Brevet FR2911837A1 — publié le 20080801

DISPOSITIF DE COMMANDE MANUELLE D'UN ORGANE DE FREINAGE, NOTAMMENT D'UN FREIN DE STATIONNEMENT POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un dispositif de commande manuelle d'un organe de serrage, notamment d'un frein de stationnement pour véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement mais pas exclusivement un dispositif de commande manuelle de frein de stationnement, ou frein secondaire, appelé io également dans le langage courant, frein à main, s'intégrant autour d'un levier d'actionnement d'un organe fonctionnel du véhicule, notamment un levier de passage de vitesses, ou levier de vitesses, et plus généralement de tout obstacle présent sur la course de débattement du dispositif. Dans les véhicules automobiles, il est d'usage d'implanter le levier de 15 vitesses et le levier de frein à main séparément dans l'habitacle du véhicule. Une poignée de commande du frein à main est généralement disposée à l'extrémité libre du levier. Ledit levier de frein à main et le levier de vitesses sont généralement disposés alignés l'un derrière l'autre, entre le siège du conducteur et le siège du passager à l'avant du véhicule. Le levier de frein à main est plus 20 particulièrement disposé sur le plancher et entre les deux sièges. Ce type d'implantation nécessite ainsi un encombrement relativement important, car les leviers des deux dispositifs cb commande manuelle possèdent leurs propres débattements qui ne doivent pas se gêner mutuellement. Ainsi, la disposition du levier de frein à main, en arrière du levier de 25 vitesses, limite le volume disponible entre les deux sièges avant, ce volume pouvant être utilisé pour d'autres fonctionnalités comme, par exemple, l'implantation de moyens de rangement ou d'interfaces de communication entre le véhicule et le conducteur, ou une extension du siège passager au contact du siège conducteur. 30 Pour réduire l'encombrement de ces deux dispositifs de commande, il est connu de la demande de brevet déposée par la demanderesse sous le numéro FR 06 50105, des moyens d'actionnement de l'organe de freinage comportant un organe d'entraînement des moyens d'actionnement de l'organe de freinage et un organe de guidage de l'organe d'entraînement, ledit organe de guidage étant solidaire de la structure du véhicule. L'organe d'entraînement comprend un organe de préhension s'étendant sensiblement perpendiculairement à la structure du véhicule, ledit organe de préhension étant apte à déplacer l'organe d'entraînement, guidé en rotation par l'organe de guidage, dans un plan sensiblement parallèle à la structure du véhicule, afin d'actionner l'organe de freinage. io L'organe de guidage est disposé autour du levier de vitesses, formant un ensemble de commande compact intégrant le dispositif de commande manuelle d'un organe de freinage, et le levier d'actionnement. Un tel ensemble est, d'une part, relativement complexe à réaliser en mettant en oeuvre un grand nombre de pièces et nécessite, d'autre part, de 15 modifier la base du levier de vitesses pour l'adapter au frein à main. La présente invention a notamment pour but de proposer un dispositif de commande manuelle de frein de stationnement permettant de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. L'implantation du dispositif de commande manuelle selon l'invention 20 n'impacte ni l'implantation à encombrement réduit ni la structure du levier de vitesses. L'invention permet par ailleurs d'optimiser le rapport effort /efficacité de serrage (freinage). A cet effet, elle propose un dispositif de commande manuelle d'un organe de 25 serrage, notamment d'un frein de stationnement pour véhicule automobile, comprenant : - des moyens d'actionnement de l'organe de serrage ; - un organe d'entraînement des moyens d'actionnement de l'organe de serrage, ledit organe d'entraînement s'étendant selon une première direction principale ; 30 - un organe de préhension de l'organe d'entraînement, s'étendant selon une deuxième direction principale perpendiculaire à la première direction, - une liaison pivot assurant la rotation de l'organe d'entraînement autour d'un axe de rotation sensiblement parallèle à la deuxième direction principale de l'organe de préhension. Le dispositif de commande selon l'invention est caractérisé en ce que l'organe 5 d'entraînement comporte un bras principal conformé pour contourner un obstacle présent sur sa course de pivotement. Selon une caractéristique, l'organe d'entraînement comporte, en outre, un bras secondaire solidaire de la liaison pivot et dont l'extrémité libre est couplée à l'organe de serrage via les moyens d'actionnement, la longueur du bras io secondaire étant inférieure à la longueur du bras principal dans un rapport déterminé pour respecter un rapport effort à appliquer sur l'organe d'entraînement / efficacité du serrage déterminé sur l'organe de serrage. Selon cette caractéristique, les deux bras s'étendent suivant un même plan qui est perpendiculaire au plan par lequel passe l'axe de rotation de la liaison pivot. 15 Selon une application conforme à la définition de l'invention donnée ci-dessus, l'organe d'entraînement est un levier de frein secondaire couplé au frein secondaire d'un véhicule, et l'organe de préhension est la poignée du frein secondaire. Dans cette application, l'obstacle contourné par le levier de frein secondaire est 20 l'aire de débattement du levier de vitesses du véhicule. Dans cette application, les directions de débattement du frein secondaire sont de préférence sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise 25 en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de commande manuelle d'un frein de stationnement selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus de l'implantation du dispositif de commande selon l'invention représenté en figure 1 ; - la figure 3 est une vue en Y/2 coupe transversale du mécanisme de verrouillage implanté dans la liaison pivot du dispositif de commande manuelle selon l'invention ; - la figure 4 est un détail du mécanisme de verrouillage en vue de dessus ; 5 et - la figure 5 est une vue du mécanisme de déverrouillage implanté dans l'organe de préhension et sa liaison avec la liaison pivot du dispositif de commande selon l'invention. Sur les différentes figures, on a représenté le dispositif selon l'invention au io sein d'un référentiel à trois dimensions repéré par les axes X, Y, Z Ces trois dimensions correspondent chacune respectivement à un axe parallèle à l'axe longitudinal du véhicule orienté vers l'arrière du véhicule, à un axe parallèle à l'axe de lacet du véhicule orienté vers le haut du véhicule et passant généralement par le centre de gravité du véhicule, et un axe parallèle à l'axe transversal du véhicule 15 orienté vers le passager avant Sur les figures, on a également désigné les mêmes éléments par les mêmes repères. La figure 1 illustre un mode de réalisation d'un dispositif de commande 1 comportant un levier 2 formé d'un bras principal 3 mobile en rotation autour d'une 20 liaison pivot 4 matérialisée par l'axe de rotation ZIZI' et passant par un plan perpendiculaire à la structure du véhicule correspondant dans ce mode de réalisation au plancher du véhicule. Le bras principal 3 forme une âme courbe s'étendant, dans un plan parallèle au plancher, depuis l'axe de rotation ZIZI ' jusqu'à une partie droite 5 25 dont l'extrémité est munie d'un organe de préhension 6, de forme générale cylindrique, dont l'axe principal Z2Z2' est perpendiculaire à l'âme 3 et parallèle à l'axe de rotation Z1Z1'. Le levier de commande 2 comporte en outre, à l'opposé par rapport à l'axe de rotation Z1 Z1', un deuxième bras 7, dit secondaire, plus court que le premier 3 30 et uniquement constitué d'une partie droite. Un câble de commande 8 est fixé de manière connue, à l'extrémité libre de ce deuxième bras 7, notamment par une liaison de type arrêt de gaine. Cet arrêt de gaine (non représenté) reçoit par exemple une gaine souple (non représentée) contenant le câble de commande relié au frein de stationnement du véhicule ; la gaine souple et le câble formant ainsi les moyens d'actionnement du frein de stationnement. La courbure de l'âme du bras principal 3 est avantageusement adaptée pour entourer, de préférence au plus près pour limiter l'encombrement, la base du levier de vitesses qui est représentée sur les figures par une zone circulaire 9 de io centre C, mais qui peut prendre diverses formes, notamment une forme rectangulaire. Cette courbure sera avantageusement déterminée pour ne pas gêner le débattement du levier de vitesses lors de sa manipulation par le conducteur. Dans ce mode de réalisation, le centre de la courbure de l'âme 3 coïncide 15 sensiblement avec le centre C de la zone circulaire 9. Selon une variante, il sera possible d'orienter l'axe de rotation ZIZI', de façon à privilégier l'ergonomie et le mouvement du levier de frein par rapport au conducteur. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, l'axe de rotation 20 Z1 Z1', l'axe de pivotement du levier passant par le centre C de la zone 9 de levier de vitesse et l'axe principal Z2Z2' de l'organe de préhension 6 sont sensiblement alignés. Dans le mode de réalisation, plus particulièrement illustré à la figure 2, le rapport de démultiplication entre le bras principal 3 et le bras secondaire 7 est de 25 l'ordre de 5. Ce rapport correspond au rapport des distances OA et OB séparant respectivement l'axe de rotation ZIZI', point O, du point d'application A de la force de rotation sur l'extrémité libre du bras principal 3, confondu avec l'axe principal Z2Z2' de l'organe de préhension 6, et l'axe de rotation ZIZI ', point O, du point d'application B, sur le bras secondaire 7, de l'effort exercé sur le câble de 30 frein 8. Le rapport de démultiplication OA/OB est déterminé pour optimiser le rapport effort /efficacité du freinage. Le conducteur devra pouvoir serrer le frein à main (tension du ou des câbles) sans effort surhumain pour une qualité de serrage suffisante afin de 5 maintenir le véhicule immobilisé quelle que soit la pente. Un mécanisme de verrouillage Mv progressif du frein à main, plus particulièrement illustré sur les figures 3 et 4, est disposé à l'intérieur d'un corps creux 10 de forme général cylindrique, ledit corps 10 étant centré sur l'axe de rotation Z1 Z1 ' du levier 2. io Le corps creux 10 est lié en rotation à l'âme 3 du levier 2. Il est guidé en rotation autour d'un support 11 fixé au plancher du véhicule P. Le support 11 est dans le mode de réalisation décrit de forme générale cylindrique dont le diamètre extérieur correspond sensiblement au diamètre 15 extérieur du corps creux 10. Le support 11 comporte un rétrécissement de diamètre formant un épaulement 12 pour recevoir le corps creux 10 à rotation. La base du support 11 supporte l'axe de rotation ZIZI' du levier 2 ainsi que l'axe Z4Z4' d'un cliquet 13 appartenant au mécanisme Mv de verrouillage. 20 Le cliquet 13 peut tourner librement autour de son axe Z4Z4' qui est solidaire du support 11 alors que le corps creux 10 est lié en rotation autour de son axe ZIZI ', ledit axe ZIZI ' étant libre en rotation dans le support 11 par des moyens connus en soi (pallier, bague,...) non représentés. Le verrouillage est indexé par un système de type cliquet /rochet. 25 Dans ce mode de réalisation, le cliquet 13 coopère avec des dents 14 d'une couronne, ou portion de couronne 15, ménagée sur la paroi interne du corps creux 10. La couronne dentée 15 faisant fonction de roue à rochets, un rochet correspondant à une des dents 14 de la couronne 15. 30 Chaque dent 14 définit deux versants 14A et 14B dont l'un 14A de pente plus abrupte que l'autre, appelée dos, est apte au blocage de l'extrémité libre 16 du cliquet 13 et dont l'autre versant 14B, de pente plus faible, est apte à servir de rampe de glissement pour cette même extrémité libre 16 dans une utilisation qui sera décrite ci-après. . Le cliquet 13 qui est libre en rotation, est maintenu à l'extrémité de son axe 5 de rotation Z4Z4' par exemple au moyen de la tête d'une vis qui est fixée en bout de l'axe de rotation Z4Z4'. Le décentrage de l'axe de rotation Z4Z4' du cliquet 13 par rapport à l'axe Z1 Z1' de rotation du levier 2 de frein sera adapté pour faciliter l'arc-boutement de l'extrémité libre 16 du cliquet 13 sur le dos 14A de la dent 14, contre laquelle il io vient en butée en position de blocage. Le profil de cette extrémité 16 est adapté pour venir en butée sur le dos 14A de la dent 14. Le blocage est assuré par un ressort de torsion en spirale 17 enroulé autour de l'axe de rotation Z4Z4'. Une première extrémité 18 du ressort 17 est 15 solidarisée à l'axe de rotation Z4Z4' et l'autre extrémité 19, libre, est recourbée sur un bord extérieur 20 du cliquet 13 pour forcer la rotation du cliquet 13 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Dans une variante de réalisation, il est possible de positionner le cliquet 13 avec la couronne dentée à l'extérieur du corps creux 10 pour diminuer les efforts 20 sur les dents 14. Le mécanisme de déverrouillage est maintenant décrit : Pour vaincre l'effort appliqué sur le cliquet 13 par le ressort en spiral 17, et ainsi libérer l'extrémité libre 16 du cliquet 13 du dos 14A de la dent 14 contre laquelle elle était en butée, un câble de tension 21 est accroché à cette extrémité 25 16 du cliquet 13 au moyen, par exemple, d'un embout de gaine, non représenté, ménagé dans l'épaisseur du cliquet 13. Le câble 21 est relié tendu à un mécanisme logé à l'intérieur de la poignée 6 qui est creuse. Ce mécanisme Md comprend principalement un organe de déverrouillage 30 comportant une tige coulissante 23 , guidée en translation et maintenue à l'intérieur de la poignée 6 selon l'axe principal Z2Z2' de la poignée 6 et dont l'extrémité libre supérieure 24 sert de bouton poussoir pour le déverrouillage. Un partie 25 de la tige 23 prend appui sur un ressort de rappel 26 et l'extrémité 27 de la tige opposée au bouton poussoir 24, agit sur un moyen 28 de tension du câble 21, ici une liaison pivot à basculement au tour d'une axe X1 X1 ', perpendiculaire à l'axe Z2Z2', qui transforme la pression verticale exercée par le pouce du conducteur sur la tige 23, via le bouton poussoir 24, en une traction du câble 21. Ceci a pour effet de tendre le câble 21 de déverrouillage et donc de faire io tourner le cliquet 13 dans le sens des aiguilles d'une montre, libérant ainsi l'extrémité libre 16 du cliquet 13 du dos 14A de la dent 14 contre lequel elle était bloquée tandis que le conducteur agit sur le levier 2 de frein dans le sens des aiguilles d'une montre, l'extrémité libre 16 du cliquet 13 glissant via les rampes 14B de glissement des dents 14 successives tant que le conducteur maintien son 15 appui sur le bouton poussoir 24. Quand le conducteur relâche le bouton poussoir 24, l'action conjuguée du ressort à spirale 17 et du ressort de rappel 26 du mécanisme de déverrouillage Md sur la tige 23 tend à faire remonter la tige 23 vers le haut et détendre le câble de déverrouillage 21 entraînant à nouveau le verrouillage du frein, l'extrémité libre 20 16 du cliquet 13 venant à nouveau en butée sur le dos 14A de la dent 14 se trouvant en regard de ladite extrémité 16. Avantageusement, le câble de déverrouillage 21 est guidé dans une gorge ou rainure (non représentée) ménagée dans l'épaisseur de l'âme 3 du levier 2. Le cliquet 13 ne bloque le levier 2 de frein, que dans un seul sens (sens 25 inverse des aiguilles d'une montre). Dans l'autre sens, le cliquet 13 glisse sur les dents 14 de la couronne 15 sans bloquer le levier.qui assure la tension du câble 8. L'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation décrit ci-dessus. Ainsi, comme déjà évoqué ci-dessus, le mécanisme de verrouillage peut 30 être disposé à l'extérieur de la liaison pivot, la couronne dentée pouvant ire remplacée par une ou des roues à rochets ou autres roues dentées. De même, l'implantation du levier de frein à main peut être envisagée à différents endroits du poste de conduite, dans l'habitacle, par exemple sur la console de la planche de bord ou sur la planche de bord directement. Auquel cas, le référentiel dans lequel évolue le levier de frein change mais les directions relatives entre les différents axes du levier restent les mêmes et un tel levier reste donc dans le champ d'application des revendications. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande manuelle (1) d'un organe de serrage (F), notamment 5 un frein de stationnement pour véhicule automobile, comprenant : - des moyens (8) d'actionnement de l'organe de serrage (F) ; - un organe d'entraînement (2) des moyens d'actionnement (8) de l'organe de serrage (F), ledit organe d'entraînement (2) s'étendant selon une première direction principale (Y) io - un organe de préhension (6) de l'organe d'entraînement (2), s'étendant selon une deuxième direction principale (Z) perpendiculaire à la première direction (Y), - une liaison pivot (4) assurant la rotation de l'organe d'entraînement (2) autour d'un axe de rotation (Z1 Z1 ') sensiblement parallèle à la deuxième direction principale (Z) de l'organe de préhension (6) ; 15 caractérisé en ce que l'organe d'entraînement (2) comporte un bras principal (3) conformé pour contourner un obstacle (9) présent sur sa course de pivotement. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement (2) comporte en outre un bras secondaire (7) solidaire de la liaison 20 pivot (4) et dont !extrémité libre est couplée à l'organe de serrage (F) Va les moyens (8) d'actionnement, la longueur du bras secondaire (7) étant inférieure à la longueur du bras principal (3) dans un rapport déterminé (OA/OB) pour respecter un rapport effort à appliquer sur l'organe d'entraînement (2) / efficacité du serrage déterminé sur l'organe de serrage (F). 25 3. Dispositif (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux bras (3, 7) s'étendent suivant un même plan qui est perpendiculaire au plan par lequel passe l'axe de rotation (ZIZI') de la liaison pivot (4). 30 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, l'organe d'entraînement (2) est un levier de frein de stationnement couplé au freinde stationnement (F) d'un véhicule, et dans lequel l'organe de préhension (6) est la poignée du frein de stationnement (F). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'obstacle (9) 5 contourné est l'aire de débattement du levier de vitesses du véhicule. 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qae la direction principale (Y), dans laquelle s'étend le frein de stationnement, est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal (X) du véhicule. io