Brevet FR3057837A1 — publié le 20180427

SYSTEME DE PEDALE DE FREIN POUR UN VEHICULE COMPORTANT UN FREINAGE AUTOMATIQUE La présente invention concerne un système de pédale de frein pour un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'un tel système de pédale. Les véhicules automobiles comportent une installation de freinage comprenant une pédale de frein actionnant un maître-cylindre, pour transmettre par un circuit hydraulique une pression du fluide vers des freins qui agissent sur chaque roue du véhicule. Les freins peuvent comporter des tambours ou des disques de freinage. La pédale de frein déplace vers l'avant une tige de commande qui agit sur un dispositif d'assistance à dépression fixé sur une tôle séparant l'habitacle du compartiment moteur, ajoutant une force à celle délivrée par la pédale pour actionner un maître-cylindre fixé à l'avant de ce dispositif d'assistance. Par ailleurs certains véhicules automobiles comportent un système de freinage automatique, qui actionne de manière automatique le dispositif d'assistance pour délivrer une force sur le maître-cylindre afin d'effectuer un freinage du véhicule. On peut réaliser en particulier un freinage d'urgence afin d'assurer la sécurité quand des capteurs détectent un obstacle en avant du véhicule. Dans le cas où l'on conserve une pédale de frein rigide habituellement 25 prévue pour un véhicule ne comportant pas de système de freinage automatique, on a alors pour ces freinages automatiques un mouvement vers l'avant de cette pédale qui est entraînée par sa tige de commande. Ce mouvement de la pédale peut poser des problèmes si un obstacle se trouve en dessous de cette pédale, comme un objet rigide, ou le pied du 30 conducteur qui resterait en dessous. Le mouvement de la pédale vers l'avant peut être limité, ce qui gênerait le freinage du véhicule. De plus dans le cas 3057837 2 du pied du conducteur restant en dessous de la pédale, son mouvement automatique peut blesser ce pied en l'écrasant. On a aussi un risque de détachement de la liaison entre la tige de commande entraînée vers l'avant et la pédale restant en arrière, comportant 5 généralement une cage réalisant une liaison du type rotule qui peut se déboiter. Dans ce cas la pédale de frein n'est plus opérationnelle pour effectuer les freinages suivants demandés par le conducteur. Pour résoudre ces problèmes, un type de pédale de frein permettant un freinage automatique du véhicule, présenté notamment par le document JP- 10 A-2002337673, comporte une pédale principale fixée par un pivot supérieur à la caisse du véhicule, qui est rappelée en permanence en arrière sur une butée de repos par un ressort de rappel. Un levier intermédiaire fixé à la caisse du véhicule par le pivot supérieur de la pédale, et relié à la tige de commande actionnant le maître-cylindre, 15 comporte une butée qui reçoit la poussée vers l'avant de la pédale de frein quand elle est actionnée par le conducteur. Dans le cas d'un freinage automatique, le mouvement de la tige de commande entraîne un déplacement du levier vers l'avant. La pédale de frein maintenue dans sa position de repos par le ressort de rappel ne bouge pas, 20 la butée du levier partant vers l'avant se décollant alors automatiquement de cette pédale sans l'entraîner. De cette manière le freinage automatique ne peut pas être gêné par un obstacle restant en dessous de la pédale. Toutefois ce type de pédale pose un problème car en cas de freinage automatique, si le conducteur veut appliquer une force supplémentaire sur la pédale, pour par exemple augmenter l'intensité de ce freinage, il va trouver cette pédale dans sa position haute de repos. Il doit alors accomplir une course morte pour avancer la pédale et venir sur la butée du levier avant d'obtenir un effet sur le freinage, ce qui peut le surprendre, et de plus augmente le temps pour appliquer son freinage additionnel. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. 3057837 3 Elle propose à cet effet un système de pédale de frein pour véhicule automobile, comportant une pédale comprenant un pivot prévu pour être fixé sur un support, un patin recevant la pression du conducteur dirigée vers l'avant, et entre les deux une surface d'appui tournée vers l'avant, prenant 5 appui sur un dispositif de liaison de ce système pour transmettre une force à une tige de commande agissant sur les freins, ce véhicule étant équipé d'une fonction de freinage qui déplace automatiquement la tige de commande, ce système étant remarquable en ce que la surface d'appui de la pédale réalise un appui vers l'avant sur le dispositif de liaison, permettant un recul de la 10 pédale par rapport à ce dispositif, et en ce qu'il comporte un guide reliant en permanence le dispositif de liaison à la pédale par des rainures de guidage permettant le recul de la pédale par rapport à ce dispositif. Un avantage de ce système de pédale est que pour un fonctionnement normal du freinage le conducteur presse vers l'avant sur la pédale qui 15 entraîne la tige de commande par le dispositif de liaison, cette tige de commande ainsi que la pédale revenant ensemble en arrière lors du relâchement du pied du conducteur. Dans le cas d'un freinage automatique, avec un blocage de la pédale par un obstacle, la tige de commande avance avec son dispositif de liaison 20 qui se décolle de la pédale restant en arrière. Le guide reliant en permanence le dispositif de liaison à la pédale par sa rainure de guidage, maintient un guidage entre ces deux éléments, qui permet lors de leur rapprochement suivant avec la fin du freinage automatique ou avec un appui du conducteur sur la pédale, un coulissement dans la rainure les remettant 25 en contact dans leur position d'origine. On assure ainsi de manière simple, efficace et économique, dans tous les cas le confort et la sécurité. Le système de pédale de frein selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées 30 entre elles. Avantageusement, la surface d'appui de la pédale comporte un creux formant une partie circulaire d'appui. 3057837 4 Dans ce cas, avantageusement la pédale est reliée au dispositif de liaison par un clipsage assurant un maintien. En particulier, le dispositif de liaison peut comporter un axe transversal d'appui, comprenant autour une bague élastique qui est clipsée dans le 5 creux de la surface d'appui. Selon un mode de réalisation, le guide coulisse par rapport à la pédale. Dans ce cas, avantageusement le guide comporte deux bandes parallèles présentant des rainures disposées de chaque côté de la pédale, un axe de guidage traversant la pédale étant engagé dans ces rainures. 10 En particulier, le guide peut être relié au dispositif de liaison par un axe transversal d'appui formant un pivot. Avantageusement, lors d'un freinage la surface d'appui de la pédale est en contact avec l'axe transversal d'appui pour lui transmettre la pression. En complément, la pédale et le dispositif de liaison peuvent être reliés 15 par un ressort qui tend à les rapprocher l'un de l'autre en permanence. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d'un système de pédale de frein agissant sur une tige de commande d'un maître-cylindre de freinage, et d'une fonction de freinage automatique qui déplace automatiquement cette tige de commande, ce système de pédale 20 comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente un système de pédale de frein selon l'invention ; 25 - la figure 2 présente la pédale de ce système ; - la figure 3 présente le dispositif de liaison et le guide de ce système ; - la figure 4 présente un axe réalisant l'appui de la pédale sur le dispositif de liaison de ce système ; - les figures 5a, 5b et 5c sont des vues de côté de ce système de 30 pédale, présenté successivement au repos, lors d'un freinage normal et lors d'un freinage automatique ; et 3057837 5 - les figures 6a et 6b sont des vues de côté d'un système de pédale suivant une variante, présenté successivement au repos et lors d'un freinage automatique. Les figures 1, 2 et 3 présentent un support de pédale 4 prévu pour être 5 fixé du côté avant indiqué par la flèche « AV », correspondant à l'avant du véhicule, sur le tablier de la caisse de ce véhicule comprenant une tôle séparant l'habitacle du compartiment moteur. Le support 4 formé dans une tôle pliée, constitue une chape recevant à l'intérieur la partie supérieure d'une pédale de frein 2 formée aussi dans une 10 tôle pliée, maintenue par un axe transversal 6 fixé à ses extrémités sur ce support par des vis 8. L'extrémité inférieure de la pédale 2 est prévue pour recevoir un patin non représenté, recevant la pression du pied du conducteur. Un ressort de rappel non représenté, prend appui sur le support 4 afin de rappeler en 15 permanence la pédale 2 vers l'arrière. Une vis de réglage 24 fixée en haut du support 4, forme la butée arrière réglable de la pédale 2. La pédale 2 comporte dans sa partie centrale sur son bord tourné vers l'avant, une découpe formant un creux 32 présentant une forme circulaire suivant un peu plus d'un demi-cercle, de manière à présenter une entrée 20 tournée vers l'avant qui se resserre. La pédale 2 comporte un perçage 30 disposé un peu en arrière du creux 32. Un dispositif de liaison 10 prévu pour relier la pédale 2 à une tige de liaison non représentée, actionnant le maître-cylindre de freinage, comporte une première chape avant 36 réalisée dans une tôle, présentant deux bras 25 tournés vers l'avant recevant à l'intérieur un boîtier en plastique 38 fixé par clipsage, prévu pour recevoir l'extrémité arrière de la tige de liaison formant une rotule. Une deuxième chape arrière 12 réalisée en tôle, comporte deux bras tournés vers l'arrière recevant à l'intérieur l'extrémité avant d'un guide 16, et 30 une partie centrale plane fixée sur la partie centrale de la première chape 36. Le guide 16 formé par deux bandes de tôles disposées parallèlement de chaque côté de la pédale 2, comporte à son extrémité avant un perçage 3057837 6 transversal venant en avant de cette pédale, et sur une grande partie de la longueur de chaque bande une rainure longitudinale 22. La figure 4 présente un axe d'appui 20 comportant une partie cylindrique centrale 40 équipée à son extrémité d'une tête fixe 42, recevant 5 de l'autre côté une tête mobile 44 fixée dans un perçage axial formé à l'extrémité de la partie cylindrique, afin de présenter deux têtes disposées symétriquement. Une bague élastique 46 est fixée sur une zone centrale de sa partie cylindrique 40. L'axe d'appui 20 est engagé dans des perçages 34 de la chape arrière 10 12 du dispositif de liaison 10, et dans les perçages disposés à l'avant du guide 16 monté dans cette chape. Un axe de guidage 18 identique à l'axe d'appui 20 sans la bague élastique 46, est engagé dans le perçage 30 de la pédale 2, et dans les rainures 22 de chaque bande du guide 16 encadrant cette pédale, afin de 15 permettre un coulissement de cet axe le long des rainures. L'axe d'appui 20 est engagé dans le creux 32 de la pédale 2, par un serrage de la bague élastique 46 afin d'assurer son passage dans l'entrée resserrée de ce creux, formant un clipsage. Dans sa position de repos la bague élastique 46 reste légèrement serrée dans le creux 32, afin d'assurer 20 une liaison entre la pédale 2 et l'axe d'appui 20 sans jeu, sans bruit et sans risque d'usure. La figure 5a présente la pédale 2 au repos. Le dispositif de liaison 10 est maintenu contre la pédale 2 par son axe d'appui 20 fixé dans le creux 32 de cette pédale. La tige de liaison 50 est reculée vers l'arrière, le freinage 25 n'est pas actionné. La figure 5b présente la pédale 2 actionnée par le conducteur, qui presse par l'axe d'appui 20 sur le dispositif de liaison 10, pour avancer la tige de commande 50 afin d'assurer un freinage du véhicule. L'axe de guidage 18 est à l'avant des rainures 22 du guide 16. 30 La figure 5c présente un freinage automatique du véhicule qui tire vers l'avant la tige de commande 50, alors que la pédale 2 est bloquée en arrière par un obstacle, comme par exemple le pied du conducteur. 3057837 7 La tige de commande 50 a entraîné vers l'avant le dispositif de liaison 10, avec un petit effort permettant à l'axe d'appui 20 de se déboîter hors du creux 32 de la pédale 2. Le dispositif de liaison 10 reste relié à la pédale 2 par le guide 16 recevant dans ces rainures 22 l'axe de guidage 18 qui 5 coulisse vers l'arrière. De cette manière lors d'un arrêt du freinage automatique avec la tige de commande 50 qui recule, ou lors d'une avance de la pédale 2 réalisée par le conducteur qui a retiré l'obstacle, l'axe de guidage 18 de cette pédale coulisse dans les rainures 22 du guide 16, ce qui remet en fin de course de 10 manière sûre le dispositif de liaison 10 dans la bonne position par rapport à cette pédale permettant d'engager l'axe d'appui 20 dans son creux 32. Lors d'une pression sur la pédale de frein 2, la bague élastique 46 assure la remise en place de l'axe d'appui 20 dans le creux 32 sans générer de bruit. On obtient à la fin dans tous les cas une pédale 2 normalement 15 raccrochée à la tige de commande 50. La figure 6a présente un système de pédale similaire, comportant en plus un ressort hélicoïdal de traction 60 fixé d'un côté dans un perçage de la chape arrière 12 du dispositif de liaison 10, et de l'autre côté dans un perçage 62 de la pédale 2. 20 La figure 6b présente le ressort 60 assurant une traction permanente qui tend à maintenir le dispositif de liaison 10 au plus près de la pédale 2, permettant en cas de décrochement de l'axe de maintien 20 de cette pédale, de garder ce dispositif près de la pédale. REVENDICATIONS1 - Système de pédale de frein pour véhicule automobile, comportant une pédale (2) comprenant un pivot (6) prévu pour être fixé sur un support (4), un patin recevant la pression du conducteur dirigée vers l'avant, et entre les deux une surface d'appui (32) tournée vers l'avant, prenant appui sur un dispositif de liaison (10) de ce système pour transmettre une force à une tige de commande (50) agissant sur les freins, ce véhicule étant équipé d'une fonction de freinage qui déplace automatiquement la tige de commande (50), caractérisé en ce que la surface d'appui (32) de la pédale (2) réalise un appui vers l'avant sur le dispositif de liaison (10), permettant un recul de la pédale (2) par rapport à ce dispositif, et en ce qu'il comporte un guide (16) reliant en permanence le dispositif de liaison (10) à la pédale (2) par des rainures de guidage (22) permettant le recul de la pédale (2) par rapport à ce dispositif. 2 - Système de pédale selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'appui (32) de la pédale (2) comporte un creux formant une partie circulaire d'appui. 3 - Système de pédale selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pédale (2) est reliée au dispositif de liaison (10) par un clipsage assurant un maintien. 4 - Système de pédale selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le dispositif de liaison (10) comporte un axe transversal d'appui (20), comprenant autour une bague élastique (46) qui est clipsée dans le creux de la surface d'appui (32). 5 - Système de pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide (16) coulisse par rapport à la pédale (2). 6 - Système de pédale selon la revendication 5, caractérisé en ce que le guide (16) comporte deux bandes parallèles présentant des rainures (22) disposées de chaque côté de la pédale (2), un axe de guidage (18) traversant la pédale étant engagé dans ces rainures (22). 3057837 9 7 - Système de pédale selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le guide (16) est relié au dispositif de liaison par un axe transversal d'appui (20) formant un pivot. 8 - Système de pédale selon la revendication 7, caractérisé en ce que 5 lors d'un freinage la surface d'appui (32) de la pédale (2) est en contact avec l'axe transversal d'appui (20) pour lui transmettre la pression. 9 - Système de pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pédale (2) et le dispositif de liaison (10) sont reliés par un ressort (60) qui tend à les rapprocher l'un de l'autre en 10 permanence. 10 - Véhicule automobile équipé d'un système de pédale de frein comprenant une pédale (2) agissant sur une tige de commande (50) d'un maître-cylindre de freinage, et d'une fonction de freinage automatique qui déplace automatiquement cette tige de commande, caractérisé en ce que ce 15 système de pédale de frein est selon l'une quelconque des revendications précédentes.