la biellette et l'élément moteur par rapport à un plan perpendiculaire à la direction de déplacement et passant par l'articulation entre la branche et la pièce. Selon cette configuration, le sens de déplacement de l'élément récepteur est le même que celui de l'élément moteur. Selon une deuxième configuration, l'articulation entre la branche et l'élément récepteur est située, au repos, du côté opposé à l'articulation de la biellette sur l'élément moteur par rapport au plan perpendiculaire à la direction de déplacement et passant par l'articulation entre la branche et la pièce. Dans cette configuration, le sens de déplacement de l'élément récepteur est inversé par rapport à celui de l'élément moteur. Avantageusement, trois ensembles articulés sont répartis angulairement dans l'espace autour de la direction de déplacement, en étant espacés de 120 . Dans le cas où le dispositif amplificateur est essentiellement prévu pour déplacer rapidement un élément récepteur qui n'oppose pas une résistance mécanique élevée au déplacement, les branches et pièces du dispositif amplificateur peuvent être réalisées en matière plastique. L'invention concerne également un système de commande de freinage automobile à servomoteur pneumatique et à valve commandée par une tringle actionnée par la pédale de frein. Un tel système de commande de freinage fait intervenir un empilage de jeux de fonctionnement qu'il convient de rattraper le plus vite possible lorsqu' un freinage est commandé. En effet, le rattrapage de la course morte des jeux, avant que le freinage ne soit effectif, augmente le temps de réponse du freinage. Selon l'invention, pour réduire ce temps de réponse, on prévoit entre l'organe de commande manuelle du frein, généralement une pédale de frein, et une tringle du système de commande, un dispositif amplificateur de course tel que défini précédemment, avec une butée arrêtant l'effet d'amplification pour une course assurant le rattrapage des jeux. L'amplification de course, ou de déplacement, intervient au début pour un rattrapage de jeux qui ne nécessite pas d'effort important. Lorsque les jeux sont rattrapés et que la course morte est terminée, le dispositif amplificateur en butée n'intervient plus. Il y a alors transmission directe de l'effort exercé sur la pédale de frein. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits en détail avec référence aux dessins annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. Sur ces dessins: Fig.l est un schéma d'un dispositif amplificateur selon l'invention. Fig.2 est une épure géométrique illustrant le fonctionnement d'une variante du dispositif de Fig. 1. Fig.3 est une vue en perspective d'éléments du dispositif amplificateur, et Fig.4 est un schéma illustrant l'application du dispositif amplificateur à un système de commande de freinage. En se reportant à Fig.1, on peut voir un dispositif M 15 amplificateur de course entre un premier élément 1 et un second élément 2, mobiles en translation suivant une direction A-A. Dans l'exemple représenté, le premier élément 1 est un élément moteur constitué par une tige 3 commandée en déplacement par une pédale 4, notamment pédale de frein, à laquelle elle est reliée par une articulation 5. La pédale 4 peut tourner autour d'un pivot 4a. L'élément 2, ou élément récepteur, est également constitué par une tige 6 dont le déplacement en translation permet de commander, par exemple, un système de freinage de véhicule automobile. L'amplificateur de course M comprend au moins un ensemble C constitué d'une branche rigide 7 inclinée sur la direction de déplacement A des éléments 1 et 2 et articulée à une extrémité 8 sur l'élément récepteur 2. L'autre extrémité de la branche 7 est articulée sur un premier point 9 d'une pièce plate 10 de forme triangulaire. Un deuxième point 11 de la pièce 10 est articulé sur un pivot 12 solidaire d'une paroi 13 qui, dans l'exemple considéré, est fixe par rapport au pivot 4a. Un troisième point 14 de la pièce 10, non aligné avec les points 9 et 11, et plus proche de la direction A-A que le point 11, est articulé à une extrémité d'une biellette 15. L'autre extrémité de cette biellette 15 est articulée sur un pivot 16 lié à la tige 3. Les trois points 9, 11 et 14 peuvent constituer les sommets du contour triangulaire de la pièce 10. Selon le schéma de Fig.1, deux ensembles C sont prévus symétriquement de part et d'autre de l'axe A-A. De manière avantageuse, on prévoit trois ensembles C répartis dans l'espace autour de l'axe A-A et espacés angulairement de 120 . Dans la configuration de repos du dispositif M illustré sur Fig.1, l'articulation 8 est située du même côté que l'articulation 16 par rapport au plan P perpendiculaire à l'axe A-A et passant par le point 9. Le fonctionnement du dispositif M de Fig.l est le suivant. On considère l'ensemble articulé situé au-dessus de l'axe A-A. Lorsque la pédale 4 est enfoncée, elle provoque le déplacement du premier élément 1 vers la gauche de Fig.l. La biellette 15 pousse le point 14 et fait tourner la pièce 10 autour du pivot 12 dans le sens d'horloge. La branche 7 tourne autour du point 9 dans le sens d'horloge et déplace l'articulation 8 et l'élément récepteur 2 vers la gauche avec une course amplifiée par rapport à celle de l'élément moteur 1. La configuration de repos du dispositif M de Fig.l permet d'obtenir un déplacement de l'élément récepteur 2 dans le même sens que l'élément moteur 1. On verra plus loin qu'une configuration initiale différente, dans laquelle l'articulation 8 se trouve du côté du plan P opposé à l'articulation 16 conduit à une inversion du sens de déplacement des éléments 1 et 2. Selon une variante de réalisation, la paroi 13 est liée à la tige 3 et se déplace avec elle. L'effet d'amplification de la course subsiste. On peut prévoir une butée 17 liée à la paroi 13 pour limiter la rotation de la pièce 10 et la plage d'intervention du dispositif amplificateur M. Le fonctionnement est alors le suivant. Aussi longtemps que la pièce 10 peut tourner autour du pivot 12, l'effet d'amplification de la course est assuré. Par contre, lorsque la pièce 10 vient en appui contre la butée 17 et est empêchée de tourner relativement au pivot 12, l'ensemble est bloqué et le déplacement de l'élément moteur 1 est transmis, sans amplification, à l'élément récepteur 2. Il en résulte que l'effort exercé sur l'élément moteur 1 est également transmis, sans être réduit, à l'élément récepteur 2. Fig.2 est une épure illustrant le fonctionnement d'une variante du dispositif amplificateur ayant une configuration de repos différente de celle de Fig.l. L'articulation 8 se trouve du côté du plan P opposé à l'articulation 16. La position de repos est représentée en trait plein et la position obtenue après déplacement de l'articulation 16 est représentée en tirets, les points qui ont bougé étant désignés par les mêmes références numériques affectées du signe '. On voit que le déplacement vers la droite de Fig.2 de l'articulation 16 en 16' provoque un déplacement amplifié vers la gauche de Fig.2 de l'articulation 8 en 8'. Fig.3 est une vue en perspective d'une réalisation possible pour des éléments du dispositif amplificateur M de Fig.l. Selon cette réalisation trois ensembles C sont disposés dans l'espace autour de l'axe A-A, décalés de 120 l'un par rapport à l'autre. Sur Fig. 3 deux seulement des trois ensembles ont été représentés pour rendre le dessin plus lisible. Chaque branche 7 est constituée de deux branches élémentaires 7a, 7b parallèles entre elles, fixées à leur extrémité proche de l'axe A-A sur un anneau 18 dont le plan moyen est orthogonal à l'axe A-A et qui est prévu pour être fixé à l'élément 2. Les extrémités des branches élémentaires 7a, 7b éloignées de l'anneau 18 délimitent un logement 19 ouvert d'un côté et propre à recevoir, libre en rotation, un pion 20 solidaire de la pièce plate 10. Le centre du pion 20 constitue le point 9 d'articulation de Fig. l. Le pivot 12 pour le deuxième point d'articulation 11 est schématiquement représenté. L'articulation du troisième point 14 est assurée par un axe 21 traversant un trou de la biellette 15 et un trou de la pièce 10. En variante 25, l'articulation de troisième point 14 peut être assurée par une charnière-film remplaçant l'axe 21, de sorte que la biellette 15 et la pièce 10 peuvent être réalisées d'un seul tenant, notamment en matière plastique. L'extrémité de la biellette 15 éloignée de la pièce 10 est reliée par une charnière film 22 à une couronne 23 ou un disque dont le plan moyen est perpendiculaire à l'axe A-A, qui passe par le centre de la couronne. Cette couronne 23 est prévue pour être fixée au premier élément 1. Les branches 7a et 7b sont également reliées par des charnières film à l'anneau 18. Les trois biellettes 15 avec les pièces 10 peuvent être 35 réalisées d'un seul bloc en matière plastique. Les trois groupes de branches 7a, 7b et l'anneau 18 peuvent être aussi réalisés en matière plastique d'une seule pièce. 2860566 6 Le dispositif amplificateur M réalisé avec les pièces de Fig.3 est particulièrement simple et économique. Fig.4 montre une application possible de l'amplificateur de course à un système de commande de freinage d'automobile comportant un servomoteur d'assistance pneumatique 24. Le servomoteur 24 comprend une enveloppe rigide 25 séparée intérieurement de manière étanche par une cloison mobile 26 en deux chambres pneumatiques 25a, 25b. La chambre 25a est reliée en permanence à une source de dépression (non représentée). La tringle 3 est disposée suivant l'axe géométrique du servomoteur 24. Le déplacement de la tringle 3 est commandé par le conducteur lorsqu'il appuie sur une pédale de frein non représentée. Un manchon cylindrique 27 coaxial à la tige 3 est lié en translation à la cloison mobile 26. Une tige de poussée 28 sort de l'enveloppe 25 du côté opposé à la tringle 3. Des moyens distributeurs, sensibles à la poussée de la tringle 3, sont prévus dans le servomoteur 24 pour créer une différence de pression entre les deux chambres 25a, 25b et faire apparaître un effort d'assistance sur la tige 28 qui se déplace sensiblement à la même vitesse que la tringle 3. La tringle 3 est constituée de deux tronçons élémentaires 3a, 3b pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre et entre lesquels est inséré le dispositif amplificateur de course M correspondant aux représentations des Figs.l et 3. L'extrémité du tronçon 3a tournée vers le servomoteur 24 est 25 formée par une partie cylindrique 3c de plus petit diamètre qui traverse la couronne 23, laquelle vient en butée axiale contre un épaulement correspondant à la transition entre la partie 3c et la partie 3a. La couronne 18 solidaire des branches 7 est en appui contre l'extrémité du tronçon 3b tournée vers 3a. La couronne 18 est en outre solidaire d'un manchon 29 tourné vers le tronçon 3a, servant de logement et éventuellement de guidage à la partie 3c. Les pivots 12 sont prévus sur des parois 13 solidaires du manchon 27 et faisant saillie radialement vers l'intérieur. Les butées 17 sont solidaires du manchon 27. Le fonctionnement du système de freinage incorporant le dispositif amplificateur M est le suivant. Lorsque le conducteur enfonce la pédale de frein et commande le déplacement de la tige 3 vers la gauche de Fig.4, une course morte existe au début pour le rattrapage des jeux de fonctionnement, avant que le servomoteur 24 n'entre en action. Le dispositif M amplifie le déplacement du tronçon 3b en réponse au déplacement de la partie 3a, jusqu'à ce que les pièces 10 viennent en appui contre les butées 17 et soient bloquées par celles-ci. L'ensemble est prévu pour que le blocage des pièces 10 se produise lorsque les jeux de fonctionnement ont été rattrapés. Après blocage des pièces 10, le déplacement du tronçon 3a est transmis, sans amplification, au tronçon 3b. L'effort exercé sur le tronçon 3a est transmis, sans être divisé, au tronçon 3b. Le fonctionnement du système de freinage est ensuite identique à celui d'un système dépourvu du dispositif amplificateur M. La présence du dispositif M permet de rattraper rapidement les jeux de fonctionnement et donc de diminuer le temps de réponse du système de freinage. 8 REVENDICATIONS 1. Dispositif amplificateur de course entre un premier (1) et un second (2) éléments mobiles en translation, caractérisé par le fait qu'il le comprend au moins un ensemble (C) articulé constitué d'une branche rigide (7) inclinée sur la direction de déplacement (A) du premier élément (1) et articulée à une extrémité (8) sur le deuxième élément (2), l'autre extrémité de la branche étant articulée sur un premier point (9) d'une pièce (10) dont un deuxième point (11) est articulé sur un pivot (12) et dont un troisième point (14), non aligné avec les deux points précédents (9,11), est articulé sur une extrémité d'une biellette (15) laquelle est articulée, à son autre extrémité, sur un pivot (16) déplacé par le premier élément (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'articulation du troisième point (14) de la pièce (10) est constituée par une charnière-film de sorte que la pièce (10) et la biellette (15) sont d'un seul tenant. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la pièce (10) et la biellette (15) sont réalisées en matière plastique. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le pivot d'articulation (12) du deuxième point (11) est fixe. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le pivot d'articulation (12) du deuxième point (11) est mobile. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le pivot 30 d'articulation (12) du deuxième point est lié en déplacement à l'élément moteur (1). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte une butée (17) pour arrêter le mouvement de pivotement de la pièce (10) à un angle donné, de sorte que le dispositif amplificateur devient inopérant et que la course de l'élément moteur est transmise à l'élément récepteur sans amplification après blocage de la pièce par la butée. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la pièce (10) a une forme sensiblement triangulaire dont les 5 trois sommets correspondent aux trois points (9,11, 14) d'articulation. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, dans la position de repos, l'articulation (8) entre la branche (7) et l'élément récepteur (2) est située du même côté que l'articulation (16) entre la biellette (15) et l'élément moteur (1) par rapport à un plan (P) perpendiculaire à la direction de déplacement et passant par l'articulation (9) entre la branche (7) et la pièce (10), le sens de déplacement de l'élément récepteur (2) étant alors le même que celui de l'élément moteur (1). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'articulation (8) entre la branche (7) et l'élément récepteur (2) est située, au repos, du côté opposé à l'articulation (16) de la biellette (15) sur l'élément moteur (1) par rapport à un plan (P) perpendiculaire à la direction de déplacement et passant par l'articulation (9) entre la branche et la pièce, le sens de déplacement de l'élément récepteur (2) étant inversé par rapport à celui de l'élément moteur (1). 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que trois ensembles articulés sont répartis angulairement dans l'espace autour de la direction de déplacement (A-A), en étant espacés de 120 . 12. Système de commande de freinage automobile à servomoteur pneumatique (24) et à valve commandée par une tringle (3) actionnée par une pédale de frein, caractérisé par le fait qu' il comporte entre l'organe de commande manuelle (3a) du frein et une tringle (3b) du système de commande, un dispositif amplificateur de course (M) selon l'une des revendications précédentes, avec une butée (17) arrêtant l'effet d'amplification pour une course assurant le rattrapage des jeux.