Brevet FR3054187A1 — publié le 20180126

PEDALE DE FREIN ARTICULÉE 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 généralement un système 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 habituelle prévue pour un 25 véhicule ne comportant pas de système de freinage automatique, on a alors lors de ce freinage automatique un mouvement vers l'avant de la pédale de frein qui est entraînée par sa tige de commande. Ce mouvement de la pédale de frein peut poser des problèmes si un obstacle se trouve en dessous de cette pédale, comme un objet rigide, ou le 30 pied du conducteur qui resterait en dessous. Le mouvement de la pédale de frein vers l'avant peut être limité, ce qui gênerait le freinage du véhicule. Pour 3054187 2 le 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 de frein restant en arrière, 5 comportant 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 de frein, et relié à la tige de commande actionnant le maître- 15 cylindre, 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 de frein sans l'entraîner. De cette manière le freinage automatique ne peut pas être gêné par un obstacle restant en dessous de la pédale de frein. 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 de frein, 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 de frein 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. 3054187 3 Elle propose à cet effet une pédale de frein de frein pour un véhicule automobile prévue pour agir par une tige de commande sur un maître-cylindre de freinage, présentant vers le haut un pivot supérieur de liaison avec la caisse de ce véhicule, et vers le bas un patin recevant l'appui du 5 conducteur, ce véhicule étant équipé d'une fonction de freinage qui déplace automatiquement la tige de commande, cette pédale étant remarquable en ce qu'elle comporte dans sa longueur une partie intermédiaire recevant en haut le pivot supérieur, et une partie principale recevant en haut une articulation reliée à l'extrémité inférieure de la partie intermédiaire, et 10 recevant en bas le patin d'appui, un ressort reliant les deux parties en rappelant la partie principale vers l'avant dans le sens de l'actionnement, et une butée avant limitant la rotation de la partie principale vers l'avant par rapport à la partie intermédiaire. Un avantage de cette pédale de frein est qu'au repos le ressort tendu 15 en rappelant la partie principale vers l'avant, laisse cette partie constamment vers l'avant en appui sur la butée qui limite sa course. Lors d'un fonctionnement normal avec une commande par le conducteur, la partie principale de la pédale agit sur la partie intermédiaire par la butée limitant le mouvement vers l'avant, ce qui permet de transmettre 20 la force à la tige de commande par l'intermédiaire de cette dernière partie. Dans le cas d'un freinage automatique sans blocage de la pédale de frein, la partie intermédiaire se déplaçant sous l'effet de la tige de commande, entraîne aussi par le ressort tendu la partie principale qui avance normalement, ce qui permet au conducteur de trouver le patin d'appui dans 25 sa position de freinage habituelle s'il veut intervenir dessus. Et dans le cas d'un freinage automatique avec un obstacle bloquant la pédale de frein, la tige de commande entraîne vers l'avant la partie intermédiaire de la pédale, qui laisse alors sur place la partie principale grâce au ressort qui se tend. La partie intermédiaire suit alors le mouvement de la 30 tige de commande sans risque de déboîtement de cette tige, et sans être gêné par l'obstacle qui reçoit un effort modéré ne pouvant pas blesser le conducteur. 3054187 4 On assure ainsi de manière simple, efficace et économique, dans tous les cas le confort et la sécurité. La pédale de frein selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre 5 elles. Selon un mode de réalisation, la butée avant étant sur la partie principale, est disposée vers l'arrière de cette partie principale et au-dessus de l'articulation. Selon un autre mode de réalisation, la butée avant étant sur la partie 10 principale, est disposée vers l'avant de cette partie principale et en dessous de l'articulation. Dans ce dernier cas, la partie intermédiaire peut comporter un rebord plié de tôle recevant l'appui de la butée avant de la partie principale. Le rebord plié de tôle peut alors supporter une cage recevant l'extrémité 15 arrière de la tige de commande du maître-cylindre de freinage. Dans ce dernier cas, en variante la partie intermédiaire peut comporter une goupille transversale recevant l'appui de la butée avant de la partie principale. Avantageusement, la pédale de frein comporte un tampon élastique 20 recevant l'appui de la butée avant. Suivant un mode de réalisation, la partie intermédiaire comporte une tôle pliée en forme de « U » constituant une chape recevant à l'intérieur la partie principale. En particulier, le ressort peut être un ressort hélicoïdal de traction, ou un 25 ressort comprenant des spires enroulées autour de l'axe de l'articulation. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d'une 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, cette pédale de frein comprenant 30 l'une quelconque des caractéristiques précédentes. 3054187 5 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 : - les figures 1 et 2 sont des vues d'ensemble d'une pédale de frein 5 selon l'invention équipée de son support, présentées respectivement du côté droit et de face ; - la figure 3 présente en détail la partie intermédiaire de cette pédale ; - les figures 4 et 5 présentent successivement en vue de face et de côté le support de cette pédale ; 10 - les figures 6, 7 et 8 présentent en vue de côté cette de pédale de frein successivement dans la position au repos, dans la position de freinage normal ou de freinage automatique avec la pédale libre, et dans la position de freinage automatique avec la pédale bloquée par un obstacle ; - les figures 9 et 10 présentent une pédale de frein suivant une 15 première variante ; et - la figure 11 présente une pédale de frein suivant une deuxième variante. Les figures 1, 2 et 3 présentent un support de pédale 2 prévu pour être fixé du côté avant indiqué par la flèche « AV », sur le tablier de la caisse du 20 véhicule comprenant une tôle séparant l'habitacle du compartiment moteur. Le support 2 constitue une chape recevant à l'intérieur une pédale de frein 4 maintenue dans sa partie supérieure par un pivot transversal 6. L'extrémité inférieure de la pédale 4 comporte un patin 8, recevant la pression appliquée par le conducteur vers l'avant. 25 La pédale de frein 4 comporte suivant sa longueur en haut une partie intermédiaire 10 comprenant une tôle pliée en forme de « U » dans la longueur, disposant de deux ailes parallèles identiques, présentant le rebord plié tourné vers l'arrière. L'extrémité supérieure de la partie intermédiaire 10 comporte un perçage transversal recevant le pivot 6. 30 La pédale de frein 4 comporte une partie principale inférieure 12 recevant à sa base le patin 8, formée par une tôle découpée dont la partie supérieure insérée entre les deux ailes de la partie intermédiaire 10, 3054 18 7 6 présente un perçage transversal recevant l'axe d'articulation 14 pour constituer un montage en chape guidant cette partie principale. La partie intermédiaire 10 comporte à sa base du côté avant, une cage 30 moulée en matière plastique recevant par une liaison du type rotule 5 l'extrémité arrière d'une tige de commande non représentée, actionnant le maître-cylindre du circuit de freinage. Un ressort hélicoïdal de traction 16 est fixé d'un côté à un crochet 32 disposé à la base de la partie intermédiaire 10, un peu en dessous de l'axe d'articulation 14, et de l'autre côté sur la partie principale 12 de manière à 10 appliquer en permanence sur cette partie principale une traction vers l'avant. Le bord arrière de l'extrémité supérieure de la partie principale 12, au- dessus de l'axe d'articulation 14, forme une butée avant 18 venant en appui à l'intérieur du rebord plié de la partie intermédiaire 10, par l'intermédiaire d'un tampon élastique 34. 15 De cette manière la traction du ressort 16 maintient en permanence la partie principale 12 de la pédale 4 en appui sur sa butée avant 18, ce qui met cette partie dans l'alignement de la partie intermédiaire 10. Une force appliquée par le conducteur sur le patin 8 maintient la partie principale 12 en appui sur sa butée 18, ce qui entraîne en rotation la partie 20 intermédiaire 10 autour de son pivot supérieur 6, qui transmet à son tour cette force à la tige de commande du maître-cylindre par l'intermédiaire de la cage 30. Le tampon élastique 34 permet d'obtenir un contact de la butée 18 de la partie principale 12, sur la partie intermédiaire 10, sans bruit et sans usure. 25 Les figures 4 et 5 détaillent le support de pédale 2 réalisé dans une tôle découpée et pliée, formant une chape comportant dans sa partie supérieure un perçage transversal recevant le pivot 6 qui maintient et guide la pédale 4 à l'intérieur de ce support. Chaque côté de la chape formée par le support 2 comporte une partie 30 plane 20 tournée vers l'avant, présentant des perçages 22 permettant la fixation sur le tablier du véhicule. Le fonctionnement de la pédale de frein selon l'invention est le suivant. 3054187 7 Dans une position au repos présentée figure 6, la tige de commande du maître-cylindre repousse vers l'arrière la partie intermédiaire 10. Par l'effet du ressort de traction 16, la partie principale 12 de la pédale 4 est dans l'alignement de cette partie intermédiaire 10. 5 Dans une position de fonctionnement normal présentée figure 7, le conducteur actionnant la pédale de frein 4 avec une force F, la partie principale 12 en appui par l'axe d'articulation 14 et par sa butée avant 18 sur la partie intermédiaire 10, transmet une rotation à cette partie intermédiaire qui applique la force à la tige de commande du maître-cylindre. Les deux 10 parties 10, 12 de la pédale 4 restent alignées. Lors d'un freinage automatique du véhicule avec la pédale 4 qui n'est pas arrêtée par un obstacle, la tige de commande du maître-cylindre tire vers l'avant la partie intermédiaire 10, qui entraîne dans son mouvement par le ressort 16 la partie principale 12. L'ensemble de la pédale 4 avance 15 normalement, les deux parties 10, 12 restant alignées. Dans ce cas le conducteur peut appliquer à tout moment sur la pédale 4 un effort supplémentaire s'il veut augmenter le freinage, il trouvera cette pédale dans sa position correspondant au freinage en cours, sans avoir à réaliser une course morte au départ pour l'avancer. 20 Lors d'un freinage automatique présenté figure 8, la pédale 4 étant arrêtée par un obstacle 40 disposé en avant de celle-ci, par exemple le pied du conducteur, la tige de commande du maître-cylindre tire vers l'avant la partie intermédiaire 10. On a alors une mise en tension du ressort 16 qui permet le mouvement de cette partie intermédiaire 10, tout en laissant la 25 partie principale 12 dans sa position arrière de repos. Après un arrêt du freinage automatique, la tige de commande du maître-cylindre ainsi que la partie intermédiaire 10 étant repoussée vers l'arrière, le ressort 16 se détend en remettant la partie principale 12 dans sa position de repos initiale. 30 Les figures 9 et 10 présentent une pédale de frein 4 similaire, comportant une partie intermédiaire 10 formée par une simple épaisseur de tôle présentant à son extrémité inférieure sur un bord tourné vers l'avant, un 3054187 8 rebord de tôle 60 plié à 90° supportant vers l'avart la cage 30 recevant la tige de commande. La partie principale 12 de la pédale vient sur le côté de la partie intermédiaire 10, un ressort 64 comprenant des spires enroulées autour de 5 l'axe d'articulation 14, appliquant en permanence un rappel de cette partie principale vers l'avant. Un peu en dessous de l'axe d'articulation 14, le bord avant de la partie principale 12 vient en appui sur le rebord plié de tôle 60 de la partie intermédiaire 10 pour former une butée avant 18. Le fonctionnement de la pédale de frein 4 ne change pas, la partie 10 principale 12 de cette pédale pouvant seulement se plier vers l'arrière par rapport à la partie intermédiaire 10, avec le ressort 64 la rappelant constamment vers l'avant sur sa butée avant 18. La figure 11 présente une pédale de frein 4 comportant une partie intermédiaire 10 similaire à celle présentée figure 1, formant une chape 15 recevant à l'intérieur la partie principale 12. La partie principale 12 est rappelée en permanence vers l'avant par le ressort hélicoïdal de traction 16. Un peu en dessous de l'axe d'articulation 14, le bord avant de la partie principale 12 comporte une découpe en arc de cercle formant une butée avant 18, comportant un petit rebord formé par le pliage de la tôle venant 20 s'ajuster sur une goupille transversale 70 fixée à la base de la partie intermédiaire 10. Le fonctionnement de cette pédale de frein 4 ne change pas, le ressort 16 rappelant la partie principale 12 constamment vers l'avant sur sa butée avant 18. REVENDICATIONS1 - Pédale de frein (4) pour un véhicule automobile prévue pour agir par une tige de commande sur un maître-cylindre de freinage, présentant vers le haut un pivot supérieur (6) de liaison avec la caisse de ce véhicule, et vers le bas un patin (8) recevant l'appui du conducteur, ce véhicule étant équipé d'une fonction de freinage qui déplace automatiquement la tige de commande, caractérisée en ce qu'elle comporte dans sa longueur une partie intermédiaire (10) recevant en haut le pivot supérieur (6), et une partie principale (12) recevant en haut une articulation (14) reliée à l'extrémité inférieure de la partie intermédiaire (10), et recevant en bas le patin d'appui (8), un ressort (16, 64) reliant les deux parties (10, 12) en rappelant la partie principale (12) vers l'avant dans le sens de l'actionnement, et une butée avant (18) limitant la rotation de la partie principale (12) vers l'avant par rapport à la partie intermédiaire (10). 2 - Pédale de frein selon la revendication 1, caractérisée en ce que la butée avant (18) étant sur la partie principale (12), est disposée vers l'arrière de cette partie principale (12) et au-dessus de l'articulation (14). 3 - Pédale de frein selon la revendication 1, caractérisée en ce que la butée avant (18) étant sur la partie principale (12), est disposée vers l'avant de cette partie principale (12) et en dessous de l'articulation (14). 4 - Pédale de frein selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie intermédiaire (10) comporte un rebord plié de tôle (60) recevant l'appui de la butée avant (18) de la partie principale (12). 5 - Pédale de frein selon la revendication 4, caractérisée en ce que le rebord plié de tôle (60) supporte une cage (30) recevant l'extrémité arrière de la tige de commande du maître-cylindre de freinage. 6 - Pédale de frein selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie intermédiaire (10) comporte une goupille transversale (70) recevant l'appui de la butée avant (18) de la partie principale (12). 3054187 10 7 - Pédale de frein selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un tampon élastique (34) recevant l'appui de la butée avant (18). 8 - Pédale de frein selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisée en ce que la partie intermédiaire (10) comporte une tôle pliée en forme de « U » constituant une chape recevant à l'intérieur la partie principale (12). 9 - Pédale de frein selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ressort est un ressort hélicoïdal de 10 traction (16), ou un ressort (64) comprenant des spires enroulées autour de l'axe de l'articulation (14). 10 - Véhicule automobile équipé d'une pédale de frein (4) 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, 15 caractérisé en ce que cette pédale de frein (4) est selon l'une quelconque des revendications précédentes.