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Monsieur Gérard de Monge.
En général les freins des machines ou des véhicules sont basés sur le frottement l'une sur l'autre de deux surfaces en matières solides. Ce frottement donne lieu à un dégagement de chaleur et à une usure plus ou moins rapide des matières utilisées,
En ce qui concerne les véhicules automobiles, cette usure est notamment importante quand les freins sont actionnés pendant un temps relativement long pour opérer un ralentissement de la voiture. D'autre part, pour opérer ce ralentissement même sans prévoir l'arrêt complet, le conducteur est obligé de porter le pied sur la pédale des freins en l'éloignant ainsi de l'accélérateur, un second mouvement du pied étant nécessaire pour actionner à nouveau ce dernier d'où une perte de temps avant de reprendre de la vitesse.
Suivant l'invention, le freinage est obtenu par un travail mécanique négatif produit par la pression d'un fluide, cette pression étant provoquée à volonté par des organes appropriés; la chaleur développée est aisément dissipée en faisant par exemple passer le
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fluide dans un organe radiateur et l'usure des matiàres opérant le freinte est nulle puisqu'il s'agit de fluides.
L'invention prévoit aussi notamment pour les vénielles automobi- les un frein sans usareet apte à opérer particulièrement un ralen- tissement du véhicule, muni d'une commande située au voisinage immé- diat de l'accélérateur de façon à pouvoir opérer le freinage de ralen- tissement sans que le pied du conducteur quitte sa position en face de l'accélérateur et comportant notamment une tringle d'allure verti- cale située au voisinage immédiat de l'accélérateur de façon à pou- voir être actionnée latéralement par un simple mouvement latéral de la pointe du
pied, celui-ci restant en face de l'accélérateur qui peut ainsi être actionné à nouveau immédiatement après l'opération d'un freinage de ralentissement.
Suivant l'invention le freinage est obtenu par la mise en opé- ration d'une pompe volumétrique refoulant un fluide à travers des orifices à section étranglée de façon à provoquer des pressions imorifices section étranglée façon provoquer des pressions portantes du fluide pompé et à créer ainsi un travail mécanique nâga- tif en opposition avec le mouvement des organes à freiner.
Suivant l'invention, ilest fait usage de préférence d'une pompe comportant des cylindres et des pistons à course variable en liaison avec les organes à freiner et restant constamment en mouvement avec ces organes, la course relative des organes de pompage pouvant être réglée à zéro pendant que le freinage ne doit pas avoir lieu. La cour- se despistons pa,r rapport aux cylindres est réglée par une amplitude plus ou moins grande en rapport avec l'intensité du freinage que l'on désire obtenir.
Suivant l'invention, il est fait usage de préférence d'une pompe rotative dont les cylindres sont fixés radialement autour d'un axe central et les pistons guidés par une couronne circulaire tournant librement, l'axe de rotation de cette couronne pouvant être placé au même point que l'axe de rotation des cylindres de façon que le mou- veinent relatif entre les cylindres et les pistons soit nul pendant
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que l'action de freinage doit être réduite à zéro ; cette couronne pouvant être excentrée progressivement à volonté de façon à faire naître l'opération de pompage qui opère le freinage.
L'invention prévoit que le fluide ainsi pompé est refoulé dans des passages étroits ceux-ci pouvant être constitués de préférence par des tubes comportant une forte résistance de passage et procurant en même temps un organe de dissipation de la, chaleur.
Suivant l'invention, une valve peut être disposée de façon à régler l'étranglement du débit du fluide, cette valve est disposée de préférence de manière à permettre dans une position déterminée le passage libre du fluide en dehors du circuit résistant en vue d'opérer le relâchement du freinage.
Pour l'application du freinage, l'invention prévoit qu'il est utile d'employer un servo-moteur. En dehors des servo-moteurs connus empruntant leur énergie à une source extérieure, l'invention prévoit qu'un dispositif moteur peut être réalisé comportant comme source d'énergie la pression elle-même -du fluide utilisé dans le freinage;
dans ce but, est prévu un cylindre avec piston ou un organe analogue dans lequel le fluide pompé est admis en même temps que dans les or- ganes à passage étranglé le piston de ce cylindre étant relié à un levier dont le mouvement opère l'excentration de la couronne de la pompe laquelle détermine l'effet de pompage, le cylindre étant prévu . d'un alésage plus grand que ceux de la pompe, son effort est plus grand que la réaction de ceux-ci et plus la pression est forte plus ce servo-moteur tend à augmenter l'excentration et par suite l'intensité du freinage. suivant l'invention, il est prévu que l'organe servo-moteur sera de préférence en liaison avec la valve de réglage et avec l'organe de commande, de façon à constituer un mécanisme asservi.
Ce mécanisme peut notamment être constitué par un levier flottent dont un point est relié à l'organe de commande, un autre à la valve et un troisième au piston du cylindre servo-moteur.
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Tour l'usage sur les véhicules automobiles l'invention prévoit que l'arbre de la, pompe à débit variable opérant le freinage estde préférence inséré dans l'arbre de transmission du véhicule de façon à éviter tout nouvea.u relais et ainsi le danger de voir le freinage annulé du fait d'avarie à celui-ci.
L'invention prévoit aussi que le système de freinage s'applique particulièrement à opérer un ralentissement plutôt que l'arrêt com- plet, la commande est de préférence constituée par une commande au pied et notamment par un organe tel qu'une tige d'allure verticale placée immédiatement à côté de l'accélérateur et pouvant être action'- née psr un mouvement latéral de la pointe du pied, le freina.ge de ralentissement pouvant ,le cette manière être réalisé sans que le pied ait a quitter sa position en face de l'accélérateur.
Suivant l'invention une commande supplémentaire du frein de ra- lentissement sera prévue en connexion avec la, pédale des freins or- dinaires, notammant de façon à ce que le frein (Le ralentissement soit actionné des le début de la course de cette pédale.
Pour éviter une action trops brusque dans le cas d'une opération trop rapide sur la, pédale ordinaire l'invention prévoit que le renvoi mouvement allant de cette pédale commande freinage radu mouvemen allant de cette pédale la commande de freinage de ra- lentissement devra de préférence comporter un mécanisme de retarde- ment d'une durée appropriée.
Les dessins ci-après permettent de se rendre compte du mécanisme de l'invention.
Fig. 1 représente à titred'exemple non limitatif l'ensemble d'un dispositif de freinage suivant l'invention.
Sur l'arbre 1 tournant dans un palier fixe 2 est calé le moyeu 3 portantquatre cylindres 4,5,6 et 7 dans lesquels se meuvent librement les pistons 8,9,10 et 11. Ces derniers sont guidés par la couronne 12 sur laquelle ils prennent appui par l'intermédiaire d'axes pivo- tants 13,14-,15 et 16.
La couronne comporte de part et d'autre deux replis circulaires
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12a destinés à rappeler les pistons vers l'extérieur dans leur course d'aspiration par l'intermédiaire des axes 13,14,15 et 16, lorsque la force centrifuge n'est pas suffisante pour opérer ce rappel. @
La couronne 12 est libre dans sa rotation autour de deux grands roulements à billes dont l'un est représenté en 17 l'autre étant situé sur la face opposée et caché (sur le dessin) par le premier (quelques- unes des billes 18-18 sont indiquées sur le dessin). Le centre de ces roulements et par suite de la couronne 12 reliée au roulement par les rayons 19-19, est variable.
Pour réaliser cette variation les roulements 17 et par suite la couronne 12 sont fixés par leur organe non rotatif aux leviers 20a, 20b au moyen des anneaux 17a. Un seul levier est représenté car l'au- tre est masqué par celui-là. Ces leviers sont articulés autour de l'axe 0. Ils peuvent à volonté prendre une position variable nota ment suivant les directions OX et OY ou toute position intermédiaire.
Quand les leviers 20a-20b occupent la position OX les centres respectifs du moyeu 3 portant les cylindres d'une part et la couron- ne 12 d'autre part, coïncident au point A. Dans cette position la, couronne 12 tournant concentriquement avec les cylindres 4,5,6 et 7, les pistons 8,9,10 et 11 guidés par cette couronne ne sont le siège d'aucun mouvement relatif par rapport à ces cylindres, l'ensemble du mécanisme tourne donc à vide comme un simple volant. Si les leviers 20a-20b sont déplacés jusqu'à correspondre à l'axe OY comme il est figuré sur le dessin, la couronne 12 tout en tournant librement se trouve excentrée par rapport à l'arbre 1 des cylindres. Le centre de rotation de la couronne 12 se trouve ::1.lors en B et les pistons 8,9,10 et 11 prennent de ce fait un mouvement alternatif par rapport à leurs cylindres.
Les pistons décrivent donc à chaque tour une course alternative d'une amplitude égale au double de la distance entre les centres A et B.
Les cylindres portent dans la culasse des lumières 21,22,23 et 24 lesquelles sont situées en face d'une gorge circulaire 25 existant
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dans l'organe distributeur 26 lequel est fixe.
Cette gorge circulaire 25 est divisée dans sa longueur par deux tampons étanches 27 et 28 qui la sépare en deux gorges semi-circulaires 252 et 25b, les tampons étant situés respectivement au droit des deux points morts (haut et bas) de la course des pistons dans leur cylindre.
La gorge serai-circulaire du côté aspiration est en communication avec un tuyau d'aspiration 29 et la gorge seini-circulaire 25b esten communication avec le tuyau de refoulement 30. Les tuyaux 29 et 30 trouvent passage à travers le cercle intérieur des roulements à billes 17 prévus d'une dimension suffisante pour laisser libre ce passage Le tuyau 30 communique avec l'enveloppe extérieure creuse 31 de la valve de réglage 32, Cette enveloppe creuse communique aussi par le tuyau 33 avec la culasse du cylindre servo-moteur 34,
et par le tuyau 35 avec le tube mince à haute résistance de passage 36 lequel est muni d'ailettes dissipatrices de chaleur 37 et se termine par l'ouverture libre 38 qui le met en communication avec le carter d'ensemble 39
La valve de réglage 32 comporte un corps cylindrique 40 dans lequel est percée l'ouverture profilée 42 qui met le corps cylindrique en communication avec l'enveloppe creuse 31, Dans ce corps cylindrique glisse le piston-valve 43 de manière à pouvoir ouvrir ou fermer totalement oupartiellement l'ouverture 42. Ce piston-valve est traversé d'outre en outre par des conduits 44, 44, qui mettent sa face supérieure en communication avec sa face inférieure, A sa base le corps cylindrique 40 est librement en communication avec l'inté- rieur du carter 39 par les ouvertures 45, 45.
Le piston valve 43 est relié par la tringle 46 au levier flottant 47 par l'articulation 48,
Dans le cylindre servo-moteur 34 glisse le piston 49 relié par la bielle 50 à l'articulation 51 des leviers à anneaux 20a-20b. Cette bielle 50 est en même temps reliée au levier 47 par l'articulation 52. Enfin ce même levier 47 porte une troisième articulation
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53 où se connecte la tringle de commande 54.
Pour limiter l'amplitude des mouvements de commande deux butées 55 et 56 sont disposées de part et d'autre des leviers à anneaux 20a-20b.
Le fonctionnement s'explique comme suit : Pendant que le freinage n'est pas en action les leviers 20a-20b reposent sur la butée 56 et à ce moment l'axe OX correspond à l'axe OY, le centre A coincide avec le centre B; la couronne 12 tourne alors concentriquement avec l'axe 1 et les pistons 8,9,10 et 11 ne sont animés d'aucun mouvement par rapport à leurs cylindres. Il ne se produit donc aucun effet de pompage et l'ensemble tourne comme un simple volanteparfaitement équilibré sans présenter de résistance appréciable. Dans cette position le piston servo-moteur il-9 reste au bas de sa course de même que le piston valve 43.
Pour l'actionnement du freinage la tringle de commande 54 est tirée dans le sens de la flèche, elle soulève donc quelque peu le piston 49 en même temps que l'extrémité 51 des leviers 20a-20b. De ce fait le centre de rotation B de la couronne 12 est légèrement déplacé et ne concorde plus avec le centre A. Par suite de cette excentration les pistons 8,9,10 et 11 s'animant d'un léger mouvement alternatif dans leurs cylindres aspirent le fluide par le tuyau 29 et le refoulent par le tuyau 30. En même temps la traction par la tige de commande 54 agissant sur le levier 47, le piston-valve 43 est venu obstruer l'ouverture 42; le fluide est donc obligé de passer par le tube à passage résistant 36, ce qui provoque une certaine pression du fluide, cette pression se transmet par le tuyau 33 dans le cylindre 34, ce qui provoque la montée du piston servo-moteur 49.
La section du cylindre servo-moteur étant plus grande que celle de l'ensemble des cylindres agissant en compression, l'effort produit est plus grand que la réaction qui se crée dans ces cylindres et les leviers 20a-20b sont ainsi poussés vers le haut sans que l'effort de commande doive être augmenté.
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L'amplitude du pompage tend donc à être portée aussitôt au maximum. Cependant la bielle 50 du piston servo-moteur agiten même temps sur le levier flottant 47 en tendant à faire redescendre le pistons-valve 43 et ainsi à rouvrir l'orifice 42 de la valve. L'ou- verture de cet orifice laisse passer le fluide directement dans le corps de la valve et de là au carter par les conduits 44. Le passage libre du fluide en dehors des tubes résistants 36 fait tomber sa pression ce qui tend à laisser retomber le piston servo-moteur 49.
Un point d'équilibre s'établit automatiquement et ce point dépend de la position où est porté l'organe de commande 54, l'actionnement du freinage n'exigeant pas d'effort de la part de cette commande.
On comprend qu'un tel pompage volumétrique avec refoulement du fluide à travers des passages étranglés peut donner lieu à des pressions très élevées sur les pistons de la pompe et créer ainsi un tra- vail mécanique négatif important qui opère évidemment le freinage des organes mécaniques avec lesquels le dispositif est relié.
On voit aissi que le système suivant l'invention ne comporte aucun fr o t tement pouvant donner lieu à une usure importante, les mouvementsne s'appliquant qu'à des organes mécaniques normaux et lubrifiés.
Comme on le voit la chaleur produite par le travail mécanique se dissipeaisément par des organes appropriés.
Enfin le système suivant l'invention ne comporte aucun effet brusque d'inertie puisque les organes de la pompe sont en mouvement aussi bien pendant que le freinage n'est pas appliqué que pendant son application. Il est à noter que le présent système de freinage doit donner un effet beaucoup plus puissant aux grandes vitesses et que son action diminue beaucoup quand la vitesse devient très faible ou vers l'arrêt des organes à freiner. Le système est d'ailleurs prévu en ordreprincipal pour un freinage de ralentissement.
Fig. 2 représente schématiquement à titre d'exemple un disposi- tif de commande du système suivant l'invention appliqué à un véhicule
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automobile. sur un support commun 60 sont disposés la pédale des freins ordinaires 61 qui sont destinés à être utilisés principalement seulement pour l'arrêt du véhicule, la pédalette d'accélérateur 62, et une tringle d'allure verticale 63 située aux abords immédiats de la pédalette d'a,ccélérateur et qui est reliée à la commande du disposi- tif de freinage suivant l'invention. Cette tringle s'actionne laté- ralement dans le sens indiqué par les flèches et transmet son mouve- ment par la timonerie 64.
Un ressort de rappel contenu dans le support 65 ramené cette tringle à sa position quand on.cesse d'opérer.
Le levier de la pédale 61 est en contact permanent avec une pièce 66 qui peut coulisser sur l'axe 60 ; cette pièce 66 se termine par une rampe 67 qui a un déplacement longitudinal sous 11'action de rotation de la pédale 61 et entraîne de la sorte un câble 68 relié au levier vertical 63. Un ressort 69 ramène la pièce 66 au contact du pédalier 61. Dans le câble 68 peut être intercalé un organe indiqué en 70 de système connu fixé au support 60 qui est destiné à provoquer un certain retard dans la transmission du mouvement.
Le câble 68 actionne la tringle de commande 64 par l'intermédiai- re du levier 63.
Le fonctionnement se comprend aisément : Le conducteur désirant ralentir son véhicule sans avoir l'intention d'en provoquer 1'arrêt complet (ce qui est un des cas les plus fréquents), pousse latéralement le levier 63 de la, pointe du pied sans quitter la position en face de l'accélérateur. L'opération de freinage de ralentissement se règle progressivement à volonté sans exiger d'effort musculaire appréciable grâce à l'existence du servo-moteur. Aussitôt que le ralentissement ne doit plus être maintenu, le conducteur peut immédiatement reprendre l'opération sur l'accélérateur sans perte de temps.
Da,ns le cas où le conducteur prévoit non seulement un ralentisse,ment mais qu'il considère possible de devoir venir à l'arrêt com- plet il actionne légèrement la pédale des freins ordinaires et met
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ainsi en action le frein de ralentissement par l'intermédiaire :le la, connexion 66, 68, 63, 64.
Si la ralentissement n'exige pas l'arrêt complet l'action ne va pas plus loin mais si l'arrêt est nécessaire il suffit de pousser alors plus fortement sar la pédale 61 pour faire intervenir les freins ordinaires. Enfin dans le cas ou apparaît brusquement la nécessité d'un arrêt, la pédale 61 est actionnée aussi vite que possible, et alors les deux systèmes de freinte sont actionnés à la.
fois, mais pour que l'effet du frein de ralantissement ne soit pas trop brutal ce qui pourrait être dangereux, le dispositif de retardement 70 intervient pour provoquer un certain délai et une progressivité dans son application.
Revendications.
1. Système de freinage, caractérisé en ce que l'effet (le freinage estobtenu par la résistance au passage d'un fluide, cette résistance étant provoquée à volonté par des organes appropriés.
2, Système de freinage selon 1, caractérisé en ce que le reforlemant du fluide estobtenu par une pompe rotative volumétrique reliée Mécaniquement aux organes à freiner.
3, système de freinage selon 1 et 2, caractérisé en ce que la pompe comporte, des pistons et des cylindres, la course des pistons étant variable à volonté suivant l'intensité de freinage à obtenir et pouvant se réduire substantiellement à zéro quand le freinage n'est pas actionné.
4., Système de freinage selon 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la pompe comporte un arbre auquel sont fixés radialement des cylin- j.res, la culasse vers le centre et autour desquels est disposée une couronne à mouvement rotatif libre servant de guide à des pistons, le mouvement de va. et vient de ces derniers dans leur cylindre étant fonction de l'excentration de l'axe de rotation de cette couronne par rapport à l'axe de rotation des cylindres, ladite excentration étant variable à volonté et pouvant se réduire substantiellement à zéro.
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