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Dispositif auto-régulateur pour défreiner automatiquement les roues des véhicules tendant à se bloquer.
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Cette invention a pour objet un dispositif susceptible d'être utilisé pour défreiner automatiquement en cas de freinage inégal sur le sol ou sur la surface sur laquelle elles roulent les roues des véhicules et principalement des véhicules automo- biles.
On sait que beauooup d'accidents, d'automobiles par exem- ple, sont causés par des dérapages provoqués par des coups da
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frein qui bloquent parfois l'une des roues du véhicule d'une ma- nière Intempestive,, pendant que les autres roues continuent leur mouvement de rotation.
Ces dérapages sont particulièrement dangereux, lorsqu'ils se produisent sur un terrain glissant ou humide.
La présente invention a pour but d'éviter le bloquage in- tempestif des roues du véhicule au moment du freinage et d'obte- nir pour chaque roue le maximum de freinage en toute sécurité sans que la valeur de ce maximum compatible avec la sécurité soit jamais dépassée.
Dans ce but, l'invention est caractérisée en ce que le ralentissement d'une des roues du véhicules par rapport aux au- tres roues, dû à un freinage exagéré de cette roue étant données les circonstances du freinage; état du sol etc... est utilisé pour produire une diminution de la tension du frein de cette roue.
Dans la réalisation pratique de l'invention, un tube possédant intérieurement une rainure hélicoïdale, est mis en ro- tation sur son axe par le mouvement de rotation de l'une des roues et tourne normalement à la même vitesse qu'un noyau possé- dant un filet correspondant qui est partiellement introduit dans l'intérieur du tube et qui est animé d'un mouvement de rotation placé sous la dépendance du mouvement de rotation des autres roues.
Lorsque la roue reliée au tube rainuré vient à ralentir et présente une tendanoe à se caler, la diminution de la vitesse de rotation de cette roue est transmise au tube rainuré (tarau- dé) qui se visse alors sur la noyau qui continue à être animé du mouvement de rotation en relation avec celui des trois autres roues. Les mouvements qui se produisent dans ce dispositif sont analogues à ceux qui se produisent dans un différentiel. Le mou- vement d'avancement du tube sur le noyau e t utilisé, par un jeu de levier par exemple, pour produire le desserrage du frein
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de la roue qui a présenté cette tendance au blocage ce qui a pour effet de la libérer partiellement ou totalement suivant le degré de ralentissement de cette roue.
Ce frein peut être d'un genre tout à fait queloonque, mécanique, hydraulique ou autre.
Ce mouvement d'avancement du tube sur le noyau est réglé par la tension d'un ressort disposé autour du noyau et fixé d'@u- ne part sur un épaulement du noyau et d'autre part à l'extrémité antérieure du tube.
Afin de mieux faire comprendre l'invention on donnera dans les dessins ci-joints un exemple de réalisation d'un dispo- sitif de déblocage des rouge,
La figure I montre en coupe passant par le plan I-I de la figure 2, un dispositif de défreinage appliqué à l'une des roues d'un véhicula et qui montre la manière dont le tube est mis en rotation par cette roue.
La figure 2 montre en plan, le groupement des dispositifs utilisés pour le défreinage des roues d'un véhioule, chaque dis- positif étant appliqué 4 ohaoune des roues séparément.
Dans ces figures, un tube I muni intérieurement d'un fi- let hélicoïdal 2 est guidé dans une ouverture 3 d'un corps 4. Ce tube I est prolongé vers l'extérieur et possède dans ce prolon- gement une oavité 5 remplie d'huile dans laquelle se meut une pompe à palettes 6 munies de trous calibrés 7. Cette pompe à pa- lettes µ est mise en rotation par un flexible 8 relié à un systè- me quelconque d'embrayage 9. La prise de mouvement se fait sur l'une des roues 10 du véhioule.
Un noyau II qui sera désigné plus loin sous le nom de "oompareur" pour ce motif qu'il sert à établir la comparaison en- tre les vitesses des roues à oontrôler, portant un filet hélicoï- dal 12, pénètre légèrement à l'intérieur du tube I et est guidé dans une ouverture 13 du corps 4, dans laquelle 1 est empêché de se déplacer latéralement par un épaulement 14., Ce noyau II por te une roue dentée 15 qui lui oommunique un mouv ment de rotation @
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proportionnel à celui des autres roues du véhicule.
Un ressort de tension 16 est disposé autour du noyau II.
Il tend à repousser le tube I à l'extrémité du noyau en prenant appui sur l'épaulement 14 du noyau II.
Contre la face latérale de la roue dentée 15 est disposé un frein 17 qui est guidé dans une ouverture 18 du corps 4, et qui est soumis à l'action d'un ressort 19 de rappel.
Le tube I est relié au frein de la roue 10 au moyen d'un collier 20 guidé entre deux collets 21 et 22 fixés sur le tube I et qui commande un bras 23 d'attaque de la tige 24 du frein. Sur ce bras 23 est articulée en 26 une tige 25 reliée à la pédale 27 de oommande des freins du véhicule. Cette tige 25 commande par le levier auxiliaire 28 le dispositif d'embrayage 9 sur la roue 10 et au moyen d'une butée 29 attaque le bras 30 du frein 17 du oompareur.
Le dispositif ainsi décrit fonctionne de la manière sui- vante.
Lorsque la pédale 27 est déplacée dans le sens de la flè- che pleine afin d'effectuer le freinage de la voiture, la roue se déplaçant dans le sans de la flèche pointillée la tige 25 se dé- place et commande par la tige intermédiaire 28 l'embrayage 9 qui a pour effet de relier la pompe 6 à la roue 10. Par ce même dé- placement de la tige 25 la frein de oompareur 17 est écarté de l'engrenage 15 par l'action de la butée 29 sur le bras 30 de ce frein. Les engrenages 15 deviennent libres et libèrent par oonsé- quent les noyaux II et les tubes I. Ceux-ci se mettent à tourner à une vitesse moyenne proportionnelle à celle des roues du véhi- cule, et grâce à la résistance du ressort et par l'intermédiaire des pas de vis font tourner les noyaux II qui communiquent aux engrenages 15 un mouvement de rotation.
Le mouvement de rotation des tubes I est produit par les palettes des pompes 6 qui tour- nent dans l'huile contenue dans la cavité 5, Ces palettes sont munies de petits trous oalibrés pour permettre un très léger pas-
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sage dthuile en cas d'efforts de résistance dûs à des légères variations de vitesse de la roue déterminées à l'avance.. varia- tions duos aux virages, diamètre variable des pneus...etc.
Immédiatement après la mise en rotation des tubes, cha- que tige 25 par l'intermédiaire des artioulations 26 et des tiges 24, surmonte la résistance des ressorts de rappel des freins pro- prement dits des roues 10 et provoque le freinage.
Le dessin (figure I) montre la liaison à l'une des roues du véhicule seulement, par exemple la roue avant droite. D'autres tiges 25 sont, par exemple, attachées à la pédale 27 pour la com- mande des freins des autres roues du véhicule. Dans le fonction- nement qui vient d'être déorit, ilest nécessaire que l'embrayage des roues oommandant le mouvement des tubes et le desserrage du frein des oompareurs se fassent dans le temps le plus oourt o'est -à-dire presque instantanément. Si toutes les roues tournent à la même vitesse, le noyau II, le tube I et la pompa seront animés sensiblement de la même vitesse de rotation et aucun déplacement du tube sur le noyau n'aura lieu.
Si une roue 10 ralentit par suite d'un freinage trop éle- vé, et tourne moins vite que les trois autres roues, présentant ainsi une tendance au blocages le tube I tourne également à une vitesse moindre eu égard à sa liaison élastique avec la roue par l'intermédiaire de la pompe 7. Comme le noyau II continue à par- ticiper au mouvement des trois autres roues par l'intermédiaire de l'engrenage 15, le tube I se visse sur le noyau II grâce à la différence de vitesse de rotation de ces deux organes et à la résistance offerte par la pompe dont les trous, insuffisants pour un passage d'huile conséquente freinent le liquide. Le dé- placement latéral du tuyau I oommande alors par l'intermédiaire du collier 20 prisonnier entre les oollets 21 et 22 du tube I et par le bras 23, la tige de commande 24 du frein de la roue 10.
Par ce mouvement, le frein est progressi ement détendu, ce qui tend à rendre ainsi la liberté à la rou freinée trop violemment
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jusqu'à ce que cette roue reprenne alors la vitesse de rotation normale des trois autres roues ce qui a pour effet de communi- quer à nouveau au tube I la même vitesse de rotation que celle du noyau II.
A ce moment, le ressort 16 mis sous tension plus forte par le déplacement du tube I, sa tension initiale permanente é- tant égale à celle qui exerce sur lui le plus grand effort de frainage, repoussa oelui-oi à sa position initiale. La bande de frein de la roue 10 agit donc en communiquant à cette roue une pression de freinage optima.
Lorsque le conducteur laohe la pédale 27 le frein pro- prement dit de la roue est d'abord relâchée puis le frein de oom- pareur 17 est à nouveau appliqué sur l'engrenage 15 grâce au res- sort 19, ce qui a pour effet de ralentir d'abord et d'immobili- ser ensuite les engrenages 15. Par ce même mouvement de retour de la pédale à l'état de repos, l'embrayage 9 est libéré et le tube I s'arrête également. Le dispositif ainsi ramené à l'état initial est de nouveau prêt à être utilisé ultérieurement.
Il est nécessaire également dans ce cas.4 que le desserra- ge du'frein de la roue et le serrage du frein de compareur aient liau dans la minimum de temps, c'est-à-dire se produisent pres- que instantanément.
Le fonctionnement est le même pour chacun des dispositifs appliqués à chacune des roues.
Il n'est toutefois pas nécessaire que le frein 17de oom- pareur soit appliqué à chacun des engrenages 15. Comme on peut le voir figure 2, un seul frein 17 est appliqué à l'un des en- grenages 15, et freine., en même temps tous ces engrenages solidai- res les uns des autres.
Les ressorts 16 sont calculés pour ne céder qu'au delà de la pression maximum résultant d'un freinage maximum, ce qui a pour effet, dans la plupart des cas d'éviter que le dispositif ne soit toujours enaction pour de petites)variations de vitesse
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'des roues.
Le frein de oompareur 17 est disposé et agenoé de telle sorte qu'il ne s@écarte de la roue dentée sur laquelle il est appliqué que quand tous les embrayages des différentes rouas sont en prise. Il y a d'autres causes de ralentissement d'une roue. la plus inté/ressante à envisager est oelle qui résulte d'un vi- rage. Les roues de l'intérieur vont sensiblement moins vite que les autres. Cette différence de mouvement n'a pas d'influence sur l'entrée en fonctionnement du dispositif. Celui-oi n'entre en fonotion que pour des différences de vitesse supérieures à celles provenant d'un virage maximum L'amortisseur de oompareur absorbe toutes les différences de vitesse jusqu'à celles provenant du vi- rage maximum.
Il est évident que sans se départir de l'objet prinoipal de l'invention on pourra prévoir d'autres mises en aotion des tu- bes I par les roues. Les embrayages 9 ici indiquée, ne l'ont été qu'à titre d'exemple. On pourra par exemple faire usage également de plateaux d'accouplement ou d'une transmission hydraulique du mouvement réglé par exemple par des robinets ou obturateurs.
La pompe à palettes peut être évidemment remplacée par tout dispositif de liaison élastique répondant aux mêmes condi- tions de fonctionnement que celles qui ont été indiquées plus haut dans le cas d'utilisation d'une pompe à palettes peroées de troua, par exemple, une pompe à engrenages avec un certain jeu.
On pourra également établir la prise de mouvement par groupe de roues en lieu et place de chaque roue.
Le dispositif ainsi décrit permet d'obtenir toujours, un serrage maximum des freins en toute sécurité, ce qui n'est actuellement pas le cas.4 surtout avec les servo-freins qui déter- minent toujours le même effort sur chacune des quatre roues du véhicule quel que soit l'état des bandes de freins de ces roues ou la faon dont oelles-oi réagissent à l'action du freinage.
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Ce dispositif est appliquable à tous les genres de vehi- aulas, tels que automobiles,' wagons de chemin de fer eto...
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Self-regulating device to automatically release the wheels of vehicles tending to lock.
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The object of this invention is a device capable of being used for automatically releasing the brakes in the event of uneven braking on the ground or on the surface on which the wheels of vehicles and mainly motor vehicles are rolling.
We know that many accidents, of automobiles for example, are caused by skids caused by blows in the vehicle.
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brake which sometimes block one of the vehicle's wheels in an untimely manner, while the other wheels continue their rotational movement.
These skids are particularly dangerous when they occur on slippery or wet ground.
The object of the present invention is to avoid the inadvertent locking of the wheels of the vehicle when braking and to obtain for each wheel the maximum braking in complete safety without the value of this maximum compatible with safety being. never exceeded.
To this end, the invention is characterized in that the slowing down of one of the wheels of the vehicle with respect to the other wheels, due to excessive braking of this wheel, given the circumstances of the braking; ground condition etc ... is used to produce a decrease in the brake tension of this wheel.
In the practical embodiment of the invention, a tube having an internally helical groove, is rotated on its axis by the rotational movement of one of the wheels and normally rotates at the same speed as a core possessed. with a corresponding thread which is partially introduced into the interior of the tube and which is driven by a rotational movement placed under the dependence of the rotational movement of the other wheels.
When the wheel connected to the grooved tube slows down and has a tendency to stall, the decrease in the speed of rotation of this wheel is transmitted to the grooved tube (threaded) which is then screwed onto the core which continues to be animated. of the rotational movement in relation to that of the other three wheels. The movements that occur in this device are analogous to those that occur in a differential. The advancement movement of the tube on the core is used, by a lever play for example, to produce the release of the brake
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of the wheel which has exhibited this tendency to block, which has the effect of partially or totally freeing it depending on the degree of slowing down of this wheel.
This brake can be of a type quite queloonque, mechanical, hydraulic or other.
This forward movement of the tube on the core is regulated by the tension of a spring arranged around the core and fixed on the one hand on a shoulder of the core and on the other hand at the front end of the tube.
In order to make the invention easier to understand, the accompanying drawings will give an exemplary embodiment of a device for releasing red,
Figure I shows in section passing through the plane I-I of Figure 2, a brake release device applied to one of the wheels of a vehicle and which shows the manner in which the tube is rotated by this wheel.
Figure 2 shows in plan, the grouping of devices used for the brake release of the wheels of a vehicle, each device being applied to the wheels separately.
In these figures, a tube I provided internally with a helical thread 2 is guided in an opening 3 of a body 4. This tube I is extended outwards and has in this extension an cavity 5 filled with 'oil in which a vane pump 6 fitted with calibrated holes 7 moves. This vane pump µ is rotated by a flexible 8 connected to any clutch system 9. The power take-off takes place on one of the wheels 10 of the vehicle.
A core II which will be referred to below under the name of "comparator" for this reason that it serves to establish the comparison between the speeds of the wheels to be controlled, carrying a helical thread 12, penetrates slightly inside. of the tube I and is guided in an opening 13 of the body 4, in which 1 is prevented from moving laterally by a shoulder 14., This core II carries a toothed wheel 15 which gives it a rotational movement @
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proportional to that of the other wheels of the vehicle.
A tension spring 16 is arranged around the core II.
It tends to push the tube I back to the end of the core by resting on the shoulder 14 of the core II.
Against the lateral face of the toothed wheel 15 is arranged a brake 17 which is guided in an opening 18 of the body 4, and which is subjected to the action of a return spring 19.
The tube I is connected to the brake of the wheel 10 by means of a collar 20 guided between two collars 21 and 22 fixed to the tube I and which controls an arm 23 for attacking the rod 24 of the brake. On this arm 23 is articulated at 26 a rod 25 connected to the pedal 27 for controlling the vehicle brakes. This rod 25 controls by the auxiliary lever 28 the clutch device 9 on the wheel 10 and by means of a stop 29 attacks the arm 30 of the brake 17 of the oompareur.
The device thus described operates in the following manner.
When the pedal 27 is moved in the direction of the solid arrow in order to brake the car, the wheel moving in the direction of the dotted arrow, the rod 25 moves and controls by the intermediate rod 28 the clutch 9 which has the effect of connecting the pump 6 to the wheel 10. By this same movement of the rod 25, the comparator brake 17 is moved away from the gear 15 by the action of the stop 29 on the arm 30 of this brake. The gears 15 become free and consequently free the cores II and the tubes I. These start to rotate at an average speed proportional to that of the wheels of the vehicle, and thanks to the resistance of the spring and by the The intermediate threads rotate the cores II which impart to the gears 15 a rotational movement.
The rotational movement of the tubes I is produced by the vanes of the pumps 6 which turn in the oil contained in the cavity 5. These vanes are provided with small calibrated holes to allow a very slight passage.
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oil wise in the event of resistance forces due to slight variations in the speed of the wheel determined in advance .. duos variations on bends, variable diameter of the tires, etc.
Immediately after the rotation of the tubes, each rod 25, via the articulations 26 and the rods 24, overcomes the resistance of the return springs of the so-called brakes of the wheels 10 and causes the braking.
The drawing (figure I) shows the connection to one of the wheels of the vehicle only, for example the right front wheel. Other rods 25 are, for example, attached to pedal 27 for controlling the brakes of the other wheels of the vehicle. In the operation which has just been described, it is necessary that the clutch of the wheels controlling the movement of the tubes and the release of the brake of the comparators take place in the shortest time, that is to say almost instantaneously. If all the wheels turn at the same speed, the core II, the tube I and the pump will be driven at substantially the same speed of rotation and no displacement of the tube on the core will take place.
If a wheel 10 slows down as a result of too much braking, and turns slower than the other three wheels, thus exhibiting a tendency to jam, the tube I also rotates at a lower speed in view of its elastic connection with the wheel. via the pump 7. As the core II continues to participate in the movement of the other three wheels via the gear 15, the tube I is screwed onto the core II thanks to the speed difference of rotation of these two components and to the resistance offered by the pump, the holes of which, insufficient for a substantial passage of oil, slow down the liquid. The lateral displacement of the pipe I then controls, by means of the collar 20 captive between the eyelets 21 and 22 of the tube I and by the arm 23, the control rod 24 of the brake of the wheel 10.
By this movement, the brake is gradually relaxed, which thus tends to give freedom to the wheel braked too violently.
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until this wheel then resumes the normal speed of rotation of the other three wheels, which has the effect of again communicating to the tube I the same speed of rotation as that of the core II.
At this moment, the spring 16 put under greater tension by the displacement of the tube I, its permanent initial tension being equal to that which exerts on it the greatest force of frainage, pushed back oelui-oi to its initial position. The brake band of wheel 10 therefore acts by imparting optimum braking pressure to this wheel.
When the driver releases the pedal 27, the brake proper of the wheel is first released then the co-operator brake 17 is again applied to the gear 15 thanks to the spring 19, which has the effect of first of all to slow down and then to immobilize the gears 15. By this same return movement of the pedal to the rest state, the clutch 9 is released and the tube I also stops. The device thus restored to the initial state is again ready to be used subsequently.
It is also necessary in this case that the release of the wheel brake and the application of the dial gauge brake should take place in the shortest possible time, ie occur almost instantaneously.
The operation is the same for each of the devices applied to each of the wheels.
However, it is not necessary that the oomperator brake 17 be applied to each of the gears 15. As can be seen in FIG. 2, a single brake 17 is applied to one of the gears 15, and brakes. at the same time all these gears integral with each other.
The springs 16 are calculated to yield only beyond the maximum pressure resulting from maximum braking, which has the effect, in most cases of preventing the device from always being in action for small variations in speed
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'wheels.
The oompareur brake 17 is arranged and arranged so that it does not move away from the toothed wheel to which it is applied until all the clutches of the various wheels are engaged. There are other causes of a wheel slowing down. the most interesting to consider is that which results from a turn. The interior wheels go noticeably slower than the others. This difference in movement has no influence on the entry into operation of the device. This only comes into play for speed differences greater than those resulting from maximum cornering. The comparator damper absorbs all speed differences up to those resulting from maximum cornering.
It is obvious that without departing from the main object of the invention, it is possible to provide other arrangements for the tubes I by the wheels. The clutches 9 here indicated, have only been used as an example. For example, use can also be made of coupling plates or of a hydraulic transmission of the movement regulated, for example, by valves or shutters.
The vane pump can obviously be replaced by any elastic connection device meeting the same operating conditions as those indicated above in the case of using a peroe vane pump from troua, for example, a gear pump with some backlash.
The power take-off can also be established by group of wheels instead of each wheel.
The device thus described makes it possible to always obtain maximum brake application in complete safety, which is not currently the case.4 especially with the servo-brakes which always determine the same force on each of the four wheels of the vehicle regardless of the condition of the brake bands of these wheels or the way in which they react to the action of braking.
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This device is applicable to all kinds of vehi- aulas, such as automobiles, railway wagons etc.