Brevet FR2887835A1 — publié le 20070105

L'invention concerne un dispositif de liaison entre une extrémité sphérique de tige et une pièce plane. Ce dispositif comprend un poussoir rigidement solidaire de la pièce plane, et une agrafe de blocage apte à s'engager sur ce poussoir, ce poussoir comprenant une portée hémisphérique et une surface de révolution évasée formant un guide apte à orienter l'extrémité sphérique vers la portée hémisphérique. L'invention est destinée notamment à une commande de freinage de véhicule automobile, dans laquelle elle lie en mouvement une extrémité sphérique de tige de commande d'amplificateur de frein à un bras de pédale de frein. Le montage d'une telle commande est effectué par un opérateur qui positionne et fixe d'abord un pédalier sur lequel la pédale de frein est préalablement montée, à une partie correspondante du véhicule appelée tablier. La tige de commande est montée préalablement au montage du pédalier de telle façon qu'elle dépasse du tablier vers l'intérieur du véhicule, le poussoir ayant quant à lui été préalablement solidarisé au bras de la pédale de frein. Après avoir fixé le pédalier au tablier, l'opérateur accouple le bras de la pédale de frein à l'extrémité sphérique de la tige de commande, pour les lier en mouvement. Dans un dispositif connu de la demande de brevet FR2786233, le poussoir comprend une découpe réalisée dans une zone coïncidant sensiblement avec la jonction de la surface évasée du guide et de la portée hémisphérique. Cette découpe est apte à recevoir une branche d'une agrafe qui peut ainsi dépasser vers l'intérieur du guide pour bloquer l'extrémité sphérique sensiblement en appui contre la portée hémisphérique. L'accouplement du bras avec la tige consiste à enfoncer la pédale de frein pour engager l'extrémité sphérique dans le guide jusqu'à ce qu'elle rencontre la branche de l'agrafe qui dépasse vers l'intérieur du guide. Cette agrafe étant flexible, l'effort d'enfoncement de la pédale, qui tend à faire avancer l'extrémité sphérique dans le poussoir, provoque l'écartement de la branche de cette agrafe, ce qui permet à l'extrémité sphérique d'atteindre la portée hémisphérique. A ce stade, l'agrafe élastique se rétracte derrière l'extrémité sphérique pour la bloquer en position dans la portée hémisphérique. Il s'avère cependant que l'effort à fournir pour bloquer la liaison en abaissant la pédale peut être relativement important, du fait notamment des frottements intervenant entre la branche de l'agrafe et la découpe. Il arrive ainsi que la branche de l'agrafe se grippe dans la découpe, de sorte qu'elle se déforme longitudinalement au lieu de s'écarter transversalement lors de la pénétration de l'extrémité sphérique. Dans ce cas, la liaison devient inutilisable. Pour faciliter le montage, il est nécessaire de monter l'agrafe après avoir positionné l'extrémité sphérique dans la portée hémisphérique. Or compte tenu de la faible accessibilité de la zone de montage, qui est notamment obturée par d'autres pédales, il est très malaisé, pour un opérateur d'engager l'agrafe après positionnement de l'extrémité sphérique. Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient en proposant une liaison autoblocante pouvant être assemblée simplement. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de liaison entre une extrémité sphérique de tige et une pièce plane, comme une extrémité sphérique de tige de commande d'amplificateur de frein et un bras de pédale de frein, ce dispositif comprenant un poussoir rigidement solidaire de la pièce plane, et une agrafe de blocage apte à s'engager sur ce poussoir, ce poussoir comprenant une portée hémisphérique et une surface de révolution évasée formant un guide apte à orienter l'extrémité sphérique vers la portée hémisphérique, dans lequel le guide est formé par une paroi de révolution évasée comprenant deux fentes traversantes diamétralement opposées dans un plan transversal, et dans lequel l'agrafe comprend deux branches liées l'une à l'autre et aptes à s'engager dans les deux fentes pour dépasser vers l'intérieur du guide afin de bloquer l'extrémité sphérique. Selon une caractéristique de l'invention, l'agrafe est réalisée dans un matériau élastique tel qu'un acier, permettant un écartement spontané de ses deux branches sur engagement de l'extrémité sphérique dans le guide et un rapprochement spontané de ses deux branches après passage de l'extrémité sphérique pour la bloquer contre la portée. Selon une caractéristique de l'invention, l'agrafe comprend des extrémités de branches dépassant du guide après engagement de l'agrafe pour permettre un démontage de l'agrafe par écartement des branches l'une de l'autre. Selon une autre caractéristique de l'invention, les extrémités de branches sont repliées à angle droit. Selon une autre caractéristique de l'invention, le poussoir est fabriqué en matière plastique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le poussoir est fixé à la pièce plane par surmoulage sur une tranche de cette pièce plane. L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence aux figures annexées qui en illustrent un mode de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une vue en coupe partielle de la liaison selon l'invention assemblée lorsque la pédale de frein est enfoncée; La figure 2 est une vue en coupe de la liaison 35 selon l'invention assemblée lorsque la pédale de frein est enfoncée dans une première position; La figure 3 montre la liaison selon l'invention avant assemblage; La figure 4 est une vue en coupe partielle montrant l'accouplement de la liaison selon l'invention; La figure 5 est une première vue d'ensemble montrant l'agrafe; La figure 6 est une seconde vue d'ensemble montrant l'agrafe. En référence aux figures 1 et 2, une partie de commande de freinage de véhicule automobile comprend une tige de commande 1 qui est liée en mouvement à un bras 2 de pédale de frein par l'intermédiaire d'un poussoir solidaire de l'âme, et portant la référence 3. Le bras 2 est apte à pivoter autour d'un axe horizontal non représenté et coïncidant avec une extrémité supérieure du bras 2, qui est liée en mouvement à une âme principale de pédale de frein, non représentée, et munie d'un patin apte à recevoir le pied du conducteur du véhicule. Sur enfoncement de la pédale de frein, le bras 2 pivote autour de l'axe horizontal, pour déplacer la tige de commande 1, vers l'avant du véhicule, de façon à générer, via un amplificateur de freinage non représenté, un effort de freinage proportionnel à l'effort d'enfoncement appliqué à la pédale de frein. Comme visible dans ces figures, la tige de commande 1 comprend une extrémité sphérique 4 par laquelle elle est solidarisée au bras 2 via un poussoir 3 qui comprend à cet effet une cavité interne définissant une portée hémisphérique 5 visible sur les figures 3 et 4. Dans l'exemple des figures, le poussoir 3 est fabriqué dans une matière plastique en étant surmoulé sur la tranche du bras 2, ce bras 2 étant ici fabriqué à partir d'une plaque en acier d'épaisseur importante découpée et emboutie. Le bras 2 définit ainsi une tranche 6, qui comprend une découpe en forme d'encoche 7 de forme rectangulaire, permettant de positionner le poussoir 3 le long de la tranche 6. Sur abaissement de la pédale de frein, le poussoir 3 exerce, via sa portée hémisphérique 5, un effort sur l'extrémité sphérique 4 de la tige de commande. L'extrémité sphérique 4 coopère avec la portée hémisphérique 5 de façon à permettre une rotation de la tige de commande par rapport au poussoir. L'angle de rotation autorisé par la liaison est visible notamment sur les figures 1 et 2 dans lesquelles la pédale occupe respectivement une position enfoncée et une position relâchée. Le poussoir 3 a une forme générale de révolution, incluant une embase cylindrique prolongée par une paroi de révolution de forme générale évasée. L'embase 8 a une surface externe cylindrique et elle comprend la cavité interne hémisphérique formant la portée 5, l'extrémité de cette embase 8 qui est opposée à la cavité est en appui sur le fond de l'encoche 7. Cette embase cylindrique 8 est prolongée, du côté de la portée hémisphérique 5 par un guide 9 en forme de paroi de révolution qui s'évase en s'éloignant de cette portée 5. L'embase et le guide définissent ainsi une ouverture centrale qui est ouverte du côté du guide 9 et fermée à l'opposée du guide par la portée hémisphérique 5. Le guide 9 est apte à orienter l'extrémité sphérique 4 en direction de la portée lorsque cette extrémité sphérique est engagée dans le guide 9. Dans l'exemple des figures, le guide 9 est une paroi en forme de pavillon, mais d'autres formes évasées conviennent également, comme notamment une forme tronconique. A la base du guide 9, c'est-à-dire sensiblement à la jonction de la paroi évasée avec la portée 5, le poussoir selon l'invention comprend deux fentes 10 et 11 diamétralement opposées dans un plan transversal du guide, c'est-à-dire de telle façon qu'elles sont traversées par un même plan transversal du guide qui a une forme générale de révolution. Ces deux fentes 10 et 11 traversent chacune la paroi du guide 9, et sont destinées à recevoir une agrafe de blocage 13 qui est représentée seule dans les figures 5 et 6. Cette agrafe 13 a une forme générale d'épingle en U définissant principalement deux branches 14 et 15, sensiblement parallèles l'une à l'autre et réunies par leurs bases, ces deux branches étant espacées d'une certaine distance l'une de l'autre. Dans l'exemple des figures, l'agrafe 13 est réalisée en fil d'acier, et elle a une forme générale d'épingle ayant les extrémités 16 et 17 de chacune de ses branches 14 et 15 repliées à angle droit par rapport à un plan contenant les deux branches, ces extrémités 16 et 17 étant opposées l'une à l'autre. Le montage de l'agrafe 13 sur le poussoir consiste à faire coulisser cette agrafe dans un plan transversal par rapport au poussoir pour engager chaque branche 14, 15 dans une fente correspondante 10 et 11. Le guide 9 étant une paroi de révolution, les fentes 10 et 11 ont chacune une forme d'arc de cercle, de sorte qu'après engagement des branches 14 et 15 dans les fentes 10 et 11, ces branches dépassent vers l'intérieur du guide 9, réduisant ainsi l'ouverture d'accès à la portée hémisphérique 5. L'agrafe 13 est réalisée en matériau élastique, de sorte que les branches 14 et 15 s'écartent spontanément l'une de l'autre sur engagement de l'extrémité sphérique 4 dans le guide 9, rendant ainsi le dispositif de liaison autobloquant. Comme visible dans les figures 5 et 6, chaque branche 14 et 15 a une forme générale sensiblement rectiligne, mais qui présente deux courbures successives, respectivement, 14' et 14", 15' et 15", reliées par une portion centrale. Les deux courbures et la portion centrale constituent la partie de branche qui est apte à dépasser vers l'intérieur du guide, comme visible notamment sur les figures 3 et 4. Les deux courbures de chaque branche de l'agrafe constituent des arrêts qui longent chaque extrémité de fente lorsque l'agrafe est engagée sur le poussoir, de manière à l'immobiliser transversalement par rapport à ce poussoir lorsqu'elle est engagée sur celui-ci. Le montage du dispositif de liaison selon l'invention consiste d'abord à monter le pédalier sur le tablier, l'amplificateur de frein ayant été préalablement monté. L'accouplement de cette liaison consiste simplement à abaisser la pédale de frein, pour engager l'extrémité 4 de la tige de commande 1 dans l'ouverture 9. L'extrémité sphérique 4 s'engage ainsi dans le guide 9, pour être orientée vers la portée hémisphérique 5, ce qui correspond à la figure 3. Lorsque l'extrémité sphérique 4 arrive à hauteur des branches 14 et 15, comme dans la figure 4, elle provoque l'écartement de ces branches l'une de l'autre, de sorte qu'elle peut progresser dans le poussoir 3 jusqu'à venir en appui contre la portée 5. Les fentes 10 et 11 sont situées à une distance du fond de la portée 5 qui est de l'ordre du diamètre de la sphère 4, de sorte que ces branches 14 et 15 se resserrent spontanément après passage de la sphère, pour la maintenir bloquée contre la portée 5. Une fois l'accouplement effectué, l'extrémité sphérique est prisonnière du poussoir 3 tout en étant maintenue en appui contre la portée 5 par les branches 14 et 15. En cas de retour de la pédale de frein, l'effort appliqué par la partie arrière de l'extrémité sphérique 4 sur les branches 14 et 15 de l'agrafe est insuffisant pour écarter ces branches l'une de l'autre. Durant l'accouplement de la liaison, l'effort appliqué à la pédale de frein est relativement important, ce qui permet de déclencher l'écartement des branches 14 et 15 pour engager l'extrémité sphérique dans la cavité délimitant la portée hémisphérique 5. Le choix d'une structure générale symétrique permet d'avoir deux branches susceptibles de s'écarter l'une de l'autre sur enfoncement de la pédale. Dans le cas où l'une des branches tend à se gripper, ce grippage est compensé par le déplacement de la branche opposée, ce qui permet d'éviter un risque de détérioration de l'agrafe, et donc du dispositif de liaison. Avantageusement, le poussoir est fabriqué en matière plastique, ce qui réduit d'autant les risques de grippage des branches de l'agrafe, et assure un fonctionnement satisfaisant de la liaison autoblocante. Les risques de blocage sont encore diminués par le choix d'une paroi de relativement faible épaisseur pour constituer le guide dans lequel sont réalisées les fentes. Ainsi, les branches de l'agrafe traversent chacune une fente de faible épaisseur, ce qui diminue les frottements. La liaison selon l'invention, qui peut être accouplée définitivement par simple appui sur la pédale de frein, peut également être démontée ultérieurement, par simple retrait de l'agrafe 13. En effet, comme visible notamment sur les figures 5 et 6, les extrémités de chaque branche sont repliées à angle droit dans des directions opposées l'une à l'autre, de sorte qu'un utilisateur peut les saisir aisément pour les écarter l'une de l'autre afin de les faire sortir des fentes correspondantes 10 et 11 pour retirer l'agrafe, et désolidariser ainsi la liaison. Ces extrémités repliées de l'agrafe sont ainsi aptes à glisser le long de la surface externe du guide 9 pour faciliter le retrait de l'agrafe sans utilisation d'un outillage spécifique. L'agrafe 13 peut ainsi être retirée manuellement et sans outil particulier, ce qui permet, par exemple durant une réparation du système de freinage du véhicule, de désolidariser la pédale de frein de l'amplificateur de frein sans avoir à détruire aucun composant de cette liaison. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison entre une extrémité sphérique (4) de tige (1) et une pièce plane (2), comme une extrémité sphérique (4) de tige de commande (1) d'amplificateur de frein et un bras (2) de pédale de frein, ce dispositif comprenant un poussoir (3) rigidement solidaire de la pièce plane, et une agrafe de blocage (13) apte à s'engager sur ce poussoir (3), ce poussoir (3) comprenant une portée hémisphérique (5) et une surface de révolution évasée formant un guide (9) apte à orienter l'extrémité sphérique (4) vers la portée hémisphérique (5), caractérisé en ce que le guide (9) est formé par une paroi de révolution évasée comprenant deux fentes (10, 11) traversantes diamétralement opposées dans un plan transversal, et en ce que l'agrafe (13) comprend deux branches (14, 15) liées l'une à l'autre et aptes à s'engager dans les deux fentes (10, 11) pour dépasser vers l'intérieur du guide (9) afin de bloquer l'extrémité sphérique (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'agrafe (13) est réalisée dans un matériau élastique tel qu'un acier, permettant un écartement spontané de ses deux branches (14, 15) sur engagement de l'extrémité sphérique (4) dans le guide (9) et un rapprochement spontané de ses deux branches (14, 15) après passage de l'extrémité sphérique (4) pour la bloquer contre la portée (5). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l'agrafe comprend des extrémités de branches (16, 17) dépassant du guide (9) après engagement de l'agrafe (13) pour permettre un démontage de l'agrafe (13) par écartement des branches (14, 15) l'une de l'autre. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les extrémités de branches (16, 17) sont repliées à angle droit. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le poussoir (3) est fabriqué en matière plastique. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le poussoir (3) est fixé à la pièce plane (2) par surmoulage sur une tranche (6) de cette pièce plane.