Brevet FR3084316A1 — publié le 20200131

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 généralement un dispositif de freinage comprenant une pédale de frein actionnant un maître-cylindre, qui transmet par un circuit hydraulique une pression du fluide vers des freins agissant sur chaque roue du véhicule. Les freins des roues 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 le maître-cylindre fixé à l'avant de ce dispositif d'assistance. Par ailleurs certains véhicules automobiles comportent un système de freinage automatique qui en cas de danger, actionne de manière automatique le dispositif d'assistance pour délivrer une force sur le maître-cylindre afin d'effectuer un freinage du véhicule. On réalise en particulier un freinage d'urgence quand des capteurs détectent un obstacle suffisamment proche à l'avant du véhicule, alors que le conducteur n'actionne pas les freins. Avec une pédale de frein habituelle comprenant une unique partie fixée par un pivot à un support, on a lors de ces freinages automatiques un mouvement vers l'avant de la pédale qui est entraînée par sa tige de commande, ce qui pose des problèmes dans le cas où un obstacle se trouve sous la pédale. Pour remédier à ces problèmes, un type de système de pédale de frein connu, présenté notamment par le document FR-A1-3050970, comporte un levier intermédiaire lié au support de pédale, relié à la tige de commande, qui reçoit le mouvement de la pédale de frein par une butée d'appui, pour le transmettre à cette tige. 2 La liaison entre la pédale de frein et le levier intermédiaire comporte une agrafe serrant l'âme de cette pédale, qui permet en cas de commande automatique du freinage avec la pédale de frein bloqué, une avance du levier intermédiaire en laissant cette pédale en arrière grâce à une désolidarisation 5 de l'agrafe qui glisse sur l'âme de la pédale de frein. De cette manière on permet dans tous les cas un freinage automatique, en évitant de plus de blesser le pied du conducteur lorsqu'il constitue l'obstacle gênant l'avance de la pédale de frein. Toutefois lorsqu'au cours d'un freinage automatique avec un obstacle 10 empêchant l'avance de la pédale de frein, si cet obstacle se retire, par exemple si le conducteur retire son pied, la pédale présente alors une position incertaine à l'intérieur de la course qui lui est permise entre sa buté arrière et le levier intermédiaire parti vers l'avant. Si le conducteur intervient ensuite sur la pédale de frein il peut être surpris 15 par sa position incertaine, ce qui peut entraîner une perte de temps pour retrouver ses repères de position de pédale de frein. En cas d'urgence cette gêne peut entraîner une perturbation du conducteur, et des risques supplémentaires. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients 20 de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un système de pédale comprenant une pédale de frein articulée autour d'un pivot avec un actionnement vers une direction avant lors d'un freinage, et un levier intermédiaire pivotant possédant une liaison avec une tige de commande d'un maître-cylindre de freinage, cette pédale de 25 frein disposant d'une butée d'appui qui, dans une position de service de la pédale par rapport au levier, agit sur ce levier lors d'une commande de la pédale de frein, ce système de pédale étant remarquable en ce qu'il comporte un ressort de rappel appliquant une force de rapprochement entre la pédale de frein et le levier, vers la position de service. 30 Un avantage de ce système de pédale est que lors d'un fonctionnement normal de service, la pédale agit sur le levier intermédiaire par sa butée 3 d'appui ce qui permet de transmettre la force à la tige de commande par l'intermédiaire de ce levier. Dans le cas d'un freinage automatique avec un blocage de la pédale de frein par un obstacle, le levier intermédiaire entraîné par la tige de commande 5 se déplace vers l'avant en se séparant de la butée d'appui de la pédale de frein et en s'en éloignant, avec une tension du ressort de rappel qui est calculée pour ne pas gêner ce freinage. De plus si l'obstacle disparaît, par exemple avec un retrait du pied du conducteur, alors automatiquement la pédale de frein tiré par le ressort de 10 rappel avance pour mettre sa butée en appui sur le levier intermédiaire en rapprochant ces deux éléments. La pédale retrouve alors sa position normale correspondant au freinage en cours, si le conducteur remet le pied dessus il n'est pas surpris par cette position ce qui assure la sécurité. Le système de pédale selon l'invention peut de plus comporter une ou 15 plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le ressort de rappel est un ressort hélicoïdal de traction. Dans ce cas, avantageusement le ressort de rappel est fixé directement 20 d'un côté sur le levier et de l'autre sur la pédale de frein. En particulier, le ressort de rappel peut être fixé de chaque côté par un crochet au levier et à la pédale de frein. Avantageusement, la pédale de frein et le levier sont reliés l'un à l'autre dans la position de service par une agrafe serrant latéralement une de ces 25 deux parties. Dans ce cas, avantageusement un bord avant de l'âme de la pédale de frein entrant dans l'agrafe, comporte une forme arrondie d'entrée dans cette agrafe. Avantageusement, la force de rappel du ressort développe une force 30 supérieure aux frottements de l'agrafe, permettant l'engagement dans cette agrafe jusqu'au contact de la butée d'appui sur l'appui correspondant du levier. 4 Avantageusement, la force de rappel du ressort qui est tendu avec la pédale de frein restant dans sa position arrière, est inférieure à un seuil permettant un fonctionnement complet d'un freinage automatique. Avantageusement, la pédale de frein et le levier comportent un pivot qui 5 est commun. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d'une pédale de frein agissant sur une tige de commande, et d'une fonction de freinage automatique qui déplace automatiquement cette tige de commande, remarquable en ce qu'il comporte un système de pédale comprenant l'une 10 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 : - les figures 1, 2 et 3 sont des vues respectivement du côté droit, de la 15 face arrière et du côté gauche, d'un système de pédale selon l'invention qui est au repos ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale suivant le plan de coupe IV-IV d'une agrafe de liaison de ce système de pédale ; et - les figures 5 et 6 sont des vues respectivement du côté droit et du côté 20 gauche de ce système de pédale lors d'un freinage automatique avec la pédale bloquée. Les figures 1, 2, 3 et 4 présentent un support de pédale 2 formé dans une tôle emboutie, comprenant une face plate 4 tournée vers l'avant du véhicule, disposant de perçages 6 pour sa fixation sur le tablier séparant l'habitacle du 25 compartiment moteur. Une pédale de frein 10 comprenant une âme formée par une tôle rigide, reçoit en partie supérieure un pivot 8 fixé par un montage en chape entre deux tôles parallèles du support 2, et en partie inférieure un patin 12 recevant l'appui du pied du conducteur. 30 Un levier intermédiaire 14 formé par une tôle disposée sur le côté droit de l'âme de la pédale de frein 10, reçoit en partie supérieure le pivot 8 afin de lui permettre un pivotement indépendant de cette pédale. 5 Un rebord transversal avant 38 du levier intermédiaire 14 comporte sur sa face avant une cage 16 moulée en matière plastique, recevant par une liaison rotule une tige de commande 18 dont l'extrémité avant agit sur un maître-cylindre de freinage, par l'intermédiaire d'un système d'assistance 5 automatisé pouvant réaliser des freinages automatiques du véhicule. Le bord avant de l'âme de la pédale 10 disposé en face de la cage 16, constitue une butée d'appui 36 venant au contact d'un appui formé par le rebord transversal 38 du levier intermédiaire 14, pour lui transmettre une force de freinage venant du conducteur. 10 Avantageusement on dispose un élément en élastomère entre la butée d'appui de la pédale 36 et le rebord transversal 38 du levier intermédiaire 14, afin d'éviter des bruits et une usure lors de l'application d'une force de freinage par le conducteur. Le côté gauche du levier intermédiaire 14 reçoit juste au-dessus de la 15 cage 16, une agrafe élastique 20 présentant une forme globale en « U » ouvert vers l'arrière, disposant d'un côté plat 22 fixé sur ce levier intermédiaire, et d'un autre côté courbe 24 comprenant une élasticité transversale. Le bord avant de l'âme de la pédale 10 entrant dans l'agrafe élastique 20, comporte une forme arrondie 28 qui coopère avec une pente d'extrémité 20 26 inclinée vers l'extérieur du côté courbe 24 de cette agrafe, afin d'assurer son entrée dans l'agrafe lorsque cette pédale se rapproche du levier intermédiaire 14. L'agrafe 20 applique un serrage élastique sur les deux faces de l'âme de la pédale 10, afin d'assurer un maintien en position pour un effort d'extraction 25 de cette pédale hors de l'agrafe ne dépassant pas un seuil d'extraction. Un ressort hélicoïdal de traction 30 comporte chaque extrémité attachée à un crochet 32, qui est fixé d'un côté sur le levier intermédiaire 14 et de l'autre sur la pédale 10. On applique ainsi une force permanente de rapprochement de la butée d'appui 36 de la pédale de frein 10 sur l'appui du rebord transversal 30 38 du levier intermédiaire 14 dans la position de serrage de cette agrafe, en engageant si nécessaire son âme dans l'agrafe 20. 6 Les figures 5 et 6 présentent un freinage automatique du véhicule avec la pédale de frein 10 restant bloquée en arrière par un obstacle, par exemple le pied du conducteur. Dans ce cas le levier intermédiaire 14 tiré par la tige de commande 18 5 actionnée par le système d'assistance, part en avant. L'âme de la pédale de frein 10 glisse dans l'agrafe 20 en restant en arrière, le ressort de rappel 30 se tend. La force de rappel du ressort de traction 30 appliquant un effort vers l'arrière sur le levier intermédiaire 14, en s'opposant à la force de freinage 10 transmise au maître-cylindre, est calculée pour appliquer un niveau de force restant inférieur à un seuil qui permet un fonctionnement complet d'un freinage automatique assurant la sécurité du véhicule. La force de rappel du ressort de traction 30 est calculée aussi pour appliquer une force suffisamment faible sur le pied du conducteur qui 15 constituerait l'obstacle arrêtant la pédale de frein 10, afin de ne pas le blesser. Si dans cette position l'obstacle arrêtant la pédale de frein 10 se dégage, par exemple si le pied du conducteur se retire, alors le ressort de traction 10 développe une force supérieure aux frottements de l'agrafe 20 pour permettre une avancée de cette pédale en engageant son âme dans l'agrafe, jusqu'au 20 contact automatique de la butée d'appui 36 sur l'appui correspondant du levier intermédiaire 14. Si le conducteur remet le pied sur le patin 12 de la pédale de frein 10, il la retrouve alors automatiquement dans sa position normale correspondant au freinage en cours du véhicule. Cette position est plus rassurante pour le 25 conducteur, et améliorer la sécurité. On réalise ainsi de manière simple et économique, avec un ressort de rappel 30 pouvant présenter toutes formes, REVENDICATIONS1 - Système de pédale comprenant une pédale de frein (10) articulée autour d'un pivot (8) avec un actionnement vers une direction avant lors d'un freinage, et un levier intermédiaire pivotant (14) possédant une liaison (16) avec une tige de commande (18) d'un maître-cylindre de freinage, cette pédale de frein (10) disposant d'une butée d'appui (36) qui, dans une position de service de la pédale (10) par rapport au levier (14), agit sur ce levier (14) lors d'une commande de la pédale de frein (10), caractérisé en ce qu'il comporte un ressort de rappel (30) appliquant une force de rapprochement entre la pédale de frein (10) et le levier (14), vers la position de service. 2 - Système de pédale selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de rappel (30) est un ressort hélicoïdal de traction. 3 - Système de pédale selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort de rappel (30) est fixé directement d'un côté sur le levier (14) et de l'autre sur la pédale de frein (10). 4 - Système de pédale selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ressort de rappel (30) est fixé de chaque côté par un crochet (32) au levier (14) et à la pédale de frein (10). 5 - Système de pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pédale de frein (10) et le levier (14) sont reliés l'un à l'autre dans la position de service par une agrafe (20) serrant latéralement une de ces deux parties. 6 - Système de pédale selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un bord avant de l'âme de la pédale de frein (10) entrant dans l'agrafe (20), comporte une forme arrondie (28) d'entrée dans cette agrafe (20). 7 - Système de pédale selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la force de rappel du ressort (30) développe une force supérieure aux frottements de l'agrafe (20), permettant l'engagement dans cette agrafe (20) jusqu'au contact de la butée d'appui (36) sur l'appui correspondant du levier (14). 8 8 - Système de pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la force de rappel du ressort (30) qui est tendu avec la pédale de frein (10) restant dans sa position arrière, est inférieure à un seuil permettant un fonctionnement complet d'un freinage 5 automatique. 9 - Système de pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pédale de frein (10) et le levier (14) comportent un pivot (8) qui est commun. 10 - Véhicule automobile équipé d'une pédale de frein (4) agissant sur 10 une tige de commande (18), et d'une fonction de freinage automatique qui déplace automatiquement cette tige de commande (24), caractérisé en ce qu'il comporte un système de pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes.