Brevet FR3066628A1 — publié le 20181123

PEDALE D'ACCELERATEUR, EN PARTICULIER POUR UN VEHICULE AUTOMOBILE, MUNIE D'UN DISPOSITIF DE REALISATION D'HYSTERESIS MECANIQUE La présente invention concerne de façon générale une pédale d'accélérateur, en particulier pour des véhicules automobiles. De façon plus spécifique, la présente invention concerne une pédale d'accélérateur du type comprenant un support sur lequel est monté un levier de commande pouvant tourner autour d'un premier axe de rotation, et un rotor monté sur le support et relié au levier de commande par l'intermédiaire d'une articulation, ledit rotor pouvant tourner autour d'un deuxième axe de rotation, à l'encontre de l'action de moyens élastiques de réaction interposés entre ledit rotor et le support. Dans les pédales d'accélérateur, comme dans d'autres systèmes de commande de conduite à fil, l'on sait munir la commande d'un dispositif d'hystérésis, de façon à rendre la caractéristique force-déplacement de la commande différente entre la condition dans laquelle le conducteur applique une force sur la commande et la condition dans laquelle le conducteur relâche la commande. A cette fin, il est introduit, de façon générale, une force de frottement variable, agissant sur le levier de commande ou sur d'autres parties mobiles reliées à celui-ci, et appliquée par l'intermédiaire d'éléments mobiles, celle-ci permettant de réaliser une hystérésis variable de façon proportionnelle à la course angulaire du levier de commande. Un but de la présente invention est de réaliser une pédale d'accélérateur du type spécifié ci-dessus, qui permette de réduire le nombre de composants nécessaires pour sa réalisation (en particulier, le nombre de composants affectés au système d'hystérésis), et, par conséquent, de simplifier les opérations d'assemblage. Ce but, ainsi que d'autres, seront réalisés, selon l'invention, par une pédale d'accélérateur du type défini initialement, caractérisée en ce que le rotor comprend une partie de liaison reliée au levier de commande et pouvant tourner autour du deuxième axe, et une partie élastique à déformation contrôlée de façon à s'infléchir par rapport à la partie de 3066628 2 liaison, les moyens élastiques de réaction étant interposés entre la partie élastique à déformation contrôlée et le support, et sollicitant la partie élastique à déformation contrôlée contre une surface de coulissement du support, de telle sorte que la surface de coulissement du support soit 5 susceptible d'exercer sur ledit rotor une force de frottement variable en fonction de la position angulaire du levier de commande. Dans cette pédale d'accélérateur, le système pour la production d'une force de frottement variable est en fait constitué par un composant unique (le rotor), par l'intermédiaire de sa partie à déformation contrôlée. 10 Ceci permet de réduire le nombre de composants nécessaires à la réalisation de la pédale d'accélérateur, et, par conséquent, de simplifier les opérations d'assemblage. Selon un mode de réalisation, la partie de liaison du rotor comprend une extrémité de couplage par l'intermédiaire de laquelle le rotor est 15 monté de façon à pouvoir tourner sur le support, une extrémité de liaison par l'intermédiaire de laquelle le rotor est relié au levier de commande, et une paire de bras qui interconnectent l'extrémité de couplage et l'extrémité de liaison, et la partie élastique à déformation contrôlée comprend une extrémité libre disposée entre les bras de la partie de liaison et susceptible 20 d'être couplée aux moyens élastiques de réaction, et une partie de liaison souple qui relie l'extrémité libre de la partie élastique à déformation contrôlée à l'extrémité de couplage du rotor, ladite partie de liaison ayant un profil curviligne et constituant une surface de coulissement comportant une concavité dirigée vers le deuxième axe de rotation, et susceptible de 25 venir en prise avec la surface de coulissement du support. De préférence, la partie élastique à déformation contrôlée comprend des moyens de limitation de déformation susceptibles de venir en butée contre la partie de liaison du rotor à la suite d'une déformation d'ampleur prédéterminée de la partie élastique à déformation contrôlée. 30 En particulier, les moyens de limitation de déformation peuvent comprendre une paire d'appendices s'étendant transversalement à partir de l'extrémité libre de la partie à déformation contrôlée, et respectivement disposés à l'avant des bras de la partie de liaison selon une direction de rotation du rotor. 35 De préférence, un élément de localisation est disposé dans 3 3066628 l'extrémité de couplage du rotor, ledit élément de localisation étant susceptible d'être détecté par un capteur afin de rendre disponible un signal représentatif de la position angulaire du levier de commande. De façon avantageuse, les moyens de limitation de déformation, 5 également en cas de rupture de la partie élastique du composant, assurent l'efficacité des moyens élastiques de réaction, et, par conséquent, le retour en position de minimum du levier de commande, et le signal électrique correspondant délivré par le capteur intégré dans la pédale d'accélérateur. 10 Selon ce mode de réalisation, le rotor intègre également la partie mobile d'un système électronique de détection de position du levier de commande (par exemple, un aimant). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à partir de la description détaillée qui suit, effectuée à simple titre d'exemple 15 non limitatif, en référence aux dessins joints, dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe d'une pédale d'accélérateur selon la présente invention ; les figures 2 à 5 sont différentes vues d'un rotor de la pédale selon la figure 1 ; 20 les figures 6 et 7 sont des vues en coupe qui représentent les forces agissant sur le rotor lors du fonctionnement ; la figure 8 est un graphique qui représente la caractéristique force-déplacement angulaire de la pédale d'accélérateur ; et la figure 9 est une vue en perspective d'un rotor de la pédale selon 25 un autre mode de réalisation. Dans les dessins est indiquée dans son ensemble en 1 une pédale d'accélérateur selon la présente invention. La pédale d'accélérateur 1 comprend un support, indiqué dans son ensemble en 2. Dans l'exemple de réalisation illustré, l'enceinte de support 30 2 comprend un corps principal 3 et un capot inférieur 4, accouplés entre eux et solidaires l'un de l'autre. La pédale d'accélérateur 1 comprend un levier de commande 5, monté de façon à pouvoir tourner sur le support 2. Le levier de commande 5 comporte à une extrémité une formation 35 d'un seul tenant 5a, en forme de plaquette en arc, destinée, lors de 4 3066628 l'utilisation, à être enfoncée par un pied d'un utilisateur. Le levier de commande 5 est supporté en rotation dans le support 2, autour d'un axe fixe, indiqué en A dans la figure 1. Le levier 5 présente de plus un appendice 5b agissant dans la direction de rotation du levier 5, et 5 muni d'une extrémité à fourche 5c. Si l'on se réfère également aux figures 2 à 5, la pédale d'accélérateur 1 comprend également un rotor 7, monté de façon à pouvoir tourner sur le support 2. Le rotor 7 est de préférence un élément réalisé d'une seule pièce, en particulier en matière plastique. Il peut être réalisé en un seul 10 matériau, ou en plusieurs matériaux éventuellement combinés lors de la phase de réalisation, par exemple à l'aide d'un moulage par injection à matériaux multiples. Le rotor 7 comprend une partie de liaison 8 reliée au levier de commande 5 et pouvant tourner par rapport au support 2, et une partie 15 élastique à déformation contrôlée 9 susceptible de s'infléchir par rapport à la partie de liaison 8. La partie de liaison 8 du rotor 7 comprend une extrémité de couplage 81 par l'intermédiaire de laquelle le rotor 7 est monté de façon à pouvoir tourner sur le support 2. Dans l'exemple illustré, l'extrémité 81 comprend 20 une paire de disques 81a disposés de façon parallèle et à distance l'un de l'autre, dans lesquels sont réalisés des trous traversants centraux respectifs 81a'. Les disques 81a sont reliés l'un à l'autre par une partie en pont 81b, visible dans les figures 3 à 5. A partir des disques 81a s'étendent transversalement vers l'extérieur des saillies en collier 25 respectives 81c, qui sont disposées de façon coaxiale à l'axe de rotation du rotor 7, indiqué en B en figure 1. Ces saillies en collier 81c sont insérées dans des sièges respectifs (non illustrés) réalisés sur le support 2 (en partie dans le corps principal 3 et en partie dans le capot 4 du support 2), de façon à constituer l'axe de rotation B du rotor 7. Selon un autre 30 mode de réalisation (non illustré), le support peut être muni d'un arbre fixe sur lequel le rotor est monté de façon à pouvoir tourner. Chacun des disques 81a définit avec la saillie en collier respective 81c un siège pour le logement d'au moins un élément de localisation (non illustré), par exemple un aimant, dont la position angulaire par rapport à l'axe B peut être 35 détectée par un capteur (non illustré), par exemple un capteur à effet Hall, 5 3066628 disposé à l'intérieur d'un siège C réalisé dans le support 2, afin de rendre disponible un signal indicatif de la position angulaire du rotor 7, et, par conséquent, représentatif de la position angulaire du levier de commande 5. 5 La partie de liaison 8 du rotor 7 comporte en fait une extrémité de liaison 82 par l'intermédiaire de laquelle le rotor 7 est relié au levier de commande 5. Dans l'exemple illustré, l'extrémité de liaison 82 du rotor 7 se présente sous la forme d'un pivot, inséré dans l'extrémité en fourche 5c de l'appendice 5b du levier de commande 5. Cependant, d'autres formes 10 d'articulation du rotor avec le levier de commande sont concevables, et, dans celles-ci, le rotor peut être articulé avec le levier de commande soit directement, soit par l'intermédiaire d'éléments cinématiques intermédiaires. La partie de liaison 8 du rotor 7 comprend de plus une paire de bras 15 84 qui interconnectent l'extrémité de couplage 81 et l'extrémité de liaison 82. Dans l'exemple illustré, chaque bras 84 s'étend dans une direction sensiblement radiale à partir d'une saillie en collier respective 81c jusqu'au pivot 82, délimitant entre ceux-ci un espace intermédiaire. La partie élastique à déformation contrôlée 9 du rotor 7 comprend 20 une extrémité libre 91 disposée dans l'espace entre les bras 84 de la partie de liaison 82. Cette extrémité libre 91 comprend, du côté dirigé vers le capot 4, un siège 92 qui reçoit une extrémité d'un ressort hélicoïdal 11 travaillant en compression, et dont l'autre extrémité repose sur le capot 4 du support 2. Cependant, des configurations différentes de moyens 25 élastiques de réaction sont possibles, par exemple avec plusieurs ressorts travaillant en compression ou avec des ressorts travaillant en torsion. La partie élastique à déformation contrôlée 9 comprend de plus une partie de liaison souple 94 qui relie l'extrémité libre 91 de la partie élastique à déformation contrôlée 9 à l'extrémité de couplage 81 de la 30 partie de liaison 8 du rotor 7. Dans l'exemple illustré, la partie de liaison 94 est reliée à la partie en pont 81b qui interconnecte les disques 81a à l'extrémité de couplage 81. La partie de liaison 94 mentionnée ci-dessus présente un profil curviligne et constitue une surface de coulissement 94a comportant une concavité dirigée vers l'axe de rotation B du rotor, et 35 susceptible de venir en prise avec une surface de coulissement 6 3066628 correspondante 3a réalisée sur le support. La partie élastique à déformation contrôlée 9 du rotor 7 comprend de plus des moyens de limitation de déformation susceptibles de venir en butée contre la partie de liaison 8 du rotor 7 à la suite d'une déformation 5 d'ampleur prédéterminée de la partie élastique à déformation contrôlée 9. Dans l'exemple illustré, ces moyens de limitation de déformation comprennent une paire d'appendices 95 s'étendant transversalement à partir de l'extrémité libre 91 de la partie à déformation contrôlée 9, et respectivement disposés à l'avant des bras 84 de la partie de liaison 8 10 selon une direction de rotation du rotor 7. De préférence, les moyens de limitation de tension sont configurés de façon à maintenir la partie élastique à déformation contrôlée 9 en contact avec la partie de liaison 8 du rotor 7, sous l'action des moyens élastiques de réaction 11, dans le cas où, à la suite d'une rupture, la partie 15 élastique à déformation contrôlée 9 se trouve séparée de la partie de liaison 8 du rotor 7. De cette façon, il est assuré que, dans le cas d'une rupture de la partie élastique du rotor, les moyens de limitation de déformation garantissent l'efficacité des moyens élastiques de réaction, et, par conséquent, le retour en position de minimum du levier de commande, 20 et le signal électrique correspondant délivré par le capteur intégré dans la pédale d'accélérateur. L'on décrit à présent le fonctionnement de la pédale d'accélérateur décrite ci-dessus. Lorsque le levier de commande 5 est actionné par un utilisateur, la 25 force appliquée sur la plaquette 5a est transmise par l'intermédiaire de l'articulation 5c, 82 au rotor 7. Le rotor 7 est maintenu en position par le corps principal 3 et par le capot 4 du support 2, par l'intermédiaire de la saillie en collier 81c. Le rotor 7 est de plus en contact avec le support 2 par l'intermédiaire 30 de la surface de coulissement 94a. Le système de forces auquel le rotor 7 est soumis est représenté dans les figures 6 et 7, dans lesquelles F1 est la force transmise par l'intermédiaire de l'articulation, F2 est la force exercée par le ressort 11, F3 est la réaction contraire exercée par la surface de coulissement 3a du 35 support, F4 est la réaction contraire exercée par le siège sur la saillie en 7 3066628 collier 81c, et F5 est la force de frottement entre les surfaces de coulissement 94a et 3a, respectivement, du rotor 7 et du support 2. Si l'on se réfère à la figure 7, au fur et à mesure que la pédale est actionnée et que le levier de commande 5 est amené en rotation, la force 5 F2 exercée par le ressort 11 et la force F1 nécessaire à l'actionnement du système augmentent. Grâce à l'élasticité du matériau du rotor 7, l'action des forces F1 et F2 provoque une déformation élastique de la partie à déformation contrôlée 9 qui force la surface de coulissement 94a à exercer une force 10 toujours plus élevée sur le support 2 (les flèches P1 et P2 en figure 2 représentent le mouvement du rotor 7 et la déformation de sa partie à déformation contrôlée 9). La réaction contraire F3 augmentera avec l'angle de rotation du levier de commande 5, de même, avec celle-ci, que la force de frottement dérivée F5. 15 La force F4 échangée entre le rotor 7 et le support 2 par l'intermédiaire de la saillie en collier 81c du rotor 7 et des sièges respectifs du support aura un module et une direction variables, de façon à rééquilibrer le système. L'extrémité libre 91, soumise au déplacement élastique provoqué par 20 la partie de liaison 94 de la partie à déformation contrôlée 9, peut se déplacer de façon relative par rapport à la partie de liaison 8 jusqu'au point auquel le limiteur de déplacement 95 arrive en contact avec les bras 84 de cette partie 8. Bloquant le mouvement relatif, de plus amples déformations du 25 composant sont empêchées, et, par conséquent, l'augmentation de l'hystérésis de la force se trouve limitée ; cette caractéristique empêche que la force augmente de façon excessive et ne permette pas à la pédale de revenir à la position de minimum (ou position de repos). En association avec les moyens élastiques 11, le rotor 7 permet de 30 faire varier la force de frottement appliquée, par le fait d'agir sur les caractéristiques suivantes : - le matériau utilisé pour la réalisation du rotor 7 ; - la géométrie de l'entaille entre la partie de liaison 8 rigide et la partie à déformation contrôlée 9 ; 35 - la section résistante de la partie à déformation contrôlée 9 ; 8 3066628 - la géométrie de la surface de coulissement 94a du rotor 7 et de la surface de coulissement 3a du support 2. La caractéristique force-déplacement qu'il est possible d'obtenir durant l'actionnement de la pédale est du type représenté en figure 8 ; 5 l'hystérésis mécanique générée est croissante avec l'avance de la course angulaire a d'actionnement du levier de commande 5 jusqu'au contact final du limiteur de déplacement 95. Si l'on se réfère à la figure 9, on y trouve illustré un autre mode de réalisation du rotor pour la pédale d'accélérateur. Il a été attribué aux 10 éléments correspondant à ceux du mode de réalisation précédent les mêmes numéros de référence. Le rotor 7 représenté en figure 9 est sensiblement identique à celui des figures 2 à 5, à l'exception du fait que les moyens de limitation de déformation sont réalisés d'une manière différente. 15 En figure 9, les moyens de limitation de déformation comprennent deux paires d'appendices 95a', 95b' s'étendant transversalement à partir des côtés opposés de l'extrémité libre 91 de la partie à déformation contrôlée 9 du rotor. Ces appendices 95a', 95b' sont insérés dans des fentes respectives 86a, 86b réalisées dans chacun des bras 84 de la 20 partie de liaison 8 du rotor. Comme on peut l'observer, la fente 86a la plus voisine de l'axe de rotation B du rotor présente une étendue inférieure à celle de la plus lointaine, 86b, de façon à tenir compte des excursions angulaires différentes des appendices 95a' et 95b'. Naturellement, tout en demeurant à l'intérieur du principe de 25 l'invention, les modes de réalisation et les détails de réalisation pourront être amenés à différer considérablement de ce qui a été décrit et illustré à simple titre d'exemple non limitatif, sans pour autant s'écarter de l'étendue de l'applicabilité de l'invention telle qu'elle est définie dans les revendications jointes. 30 9 REVENDICATIONS1. Pédale d'accélérateur (1), en particulier pour un véhicule automobile, comprenant : un support (2 ; 3, 4) sur lequel est monté un levier de commande (5) 5 pouvant tourner autour d'un premier axe de rotation (A), et un rotor (7) monté sur le support (2 ; 3, 4) et relié au levier de commande (5) par l'intermédiaire d'une articulation (82, 5c), ledit rotor (7) pouvant tourner autour d'un deuxième axe de rotation (B), à l'encontre de l'action de moyens élastiques de réaction (11) interposés entre ledit rotor 10 (7) et le support (2 ; 3, 4), la pédale d'accélérateur (1) étant caractérisée en ce que le rotor (7) comprend une partie de liaison (8) reliée au levier de commande (5) et pouvant tourner autour du deuxième axe de rotation (B), et une partie élastique à déformation contrôlée (9) susceptible de s'infléchir par rapport 15 à la partie de liaison (8), les moyens élastiques de réaction (11) étant interposés entre la partie élastique à déformation contrôlée (9) et le support (2 ; 3, 4) et sollicitant la partie élastique à déformation contrôlée (9) contre une surface de coulissement (3a) du support (2 ; 3, 4), de telle sorte que la surface de coulissement (3a) du support (2 ; 3, 4) soit 20 susceptible d'exercer sur ledit rotor (7) une force de frottement variable en fonction de la variation de la position angulaire (a) du levier de commande (5). 2. Pédale selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie de liaison (8) comprend une extrémité de couplage (81) par l'intermédiaire 25 de laquelle le rotor (7) est monté de façon à pouvoir tourner sur le support (2 ; 3, 4), une extrémité de liaison (82) par l'intermédiaire de laquelle le rotor (7) est relié au levier de commande (5), et une paire de bras (84) qui interconnectent l'extrémité de couplage (81) et l'extrémité de liaison (82), et en ce que la partie élastique à déformation contrôlée (9) comprend une 30 extrémité libre (91) disposée entre les bras (84) de la partie de liaison (8) et susceptible d'être couplée aux moyens élastiques de réaction (11), et une partie de liaison souple (94) qui relie l'extrémité libre (91) de la partie élastique à déformation contrôlée (9) à l'extrémité de couplage (81) du rotor (7), ladite partie de liaison (94) ayant un profil curviligne et 35 constituant une surface de coulissement (94a) comportant une concavité 10 3066628 dirigée vers le deuxième axe de rotation (B), et susceptible de venir en prise avec la surface de coulissement (3a) du support (2 ; 3, 4). 3. Pédale selon la revendication 2, caractérisée en ce que la partie élastique à déformation contrôlée (9) comprend des moyens de limitation de déformation (95 ; 95a', 95b') susceptibles de venir en butée contre la partie de liaison (8) du rotor (7) à la suite d'une déformation d'ampleur prédéterminée de la partie élastique à déformation contrôlée (9). 4. Pédale selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de limitation de déformation (95 ; 95a', 95b') sont configurés de façon à maintenir la partie élastique à déformation contrôlée (9) en contact avec la partie de liaison (8) du rotor (7), sous l'action des moyens élastiques de réaction (11), dans le cas où, à la suite d'une rupture, la partie élastique à déformation contrôlée (9) se trouve séparée de la partie de liaison (8) du rotor (7). 5. Pédale selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les moyens de limitation de déformation (95 ; 95a', 95b') comprennent une paire d'appendices (95) s'étendant de façon transversale à partir de l'extrémité libre (91) de la partie à déformation contrôlée (9), et respectivement disposés à l'avant des bras (84) de la partie de liaison (8) selon une direction de rotation du rotor (7). 6. Pédale selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les moyens de limitation de déformation (95 ; 95a', 95b') comprennent au moins une paire d'appendices (95a', 95b') s'étendant de façon transversale à partir de l'extrémité libre (91) de la partie à déformation contrôlée (9), chacun desdits appendices (95a', 95b') étant inséré dans une fente (86a, 86b) réalisée dans le bras respectif (84) de la partie de liaison (8). 7. Pédale selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce qu'un élément de localisation est disposé dans l'extrémité de couplage (81) du rotor (7), ledit élément de localisation étant susceptible d'être détecté par un capteur afin de rendre disponible un signal représentatif de la position angulaire (a) du levier de commande (5).