Brevet FR2905481A1 — publié le 20080307

Pédalier à mouvements combinés pour véhicule automobile La présente invention concerne un pédalier à mouvements combinés. Elle s'applique notamment pour équiper les véhicules automobiles. Les véhicules automobiles sont équipés d'un pédalier qui comporte au moins une pédale formée par un corps monté pivotant entre deux flasques autour d'un premier point d'appui et relié à une tige d'actionnement d'un amplificateur de freinage par une liaison formant un second point d'appui. La liaison entre le corps de la pédale et la tige d'actionnement permet, lors du pivotement du corps autour du premier point d'appui, de transmettre un effort et un mouvement à l'amplificateur de freinage par la tige d'actionnement. Cette tige d'actionnement subit, au cours de la commande de l'amplificateur, un mouvement de translation ainsi qu'un mouvement de basculement dans un plan vertical. L'agrément de freinage est généralement dégradé par l'absorption du système complet et les courses mortes des organes de frein. Dans les systèmes de freinage pour véhicules automobiles, on observe en effet des phénomènes parasites appelés "absorptions" qui se traduisent par une course à la pédale anormalement longue par rapport à la décélération attendue. Ces phénomènes suppriment ou dégradent la perception d'efficacité de freinage qui peuvent même être dommageables pour la sécurité des passagers du véhicule en cas de freinage d'urgence, et dans tous les cas ils sont mal ressentis par le conducteur du véhicule. Bien souvent cette absorption est due aux déformations, aux tassages des récepteurs de freinage, notamment les étriers ou les tambours, aux produits constituant les freins ou encore à des petites bulles d'air contenues dans le liquide de frein. En particulier, l'absorption se traduit par une course accrue de la tige de commande de l'amplificateur pour une pression donnée appliquée sur la 30 pédale. Un but de l'invention est notamment de pallier cet inconvénient. A cet effet, l'invention a pour objet un pédalier de véhicule, notamment automobile, comportant une pédale formée par un corps ayant un mouvement de rotation 2905481 2 par rapport à un centre instantané de rotation, monté pivotant sur un support fixe autour d'un premier point d'appui et relié à une tige d'actionnement d'un organe de commande par une liaison formant un second point d'appui, le pédalier comportant des moyens de déplacement du centre instantané de 5 rotation. L'organe de commande est par exemple un amplificateur de frein. Les moyens de déplacement comportent par exemple une partie de roue dentée engrenée et fixée à l'extrémité du corps, le premier point d'appui étant sensiblement au centre de l'arc de cercle formé par la ligne primitive de la roue dentée. io Dans un mode de réalisation, la partie de roue dentée coopère avec une crémaillère. Dans un autre mode, la partie de roue dentée coopère avec une roue dentée. Le pédalier comporte par exemple des moyens de guidage du premier point d'appui parallèlement à la direction de déplacement du centre instantané de 15 rotation. Le premier point d'appui étant formé d'un axe transversal au corps et pivotant par rapport au support fixe, les moyens de guidage peuvent être formés d'un trou oblong percé dans le support fixe dans lequel se déplace l'axe transversal. Dans un mode de réalisation possible, le trou oblong s'étend parallèlement à 20 la ligne primitive de la crémaillère. Le pédalier comporte par exemple des moyens de guidage du second point d'appui selon une direction inclinée par rapport à la direction de déplacement du centre instantané de rotation. Dans un mode de réalisation possible, le second point d'appui étant formé d'un axe lié en rotation à la tige, les moyens 25 de guidage peuvent comporter un trou oblong s'étendant selon la direction inclinée, l'axe se déplaçant dans ce trou oblong. Le corps comporte par exemple un trou oblong s'étendant longitudinalement, l'axe du second point d'appui se déplaçant dans ce trou oblong. L'invention a pour principaux avantages qu'elle permet un masquage des courses mortes des commandes de frein, qu'elle permet un masquage des absorptions du système complet de freinage et qu'elle permet d'utiliser des diamètres de maître cylindre plus petits. 2905481 3 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent : - la figure 1, une illustration par un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation possible d'un pédalier selon l'invention ; 5 la figure 2, une illustration du principe de fonctionnement du mode de réalisation de la figure 1 ; la figure 3, une illustration par un schéma synoptique d'un autre mode de réalisation possible d'un pédalier selon l'invention ; - la figure 4, une illustration du principe de fonctionnement du mode de ~o réalisation de la figure 3 ; - la figure 5, une modélisation simplifiée des efforts exercés sur le pédalier selon l'invention ; la figure 6, un exemple de réalisation d'un pédalier selon la figure 1 ; la figure 7, une illustration par un schéma synoptique d'un autre mode 15 de réalisation possible d'un pédalier selon l'invention ; la figure 8, un exemple de réalisation d'un pédalier selon la figure 7. La figure 1 illustre par un schéma de principe un pédalier selon l'invention, pour un premier mode de réalisation possible. Le pédalier comporte une 20 pédale 1 formée par un corps 11 monté pivotant sur un support fixe 2 autour d'un premier point d'appui 3. Par ailleurs, le corps 11 de la pédale est relié à une tige d'amplificateur de frein 5 par une liaison formant un second point d'appui 6, selon un degré de rotation. La tige d'amplificateur de frein 5 coopère par exemple avec une deuxième tige d'actionnement de 25 l'amplificateur 12 au moyen d'une rotule 13. Les rotations autour des deux points d'appui 3, 6 se font dans un même plan. Le corps 11 de la pédale est solidaire mécaniquement d'une roue dentée 7, plus particulièrement d'une partie de roue dentée. Dans l'exemple de la figure 1, la roue dentée 7 coopère avec une crémaillère 8. Le premier point 30 d'appui 3 se déplace dans une direction 9 parallèle à la ligne primitive 8' de la crémaillère. Pour réaliser le déplacement selon la direction 9, le point d'appui est par exemple formé d'un axe transversal 3a solidaire du corps de la pédale se déplaçant à l'intérieur d'un trou oblong 10 réalisé dans le support fixe 2. Le trou oblong 10 s'étend alors selon une direction confondue avec la direction de déplacement 9. 2905481 4 La figure 2 présente de façon schématique le principe de fonctionnement du pédalier de la figure 1. Le corps 11 de la pédale est représenté avec sa roue dentée 7 ainsi que la ligne primitive 7' de cette dernière. Le deuxième point 5 d'appui 3 constitue le centre de l'arc de cercle, de rayon r', défini par la ligne primitive 7' de la roue dentée. La ligne primitive 7' de la roue dentée rencontre la ligne primitive 8' de la crémaillère 8 en un point 21. Ce point 21 constitue le centre instantané de rotation du corps 11 de la pédale. Lorsqu'un conducteur par exemple, exerce 10 une pression Fp sur la pédale, cela provoque un mouvement de rotation de celle-ci par rapport à ce centre instantané de rotation. Selon l'invention, ce centre de rotation instantané se déplace suivant une trajectoire définie en fonction de l'angle d'inclinaison a de la pédale. Dans l'exemple de la figure 1, la trajectoire linéaire du centre instantané de rotation est définie par le 15 système à crémaillère 8 et à roue dentée 7. Lorsqu'une pression Fp est exercée sur la pédale 1, la roue dentée coopère avec la crémaillère par un mouvement de rotation qui provoque le déplacement linéaire du point 21 formant le centre de rotation instantanée. Plus particulièrement, la course linéaire est définie par le rayon r' de la roue dentée, la course linéaire L étant 20 alors déterminée par le déplacement angulaire a par L = a.r', a étant exprimé en radians. Le rayon r' de la roue dentée est défini par construction. La figure 3 illustre un deuxième mode de réalisation possible d'un pédalier selon l'invention, permettant toujours de faire en sorte que le centre 25 instantané de rotation de la pédale 1 se déplace suivant une trajectoire définie en fonction de l'angle de la pédale. Dans ce mode de réalisation, la crémaillère est remplacée par une roue dentée 31. La roue dentée 31 représentée comporte des dents extérieures, mais elle pourrait être réalisée avec des dents intérieures. Le corps 11 de la pédale de frein 1 est toujours 30 équipé à son extrémité d'une roue dentée 7, cette dernière coopérant avec la roue dentée 31. La roue dentée 7 équipant le corps 11 de la pédale a toujours un rayon r'. La figure 4 présente de façon schématique le principe de fonctionnement du 35 pédalier de la figure 3. Le corps 11 de la pédale est toujours représenté avec 2905481 5 sa roue dentée 7 ainsi que la ligne primitive 7' de cette dernière. Cette dernière 7' rencontre la ligne primitive 31' de la roue dentée 31 en un point 21. Ce point 21 constitue le centre instantané de rotation du corps 11 de la pédale. Lorsqu'un conducteur par exemple, exerce une pression Fp sur la 5 pédale, cela provoque un mouvement de rotation de celle-ci par rapport à ce centre instantané de rotation. Comme dans le mode de réalisation précédent, le point 21 se déplace suivant une trajectoire définie en fonction de l'angle d'inclinaison a de la pédale. Dans l'exemple de la figure 3, la trajectoire est définie par la ligne primitive 31' de la roue 31. Le déplacement du centre de 10 rotation instantané est ainsi réalisé par le système à roue dentée extérieure 31 et à roue dentée 7 équipant la pédale 1. Lorsqu'une pression Fp est exercée sur la pédale 1, la roue dentée coopère avec la roue dentée extérieure par un mouvement de rotation qui provoque le déplacement du point 21 formant le centre de rotation instantanée. 15 La figure 5 présente une modélisation simplifiée des efforts exercés sur le pédalier selon l'invention du type par exemple de celui des figures 1 et 2. Dans cette modélisation, le point A représente le centre instantané de rotation 21, le point D représente le premier point d'appui 3, le point B 20 représente le deuxième point d'appui 6 et le point C représente le point d'appui sur lequel s'exerce l'effort Fp produit un conducteur sur la pédale 1, lors d'un freinage. Plus particulièrement, le point C représente la projection orthogonale, selon une direction Ox, du point d'appui de l'effort Fp sur la droite passant par les points A et B, soit la droite passant par le centre 25 instantané de rotation 21 et le deuxième point d'appui 6. Un effort Ft est exercé au point B, cet effort est celui exercé sur la tige de commande d'amplificateur de frein 5. On note r la distance du point B, c'est-à-dire du deuxième point d'appui 6, au point A ou centre instantané de rotation 21. On note R la distance du point B 30 au point C. La relation entre l'effort Ft et l'effort Fp est donné par la relation suivante : Fp.(R +r) (1) Ft = r 2905481 6 Par ailleurs, la vitesse instantanée Vtb absolue au point B, au niveau de la tige de commande d'amplificateur de frein 5, est la somme de la vitesse relative de la pédale au point B, Vpédale B, et de la vitesse de la pédale au point D, Vpédale D, compte-tenu du fait que le point D est en rotation autour du 5 centre de rotation instantané A, 21 lui-même en déplacement linéaire. Ces vitesses sont données par les relations suivantes, en fonction de la vitesse VCx appliquée au point C selon l'axe Ox : Vpédale B = R + r .r VCx , V pédare D = R + r .r La vitesse instantanée Vtb absolue au point B, selon l'axe Ox, est donc donnée par la relation suivante : Vtb = r + r VCx b R+r La relation (4) montre bien que la vitesse du point B augmente selon l'axe Ox en fonction du rayon r'. Par construction, le point D peut donc être placé sur 20 le corps 11 de la pédale de façon à obtenir une augmentation de vitesse donnée en jouant sur r'. A titre d'exemple, il est possible de prévoir un rayon r' de façon à augmenter la vitesse par quatre par rapport à un pédalier classique. 25 La figure 6 présente un exemple de réalisation d'un pédalier conforme au schéma de principe de la figure 1. La crémaillère 6 est fixé sur un flasque 2 formant support fixe. La roue dentée 7 est par exemple soudée à l'extrémité du corps 11 de la pédale. Le premier point d'appui 3 est réalisé par un axe transversal traversant le corps 11 et dont la course est guidée par le trou 30 oblong percé dans le flasque 2. La tige d'amplificateur de frein 5 est reliée au deuxième point d'appui 6 selon un degré de liberté en rotation, la liaison est par exemple réalisée par une pièce en U 61 rigidement liée à la tige 5 et pivotant autour du point d'appui 3. 10 15 VCx (2) (3) (4) 2905481 7 La figure 7 présente le schéma de principe d'un autre mode de réalisation possible d'un pédalier selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, la course du deuxième point d'appui 6 est inclinée par rapport à la direction de 5 déplacement 71 du centre instantané de rotation 21. A cet effet, dans l'exemple de la figure 7, la course du deuxième point d'appui 6 est guidée par un trou oblong 72 percé dans le support fixe qui s'étend dans une direction formant un angle 13 avec la ligne primitive 8', 71 de la crémaillère 8 guidant elle-même la course du point instantané de rotation. Pour suivre sa 10 course à l'intérieur du trou oblong incliné 72, le point d'appui doit avoir un degré de liberté supplémentaire par rapport au corps 11 de la pédale. A cet effet, un trou oblong 73 est percé dans le corps 11 de la pédale, ce trou oblong s'étendant dans la direction longitudinale du corps 11. Le point d'appui 6 est par exemple formé d'un axe se déplaçant dans les trous 15 oblongs 72, 73, lui-même relié en rotation à la tige 5. Cette liaison en rotation est par exemple du type de celle décrite à la figure 6, utilisant une pièce en U 61 liée rigidement à la tige. Avantageusement, un mode de réalisation selon la figure 7 permet de faire varier le bras de levier en créant un angle f3 entre la ligne primitive 8', 71 de 20 la crémaillère et l'axe du trou oblong incliné 72. De cette façon, le centre de rotation instantané 21 est éloigné de l'articulation entre la pédale 1 et la tige de commande d'amplificateur de frein 5, l'articulation étant formée du mouvement linéaire et circulaire de la pédale autour du deuxième point d'appui 6. En se référant à la figure 5, cela revient à diminuer la distance R, 25 donc à augmenter la vitesse instantanée Vtb au point B, c'est-à-dire au niveau de la tige de commande 5, conformément à la relation (4). La figure 8 illustre un exemple de réalisation d'un pédalier selon l'invention conforme au schéma de principe de la figure 7. 30 REVENDICATIONS 1. Pédalier de véhicule, notamment automobile, comportant une pédale (1) formée par un corps (11) ayant un mouvement de rotation par rapport à un centre instantané de rotation (21), monté pivotant sur un support fixe (2) autour d'un premier point d'appui (3) et relié à une tige d'actionnement (5) d'un organe de commande par une liaison formant un second point d'appui (6), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de déplacement (7, 8, 31) du centre instantané de rotation (21). 2. Pédalier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement comportent une partie de roue dentée (7) engrenée et fixée à l'extrémité du corps (11), le premier point d'appui (3) étant sensiblement au centre de l'arc de cercle formé par la ligne primitive (7') de la roue dentée. 3. Pédalier selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie de roue 15 dentée (7) coopère avec une crémaillère (8). 4. Pédalier selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie de roue dentée (7) coopère avec une roue dentée (31). 20 5. Pédalier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de guidage (10) du premier point d'appui (3) parallèlement à la direction de déplacement (71) du centre instantané de rotation (21). 25 6. Pédalier selon la revendication 5, caractérisé en ce que premier point d'appui (3) étant formé d'un axe (3a) transversal au corps (11) pivotant par rapport au support fixe (2), les moyens de guidage sont formés d'un trou oblong (10) percé dans le support fixe (2) dans lequel se déplace l'axe transversal (3a). 30 7. Pédalier selon la revendication 3 et la revendication 6, caractérisé en ce que le trou oblong (10) s'étend parallèlement à la ligne primitive (8') de la crémaillère. 5 2905481 9 8. Pédalier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (72, 73) de guidage du second point d'appui (6) selon une direction inclinée (13) par rapport à la direction de déplacement (71) du centre instantané de rotation. 9. Pédalier selon la revendication 8, caractérisé en ce que le second point d'appui étant formé d'un axe (6) lié en rotation à la tige, les moyens de guidage comportent un trou oblong (72) s'étendant selon la direction inclinée (13), l'axe (6) se déplaçant dans ce trou oblong (72). 10 10. Pédalier selon la revendication 9, caractérisé en ce que le corps (11) comporte un trou oblong (73) s'étendant longitudinalement, l'axe (6) du second point d'appui se déplaçant dans ce trou oblong (73). 15