FR2486003A1 - Safety braking for driven or towed vehicles - has hydraulic actuator controlled by spring deflection to vary brake pressure on one or more axles - Google Patents

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Abstract

The safety braking for driven or towed vehicles consists of applying to at least one wheel set an automatic pressure varied force when the vehicle front lifts. This operates a hydraulic actuator below the springs or shock absorbers. The actuator (1) has a cylinder with piston (2). The fluid under pressure passes through a hole (3) controlled by a valve (4), worked by a stop (5), which is in turn pedal operated. This operation occurs simultaneously with a valve (6) being lifted to send pressurised fluid outside the piston via a hole (7) in the piston. A cap (9) adjusts the spring (8) pressure.

Description

La présente invention concerne un nouveau dispositif de freinage de sécurité pour véhicule motorisé ou remorqué. Elle concerne plus particulièrement un procédé et un dispositif complémentaire de sécurité pouvant être adapté à des voitures automobiles, des camions, des semi-remorques, et remorques ainsi qu'à des avions.The present invention relates to a new safety braking device for a motorized or towed vehicle. It relates more particularly to a method and an additional safety device which can be adapted to motor cars, trucks, semi-trailers, and trailers as well as to airplanes.

Dans les systèmes de freinages connus, on cherche à éviter le blocage des roues, du moins à le retarder, pour obtenir un freinage efficace du fait notamment que le coefficient de frottement des pneus sur le sol entrant en jeu, lors du blocage, est inférieur au coefficient d'adhérence desdits pneus sur le sol. De plus, il existe des différences de répartition des efforts de freinage sur l'essieu arrière d'une voiture, en raison de la surcharge de l'un des essieux par effet d'inertie produit lors du freinage, pouvant aller jusqu'à 30 fe de surcharge supplémentaire sur l'essieu avant et d'autant moins à l'arrière.In known braking systems, it is sought to avoid locking of the wheels, at least to delay it, in order to obtain effective braking, in particular because the coefficient of friction of the tires on the ground coming into play during locking is lower. the grip coefficient of said tires on the ground. In addition, there are differences in the distribution of braking forces on the rear axle of a car, due to the overload of one of the axles by the effect of inertia produced during braking, up to 30 fe additional overload on the front axle and even less at the rear.

Ainsi, dans les voitures, il est bien connu que le freinage des roues avant est fréquemment supérieur à celui des roues arrière, à cet effets et dans le souci d'un freinage efficace, il est éga- lement prévu un dispositif pouvant s'adapter à d'autres systèmes de freins, concernant un vérin hydraulique ou pneumatique se pla çant en dessus ou en dessous du ressortXou amortisseur avant > pour relever le devant de la voiture au moment du freinage pour rétablir le déséquilibre de poids)et donner l'adhérence aux roues arrièressce qui aurait pour effet de récupérer 20 à 30 fe d'ahérence du train arrière, tandis qu'au contraire, dans le cas des camions, la surcharge étant plus élevée à l'arrière, c'est de préférence à ce dernier endroit que l'on doit appliquer l'effort de freinage le plus important.Thus, in cars, it is well known that the braking of the front wheels is frequently superior to that of the rear wheels, for this purpose and for the sake of effective braking, there is also provided a device which can be adapted to other brake systems, concerning a hydraulic or pneumatic cylinder placed above or below the spring or front shock absorber> to raise the front of the car when braking to restore the weight imbalance) and give grip to the rear wheels which would have the effect of recovering 20 to 30 fe of appearance of the rear axle, while on the contrary, in the case of trucks, the overload being higher at the rear, it is preferably to the latter place where the greatest braking force must be applied.

les dits vérins tels que FIG.2 constituent un dispositif com plêmentaire de sécurité dans le freinage, car non seulement ils ont pour effet d'éviter que le véhicule plonge de l'avant pour permettre un meilleur freinage, mais en plus par sa conception, en plaçant un vérin sous chaque ressort amortisseur ou autre, le véhicule reste horizontale aussi bien de l'avant à l'arrière, que d'un côté à l'autre, le stabilisant ainsi quel que soit la charge, gardant en permanence la même garde au sol de chaque côté de chaque train des roues > ou avec une légère différence tout particulièrement dans les virages dont chacun sain, outre le désagré menX pour le voyageur d'être balloté d'un côté à l'autre, la perte d'adhérence et stabilité du véhicule, à cause de la force centrifuge. Les systèmes de freinage connus jusqu a ce jour, le plus simple aux plus complexes, abstraction faite du (dispositif pour le contrôle automatique d'un système hydraulique) NO 74 28665 demande de brevet d'invention)chef d'oeuvre de complexité et chèreté, ne répondant qu'imparfaitement aux considérations théoriques précitées et tout particulièrement, s'ils permettent un freinage progressif par action sur la pédale de frein, au moment où le véhicule roule à faible vitesse, ils n'empechent pas le blocage prématuré et permanent des roues lorsqu'on agit violemment sur ladite pédale en présence d'un obstacle imprévu, ce qui fait que l'efficacité de freinage et la tenue de route se trouvent perdues, l'instabilité du véhicule résultant de son blocage brutal et l'inégalité de la répartition des charges entre l'avant et l'arrière pouvant entraîner soudainement ladite voiture en travers de la route, par ailleurs le blocage prématuré et permanent des roues au moment du freinage ne permet plus de maîtriser la direction du véhicule. Dans de telles conditions, il existe un risque supérieur d'accidents.said jacks such as FIG. 2 constitute a complementary braking safety device, because not only do they have the effect of preventing the vehicle from plunging from the front to allow better braking, but also by design, by placing a jack under each shock absorbing or other spring, the vehicle remains horizontal both from front to back, and from side to side, stabilizing it whatever the load, constantly keeping the same ground clearance on each side of each train of the wheels> or with a slight difference especially in the turns, each healthy, in addition to the unpleasant menX for the traveler to be tossed from one side to the other, the loss of vehicle grip and stability, due to centrifugal force. The braking systems known to date, the simplest to the most complex, apart from the (device for the automatic control of a hydraulic system) NO 74 28665 patent application) masterpiece of complexity and cost , responding only imperfectly to the above theoretical considerations and in particular, if they allow progressive braking by action on the brake pedal, when the vehicle is traveling at low speed, they do not prevent the premature and permanent blocking of the wheels when violently acting on said pedal in the presence of an unforeseen obstacle, which means that braking efficiency and handling are lost, the instability of the vehicle resulting from its sudden locking and the unevenness of the distribution of the loads between the front and the rear which can suddenly cause the said car across the road, moreover the premature and permanent locking of the wheels at the time of braking no longer allows my iterate the direction of the vehicle. In such conditions, there is a higher risk of accidents.

Il était donc important de trouver un système de freinage qui permette d'effectuer ce dernier par à coups et puissamment, comme cela est théoriquement indispensable en toute circonstance de conduite, mais qui ne peuttre obtenu avec les systèmes de freinages classiques que d'une façon incertaine et encore en roulant à vitesse modérée, au prix de grands efforts et d'une grande attention de la part du conducteur pour maî-triser à ce moment son véhicule.It was therefore important to find a braking system which made it possible to carry out the latter in bursts and powerfully, as is theoretically essential in all driving circumstances, but which can only be obtained with conventional braking systems in one way. uncertain and still driving at moderate speed, at the cost of great effort and great attention on the part of the driver to control his vehicle at that time.

Le but de l'invention est précisément de pallier les inconvénients et les risques précités des systèmes de freins connus.The object of the invention is precisely to overcome the aforementioned drawbacks and risks of the known brake systems.

L'invention vise plus particulièrement à mettre au point un nouveau procédé de freinage de sécurité, complémentaire des procédés de freinage connus ou pouvant encore être mis en oeuvre indépendamment de ceux-ci dans le cas d'un véhicule remorqué, par exemple, ce procédé élimine le risque de blocage prématuré et permanent des roues au moment d'un freinage brutal ou à partir d'un effort de freinage de valeur prédéterminée, ceci d'une façon automatique, en agissant sur la pédale de frein classique sans exiger une manoeuvre spéciale de la part du conducteur.The invention more particularly aims to develop a new safety braking method, complementary to known braking methods or which can still be implemented independently of these in the case of a towed vehicle, for example, this method eliminates the risk of premature and permanent locking of the wheels during hard braking or from a braking force of predetermined value, this automatically, by acting on the conventional brake pedal without requiring a special operation from the driver.

Selon un autre objectif, l'invention vise un nouveau dispositif de freinage de sécurité)permettant de mettre en oeuvre ledit nouveau procédé de freinage.According to another objective, the invention relates to a new safety braking device) making it possible to implement said new braking method.

Selon un autre objectif encore, l'invention vise un nouveau procédé et un nouveau dispositif de freinage de sé curité > s'appliquant au freinage de ralentissement et au freinage d'arrêt d'un véhicule.According to yet another objective, the invention relates to a new method and a new safety braking device> applying to deceleration braking and to the braking of a vehicle when stopping.

Selon un autre objectif mais nullement le dernier, l'invention vise un système de freinage de sécurité aisé à réaliser et à installer à partir d'éléments de construction simple et peu onéreux, qui peut convenir à tous les types de véhicules entraînées par une roue motrice ou remorqués à partir desdits véhicules.According to another objective but by no means the last, the invention relates to a safety braking system which is easy to produce and install from simple and inexpensive construction elements, which can be suitable for all types of vehicles driven by a wheel powered or towed from said vehicles.

Les objectifs précités ainsi que d'autres qui ressortiront dans ce qui suit sont atteints selon l'invention par un nouveau procédé de freinage de sécurité qui consiste à appliquer à au moins l'un des trains de roues d'un véhicule, un effort de freinage par des mouvements intermittents d'au moins un train de roue dudit véhicule, un blocage et déblocage autovariable appliqué sur un train de roue successif lorsque le mouvement auto-variable est prévu sur plus d'un train de roues.The aforementioned objectives as well as others which will emerge in what follows are achieved according to the invention by a new safety braking method which consists in applying to at least one of the wheel sets of a vehicle, an effort of braking by intermittent movements of at least one wheel train of said vehicle, autovariable locking and unlocking applied to a successive wheel train when the self-variable movement is provided on more than one wheel train.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le freinage est appliqué aux divers trains de roues, à partir de la pédale de freins ordinaire, y compris dans le cas des roues d'une remorque, chaque essieu prédéterminant luimême son meilleur réglage auto-variable, à la manière d'un répartiteur ou compensateur, tandis que le freinage classique se produit néanmoins en dessous de ladite valeur predéterminée ainsi qu'au relachement de la pédale.According to another characteristic of the invention, the braking is applied to the various sets of wheels, from the ordinary brake pedal, including in the case of the wheels of a trailer, each axle predetermining itself its best self-variable setting. , in the manner of a distributor or compensator, while conventional braking nevertheless occurs below said predetermined value as well as when the pedal is released.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la force de freinage à partir de la pédale est répartie entre les divers trains de roues, notamment pour respecter un frei nage plus important exclusivement à l'avant ou à g arrière ou encore sur une remorque. According to another characteristic of the invention, the braking force from the pedal is distributed between the various sets of wheels, in particular to comply with greater braking exclusively at the front or at the rear or on a trailer.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa paîtront à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation dudit dispositif, donnée à titre d'exemple indicatif, mais nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following detailed description of an embodiment of said device, given by way of indicative example, but in no way limiting, with reference to the appended drawing, in which.

Les figures représentent un schéma de construction d'un dispositif prévu pour un véhicule à quatre roues) permettant d'imprimer un mouvement de freinage de sécurité intermittantD alternatif, et auto-variable,du du train de roue avant et du train de roue arrière.The figures represent a diagram of construction of a device intended for a vehicle with four wheels) making it possible to print an alternative, self-varying intermittent safety braking movementD of the front wheel train and the rear wheel train.

En se référant à ladite figure, on peut voir l'organe de commande indiqué dans son ensemble FIG. 1 par le repère numérique 1 concernant un cylindre dans lequel un piston 2 dont la particularité majeure est qu'à travers lui,passe du fluide sous pression par l'orifice 3 dans lequel se trouve une soupape 4 ; laquelle est actionnée par la bute 5, poussée par la pédale de frein, en même temps que la soupape 6, est tirée pour laisser le passage du fluide sous pression, vers l'extérieur du piston, à travers I'orifice 7; lorsque celui-ci remontera en exerçant une pression contre le ressort 8, une pression pouvant être réglée par le capuchon 9 ; pour obtenir à souhait des réglages différents en fonction des conditions deadhérence des roues, pour que le fluide sous pression puisse s'évacuer vers la pompe ou réservoir à vide 10 : et il : le réservoir à vide n'est nullement impératif puisque la pression peut partir des cylindres des roues vers le reservoir du fluide par sa propre pression mais néanmoins il peut être préférable pour une plus grande rapidité d'évacuation du fluide sous pression, et permettre un fonctionnement plus rapide de surpression et de souspression dans le circuit de freinage.Referring to said figure, one can see the control member indicated as a whole FIG. 1 by the reference numeral 1 relating to a cylinder in which a piston 2, the main feature of which is that through it, fluid under pressure passes through the orifice 3 in which there is a valve 4; which is actuated by the stopper 5, pushed by the brake pedal, at the same time as the valve 6, is pulled to allow the passage of the fluid under pressure, towards the outside of the piston, through the orifice 7; when the latter rises by exerting pressure against the spring 8, a pressure that can be adjusted by the cap 9; to obtain different settings as desired depending on the wheel adhesion conditions, so that the pressurized fluid can be evacuated to the pump or vacuum tank 10: and it: the vacuum tank is in no way imperative since the pressure can from the wheel cylinders to the fluid reservoir at its own pressure, but nevertheless it may be preferable for a faster evacuation of the pressurized fluid, and allow a faster operation of overpressure and underpressure in the braking circuit.

On peut considérer qugun seul dispositif peut servir à tout véhicule quels que soient le nombre des roues qu'il comporte, mais toutefois, il serait préférable d'en mettre à tous les trains de roues à la manière dgun répartiteur compensateur de charge.It can be considered that a single device can be used for any vehicle whatever the number of wheels it comprises, but however, it would be preferable to use them for all wheel sets in the manner of a load compensating distributor.

Toujours selon le même procédé et souci d'efficacité de freinage, il est prévu un dispositif hydraulique, pneumatique1 ou hydrau-pneumatiquevpour compenser g écrasement des ressorts > lammes,ou amortisseurs,dû du aux transferts du poids des essieux arrières sur celui de devant, pouvant quelquefois aller jusqu'à 30 % de surcharge au moment du freinage, ce qui donne pour effet de rétablir le niveau du véhicule, et donner d'avantage d'adhérence aux roues arrières et augmenter le coefficient d'adhérence de celles-ci.Always according to the same method and concern for braking efficiency, a hydraulic, pneumatic1 or hydrau-pneumatic device is provided to compensate for crushing of the springs> slats, or shock absorbers, due to the transfers of the weight of the rear axles to that of the front, can sometimes go up to 30% overload at the time of braking, which has the effect of restoring the level of the vehicle, and giving more grip to the rear wheels and increasing the grip coefficient of these.

Le dispositif n'est autre qu'un vérin hydraulique ou hydraupneumatique, placé en dessus ou en dessous des éléments d'amortissements quels qu'ils soient, par exemple telle que la FIG 2.The device is none other than a hydraulic or hydraupneumatic cylinder, placed above or below any damping elements whatsoever, for example such as FIG 2.

En outre ce vérin peut avoir des caractéristiques similaires au FIG 1.In addition, this jack can have characteristics similar to FIG 1.

Le réservoir 12 : n'est autre qu'un accumulateur de fluide sous pression, pour rendre plus souple le travail accompli par la pompe, laquelle devra avoir un dispositif la déclenchant au moment que sera atteinte la pression prédéterminée, ce dispositif pourrait être aussi une soupape ou clapet de retour.The reservoir 12: is nothing other than an accumulator of pressurized fluid, to make the work accomplished by the pump more flexible, which must have a device triggering it when the predetermined pressure is reached, this device could also be a return valve or valve.

Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut adapter un dispositif de détection pour calculer le paramètre, en fonction de l'état de la route et la décélération obtenue pendant le freinage, et faire modifier à travers un système mécanique, les positions des butées d'ouverture des soupapes 5 et 6 ; ainsi que le capuchon 9 réglant la pression que le ressort 8 exerce sur le piston 2 ou uniquement sur le capuchon 9. According to another characteristic of the invention, it is possible to adapt a detection device to calculate the parameter, as a function of the road condition and the deceleration obtained during braking, and have the positions of the valve 5 and 6 opening stops; as well as the cap 9 regulating the pressure that the spring 8 exerts on the piston 2 or only on the cap 9.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1 - Procédé de freinage de sécurité pour vehicules motorisés ou remorqués, caractéri6é par le fait qu'il consiste à appliquer à au moins l'un des trains de round du véhicule un effort de freinage multi-pression auto-variable, tandis que le devant du véhicule sa relève, soit pour rester de niveau, nu légèrement plus relevé que la ligne médiane horizontale, faisant appelle à un (dispositif) vérin hydraulique ou autre, placé en dessus ou en dessous des ressorts, lames, amortisseurs ou autre dispositif d'amortissement,  1 - Safety braking method for motorized or towed vehicles, characterized by the fact that it consists in applying to at least one of the round trains of the vehicle a self-variable multi-pressure braking force, while the front of the vehicle its raising, either to remain level, bare slightly more raised than the horizontal center line, using a hydraulic device or other, placed above or below the springs, blades, shock absorbers or other device amortization, 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs prévu dans oncque train de roues nour équili- brer le véhicule, aussi bien pendant les freinages que dans les virages, peuvent Autre hydrauliques, pneumatiques, ou encore par décompression "vide" ; simplement en modifiant légèrement le dit dispositif et l'emplacement d'attache sur le véhicule  2 - Method according to claim 1, characterized in that the devices provided in oncque wheel set nour balance the vehicle, both during braking as in turns, can Other hydraulic, pneumatic, or by decompression "empty" ; simply by slightly modifying the said device and the location of attachment to the vehicle 3 - Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on peut mettre un dispositif vérin dans chaque côté de chaque train de roues, permettant également de vaincre la force centrifuge, qui fait que dans un virage, le véhicule penche du côté extérieur du virage, ce qui a pour but de rétablir le véhi- cule et lui permettre une meme garde au sol d'un c8tB comme de l'autre quel que soit la charge et la stabilité dans le virage. 3 - Method according to claims 1 and 2, characterized in that one can put a jack device in each side of each set of wheels, also allowing to overcome the centrifugal force, which means that in a turn, the vehicle leans on the outside of the turn, which aims to re-establish the vehicle and allow it to have the same ground clearance from one c8tB as from the other regardless of the load and stability in the turn. 4 - Procédé selon l'une des revendientions de 1 à 3, carnc- térisd par le fait que ce dispositif est un circuit fermé composé d'une pompe, installée entre deux réserv irs, l'un en amont, l'autre en aval, "réservoir accumulateur" de fluide ou air ous pression et dépression, lesquels vont par des tuyPuteries élastiques directement au piston du maître cylindre, A travers duquel se trouvent deux orifices dont un pour laisser le passage du fluide sous pression allant vers les cylindres des roues, et l'autre pour lui permettre de s'en écharper, retournant ainsi au réservoir en amont de la pompe, dans lequel il est créé un vide.  4 - Method according to one of the claims from 1 to 3, characterized by the fact that this device is a closed circuit composed of a pump, installed between two reservoirs, one upstream, the other downstream , "accumulator tank" of fluid or air under pressure and vacuum, which go through elastic pipes directly to the piston of the master cylinder, through which there are two orifices, one of which allows the passage of pressurized fluid going to the wheel cylinders , and the other to allow it to escape, thereby returning to the reservoir upstream of the pump, in which a vacuum is created. 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que c'est le mouvement tournant du fluide dans le circuit, qui permet grâce au contrôle des soupapes dans les deux orifices du piston auto-verrouillable, faisant que ce piston coulisse très progressivement et très peu, permettant un léger freinage du véhicule, car le piston en remettant un peu, obture le passage du fluide sous pression, grâce la soupape, et néanmoins le mouvement vers l'extérieur du miston n'est pas assez important, è caune du ressort qui lui oppose sr résistance pour permettre à travers l'autre orifice, l'évacuation du fluide sous pression vers le réservoir en amont de la pompe.Dès que l'on appuie sans réserve sur la pédale de freins, la soupape obturatrice du fluide sous pression pénètre d'avantage dans le piston en s'éloignant de l'orifice, et oblige le piston à remonter vers l'extérieur laissant alors grâce à la soupape d'obturation, le passage libre de retour, en ce faisant, le piston descendant vers l'intérieur du cylindre réouvre le passage du fluide sous pression, le refermant et ouvrant encore le passage d'evacuation et ainsi continuellement, ce qui a pour conséquence un changement et variation très rapide de pression régnant dans le circuit de freinage tout entier, pendant le freinage d'urgence, infligeant aux organes de freinage, une pression et un relachement très rapide ce qui aurait un effet de ralentiesemen puissant, tel un rétragradage de vitesse. 5 - Method according to claim 4, characterized in that it is the rotating movement of the fluid in the circuit, which allows through the control of the valves in the two orifices of the self-locking piston, causing the piston to slide very gradually and very little, allowing a slight braking of the vehicle, because the piston by putting back a little, obstructs the passage of the fluid under pressure, thanks to the valve, and nevertheless the movement towards the outside of the miston is not significant enough, due to the spring which opposes its resistance to allow through the other orifice, the evacuation of the pressurized fluid towards the reservoir upstream of the pump. As soon as one presses without reserve on the brake pedal, the valve shutter of the fluid under pressure penetrates more in the piston while moving away from the orifice, and obliges the piston to go up towards the outside leaving then thanks to the shut-off valve, the free passage of return, by doing this, the descending piston towards the interior ieur of the cylinder reopens the passage of the pressurized fluid, closing it again and opening the evacuation passage and thus continuously, which results in a very rapid change and variation of pressure prevailing in the entire braking circuit, during braking emergency, inflicting very rapid pressure and release on the braking devices, which would have a powerful slowdown effect, such as speed downshift. 6 - Procédé selon l'une des revendications de l à 5, carac trie8 en ce que le piston reçoit lui-mme, l'usinage permettant la fixation des deux tuyaux, allant et venant de la pompe, ainsi que pour le placement des deux soupapes d'oturation. 6 - Method according to one of claims from l to 5, carac trie8 in that the piston receives itself, the machining allowing the fixing of the two pipes, going and coming from the pump, as well as for the placement of the two shutter valves. 7 - Procédé selon l'une des revendications de 1 à 6, caractérise en ce qu'un dispositif de détection, peut être placé pour calculer le paramêtre, en fonction de l'état de la route et la décélération obtenue pendant le freinage, et faire modifier à travers un système mécanique les positions de butes d'ouverture de soupape, et le capuchon rdglant la pression que le ressort exerce sur le piston, ou uniquement sur le capuchon dans le cas d'un répartiteur.  7 - Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a detection device can be placed to calculate the parameter, depending on the state of the road and the deceleration obtained during braking, and have the valve opening stop positions modified by a mechanical system, and the cap regulating the pressure that the spring exerts on the piston, or only on the cap in the case of a distributor.
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