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Dispositif avec distributeur et levier à réaction pour la commande des freins montés sur des véhicules remorqués ou articulés
Cette invention concerne les dispositifs de conmande dés freins montés sur des véhicules remorqués et sur les parties'ar- rière des véhicules articulés, et a, pour objet un dispositif de ce genre de construction perfectionnée et étudié mécaniquement de manière à éviter toute complication inutile sur le véhicule tracteur et à permettre au serrage des freins de s'effectuer de façon progressive et proportionnellement à l'effort appliqué.
L'invention est applicable aussi bien à la commande des freins par le vide qu'à la commande des freins par des organes actionnés par un fluide sous pression et se prête à une adapta- tion mécanique pour contenir aux exigences imposées par des véhicules de divers types.
L'invention est matérialisée dans un dispisitif de commande du fonctionnement des freins mqntés sur un véhicule remorqué ou analogue et étudié pour que la pression appliquée à une pédale soit transmise par l'intermédiaire d'un système de leviers mobile
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autour d'un pivot commun à un distributeur dont l'ouverture détermine la propagation d'un vide ou d'une pression de fluide dans un ou plusieurs cylindres de freins avec une force proportionnelle à l'effort exercé sur la pédale, cette force étant également appliquée par l'intermédiaire d'organes faisant partie du mécanisme d'actionnement du distributeur à un levier à réaction compris dans ce système de leviers.
Suivant la réalisation de l'invention à adopter de préférence, le dispositif commandant le fonctionnement des freins sur un véhicule remorqué ou articulé comprend un distributeur étudié pour commander la propagation du vide ou d'un fluide sous pression au mécanisme d'actionnement des freins, une tige actionnée par une pédale, des leviers mobiles dans des directions opposées autour d'un pivot commun, un de ces leviers étant relié à cette tige commandée par la pédale, enfin une transmission a mouvement perdu reliée aux organes d'actionnement du distributeur, un autre desdits leviers étant mobile autour d'un pivot fixe à une extrémité et étant relié à une tige de renvoi à l'extrémité opposée.
Dans les dessins annexés qui représentent un distributeur avec levier a réaction fonctionnant par le vide conforme à l'invention:-
La fige 1 est une vue en coupeverticale longitudinale .nontrant ce distributeur dans sa position de repos.
La fige 2 est une vue en coupe transversale par la ligne brisée A-B de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en plan de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en coupe verticale semblable à la fige 1, mais montrant le distributeur en position de travail.
Le distributeur à réaction qui est représenté dans les dessins est destiné à être interposé entre une pédale de commande du frein et un arbre transversal monté sur le véhicule tracteur et par l'intermédiaire duquel le mouvement est transmis au mécanisme de serrage des freins monté sur ce véhicule tracteur.
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Une tige 1 commandée par une pédale est reliée à une chape elle-même reliée à un levier de réaction 3 monté à son extrémité supérieure au-dessus d'un manchon 4 qui entoure mais est de diamè- tre interne notablement supérieur à un axe 5 supporté dans une deuxième chape 6 elle-même réunie par l'intermédiaire d'une tige à un arbre transversal monté sur le véhicule tracteur. A tra- vers le levier de réaction 3 passe un axe 7 formant pivot sur le- quel peuvent se déplacer deux leviers externes 8 que agissent en- semble et sont fixés, à leurs extrémités supérieures, autour de l'axe 5. et à leurs extrémités inférieures autour d'un axe fixe 9.
Le levier de réaction 3. comporte également une transmission à mouvement perdu avec l'axe 9. Ce levier est solidaire à son extrémité inférieure d'un manchon 10 ayant un diamètre interne xxx sensiblement plus grand que le diamètre de l'axe 9. Ce manchon 10 est également relié par une biellette 11 avec la tige 12 d'un piston 13 mobile dans un cylindre 14 faisant partie du carter 15 du distributeur, mais séparé de celui-ci par le piston 13.
Le carter 15 du distributeur présente un orifice 16 destiné à être raccordé à une source de vide, et un deuxième orifice 17 destiné à être relié aux cylindres des freins montés sur le véhi- cule remorqué. L'orifice 16 communique avec un canal 18 ménagé à l'intérieur du carter 15 du distributeur et dont l'extrémité interne est étudiée pour être fermée par un clapet 19 portant contre l'extrémité d'un siège tubulaire 20 formant l'extrémité interne du canal 18. Le clapet 19 est sollicité normalement de venir occuper sa position fermée par un ressort 21 qui agit con- tre un disque 22 fixé au centre du clapet. Ce disque et ce cla- pet sont montés mobiles à l'intérieur de la chambre 23 servant de logement au clapet et ménagée à l'intérieur d'un prolongement 24 du piston 13.
Ce prolongement entoure le siège tubulaire 20 et se termine par une bride annulaire 25 dirigée 'vers l'intérieur @ et constituant un deuxième clapet apte à porter contre le cla- pet 19 ainsi qu'il sera décrit ci-après.
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Le piston 13 est poussé normalement dans la position représentée dans la fig. 1 par un ressort 26 dont l'extrémité externe porte contre le fona au cylinare 14. Ce piston est pourvu d'un canal 27 qui permet l'établissement d'une communication entre le cylinare 14 et le carter du distributeur. Ce carter 15 présente un prolongement 28 dans lequel tourillonnent les extrémités ae l'axe 9 ; ce prolongement est coupé sur sa face supérieure a'une fente 29 à travers laquelle les leviers 3 et 8 sont engagés et qui limite l'amplitude du mouvement de pivotement desaits leviers.
Le fonctionnement du dispositif sus-décrit est le suivant:-
Pendant le mouvement initial de la pédale d'actionnèrent du frein, l'axe de pivotement 7 est empêché de se déplacer par les ressorts de rappel de l'arbre transversal, (non représenté) de sorte que, pendant ce mouvement initial, le levier de reaction 3 est déplacé autour de l'axe 1 de la quantité qui est permise par les jeux existants entre l'axe 5 et le mancnon 4. et entre l'axe 9 et le manchon 10.
Ce mouvement est transmis par la biellette 11 à la tige de piston 12 et au piston 13 qui est tiré vers la droite, de aorte que la bride 25 attaque tout a'abord le clapet 19 et obture le carter du distributeur pour empêcher toute entrée a'air, puis décolle le clapet 19, de sorte que l'aspiration est exercée par les canaux 16, 18 et 27 pour placer l'intérieur au carter du distributeur sous l'influence du vide qui s'exerce également par l'orifice 17 et les cylindres ae commande des freins montés sur le véhicule remorqué.
Pendant le staae initial du fonctionnement du frein, les axes 4 et 7 demeurent fixes, de sorte que le levier .3. cesse de se trouver dans l'alignement des leviers 8. à cause du mouvement de pivotement au levier 3. autour de l'axe 7, et les organes uu dispositif occupent les positions représentées en fige 4.
Le vide se manifestant dans le carter 15 du aistributeur tena ensuite à xx déplacer le piston 13 vers la gauche et à appliquer à nouveau le clapet 19 contre son siège, de sorte que l'effort nécessaire pour rouvrir le clapet augmente à mesure que le vide régnant dans le carter 15 et les cylindres des
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freins d'accroît.
Toute augmentation du vide dans le carter 15 du distribu- teur tend, en ramenant le clapet 19 à sa position fermée, à s'op- , poser à la séparation des leviers 3 et 8 de la manière représen- tée en fig. 4, le mouvement ainsi imprimé au levier de réaction
3 étant transmis à la pédale, de sorte que l'opérateur peut "sentir" l'augmentation de la pression de freinage.
L'effort.appliqué par la pédale de commande des freins agis- sant par rapport à la longueur a du levier de réaction 3. est équi- libré par la réaction du piston 15 du distributeur.qui agit par rapport à la longueur 1 de ce levierde réaction. Pendant le ser- rage des freins, la traction transmise à l'arbre transversal des freins à partir de la chape 6 conserve donc exactement la mê- me valeur que si celle-ci était reliée directement à la pédale, et le seul effet du distributeur sur la pédale c'est que les espaces libres,ou jeux ménagés aux extrémités supérieure et in- férieure du levier de réaction provoquent un mouvement perdu très faible de la pédale.
Au moment où l'on relâcne l'effort de serrage du frein, l'aspiration se manifestant dans le carter 15 du distributeur, aidée par le ressort 26, tend à ramener le pis- ton 13 et le clapet 19 aux positions représentées dans la fig. 1, c'est-à-dire aux positions pour lesquelles l'air affluant par le canal 27 diminue le degré de vide dans le carter 15 ainsi que dans les cylindres de freins de la remorque proportionnellement à la réduction de charge sur la chape 2.
Si l'action du vide vient à subir une défaillance pour une cause quelconque, les freins sont commandés mécaniquement avec un léger mouvement perdu initial de la part de la pédale, les leviers 3. et 8. pivotant autour de l'axe 9 en sens inverse des aiguilles d'une montre lorsque la traction est appliquée par @ l'intermédiaire de la tige 1.
Il doit être entendu que diverses variantes peuvent être apportées au dispositif sus-décrit sans s'écarter de l'invention.
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C'est ainsi, par exemple que, pour appliquer l'invention à la commande d'un mécanisme de freinage actionné par un fluide sous pression, la position du clapet 19 devrait être modifiée, ae fa- çon qu'il fût normalement maintenu contre son siège par la pression et écarté mécaniquement de son siège pour permettre au fluide sous pression a'agir cians le carter du distributeur, ce fonc- tionnement étant étudié de façon à déplacer le piston vers la gauche.
Les éléments constitutifs de cette transmission Mécanique peuvent également être étudiés pour agir sous un effort de poussée au lieu d'agir sous un effort de traction. En outre, le aispositif peut être adapté à diverses exigences mécaniques grâce à des appropriations telles que l'inversion de la position ae la chape 6 et sa liaison avec une tige de renvoi placée à peu près dans la même airection que la tige 1 de la pédale.
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Device with distributor and feedback lever for controlling the brakes mounted on towed or articulated vehicles
This invention relates to brake control devices mounted on towed vehicles and on the rear parts of articulated vehicles, and has for object a device of this type of improved construction and studied mechanically so as to avoid any unnecessary complications on the vehicle. the towing vehicle and allow the brakes to be applied progressively and in proportion to the force applied.
The invention is applicable both to the control of the brakes by vacuum and to the control of the brakes by members actuated by a pressurized fluid and lends itself to mechanical adaptation to meet the requirements imposed by vehicles of various sizes. types.
The invention is embodied in a device for controlling the operation of the brakes mounted on a towed vehicle or the like and designed so that the pressure applied to a pedal is transmitted by means of a system of mobile levers.
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around a pivot common to a distributor, the opening of which determines the propagation of a vacuum or of a fluid pressure in one or more brake cylinders with a force proportional to the force exerted on the pedal, this force being also applied by means of members forming part of the actuating mechanism of the distributor to a reaction lever included in this system of levers.
According to the embodiment of the invention to be adopted preferably, the device controlling the operation of the brakes on a towed or articulated vehicle comprises a distributor designed to control the propagation of vacuum or of a pressurized fluid to the brake actuation mechanism, a rod actuated by a pedal, levers movable in opposite directions around a common pivot, one of these levers being connected to this rod controlled by the pedal, finally a lost motion transmission connected to the actuators of the distributor, another of said levers being movable about a fixed pivot at one end and being connected to a return rod at the opposite end.
In the accompanying drawings which show a valve with a reaction lever operating by vacuum according to the invention: -
Fig. 1 is a longitudinal vertical sectional view showing this distributor in its rest position.
Figure 2 is a cross-sectional view taken through the broken line A-B of FIG. 1.
Fig. 3 is a plan view of FIG. 1.
Fig. 4 is a vertical sectional view similar to fig 1, but showing the dispenser in the working position.
The reaction valve which is shown in the drawings is intended to be interposed between a brake control pedal and a transverse shaft mounted on the towing vehicle and through which the movement is transmitted to the brake clamping mechanism mounted on it. towing vehicle.
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A rod 1 controlled by a pedal is connected to a yoke which is itself connected to a reaction lever 3 mounted at its upper end above a sleeve 4 which surrounds but has an internal diameter notably greater than an axis 5. supported in a second yoke 6 itself joined by means of a rod to a transverse shaft mounted on the towing vehicle. Through the reaction lever 3 passes an axis 7 forming a pivot on which can move two external levers 8 which act together and are fixed, at their upper ends, around the axis 5 and at their lower ends around a fixed axis 9.
The reaction lever 3 also comprises a transmission with lost motion with the axis 9. This lever is secured at its lower end to a sleeve 10 having an internal diameter xxx substantially greater than the diameter of the axis 9. This sleeve 10 is also connected by a connecting rod 11 with the rod 12 of a piston 13 movable in a cylinder 14 forming part of the housing 15 of the distributor, but separated from the latter by the piston 13.
The distributor housing 15 has an orifice 16 intended to be connected to a vacuum source, and a second port 17 intended to be connected to the brake cylinders mounted on the towed vehicle. The orifice 16 communicates with a channel 18 formed inside the housing 15 of the distributor and the internal end of which is designed to be closed by a valve 19 bearing against the end of a tubular seat 20 forming the internal end. of the channel 18. The valve 19 is normally requested to come to occupy its closed position by a spring 21 which acts against a disc 22 fixed to the center of the valve. This disc and this valve are movably mounted inside the chamber 23 serving as a housing for the valve and formed inside an extension 24 of the piston 13.
This extension surrounds the tubular seat 20 and ends with an annular flange 25 directed inwardly and constituting a second valve capable of bearing against the valve 19 as will be described below.
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The piston 13 is normally pushed into the position shown in FIG. 1 by a spring 26 whose outer end bears against the fona to the cylinare 14. This piston is provided with a channel 27 which allows the establishment of communication between the cylinare 14 and the distributor housing. This casing 15 has an extension 28 in which the ends of the axis 9 journalled; this extension is cut on its upper face a'une slot 29 through which the levers 3 and 8 are engaged and which limits the amplitude of the pivoting movement desaits levers.
The operation of the device described above is as follows: -
During the initial movement of the brake actuated pedal, the pivot pin 7 is prevented from moving by the cross-shaft return springs (not shown) so that during this initial movement the lever reaction 3 is moved around axis 1 by the amount which is permitted by the clearances existing between axis 5 and pin 4 and between pin 9 and sleeve 10.
This movement is transmitted by the rod 11 to the piston rod 12 and to the piston 13 which is pulled to the right, so that the flange 25 first attacks the valve 19 and closes the distributor housing to prevent any entry into the valve. air, then takes off the valve 19, so that the suction is exerted by the channels 16, 18 and 27 to place the interior of the distributor housing under the influence of the vacuum which is also exerted by the orifice 17 and the brake actuating cylinders mounted on the towed vehicle.
During the initial staae of brake operation, axes 4 and 7 remain fixed, so that the lever .3. ceases to be in alignment with the levers 8 because of the pivoting movement of the lever 3 around axis 7, and the members of the device occupy the positions shown in fig 4.
The vacuum appearing in the housing 15 of the distributor then tends to xx move the piston 13 to the left and to apply the valve 19 again against its seat, so that the force required to reopen the valve increases as the vacuum increases. prevailing in the crankcase 15 and the cylinders of
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brakes increase.
Any increase in the vacuum in the distributor housing 15 tends, by returning the valve 19 to its closed position, to oppose the separation of the levers 3 and 8 in the manner shown in FIG. 4, the movement thus imparted to the reaction lever
3 being transmitted to the pedal, so that the operator can "feel" the increase in brake pressure.
The force applied by the brake control pedal acting with respect to the length a of the reaction lever 3 is balanced by the reaction of the piston 15 of the distributor which acts with respect to the length 1 of this reaction lever. While the brakes are being applied, the traction transmitted to the transverse brake shaft from the yoke 6 therefore retains exactly the same value as if this were connected directly to the pedal, and the sole effect of the distributor. on the pedal is that the free spaces, or clearances formed at the upper and lower ends of the reaction lever, cause very little lost movement of the pedal.
When the brake application force is released, the suction appearing in the housing 15 of the distributor, aided by the spring 26, tends to return the piston 13 and the valve 19 to the positions shown in the figure. fig. 1, that is to say in the positions for which the air flowing through channel 27 decreases the degree of vacuum in the housing 15 as well as in the brake cylinders of the trailer in proportion to the reduction in load on the yoke 2 .
If the vacuum action fails for any reason, the brakes are controlled mechanically with a slight initial lost movement on the part of the pedal, levers 3. and 8. pivoting around axis 9 in direction counterclockwise when traction is applied through @ rod 1.
It should be understood that various variants can be made to the device described above without departing from the invention.
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Thus, for example, in order to apply the invention to the control of a braking mechanism actuated by a pressurized fluid, the position of the valve 19 should be modified, so that it was normally held against. its seat by the pressure and mechanically separated from its seat to allow the pressurized fluid to act in the distributor housing, this operation being designed so as to move the piston to the left.
The components of this mechanical transmission can also be designed to act under a pushing force instead of acting under a pulling force. In addition, the device can be adapted to various mechanical requirements thanks to adaptations such as the reversal of the position of the yoke 6 and its connection with a return rod placed roughly in the same air section as the rod 1 of the pedal.