Système dynamique d'autofreinage par chocs répétitifs d'une masse sur la structure d'un véhicule

Domaine Technique de l'invention :

La présente invention concerne un système de freinage et de réduction d'énergie cinétique d'un véhicule automobile ou tout autre moyen de transport utilisant des roues pour son déplacement : train, motocycle, avion à l'atterrissage, ... ;

Technique antérieure :

La technique antérieure consiste en système de freinage par friction et blocage d'un disque : comme le frein à disque utilisant des plaquettes ou le freinage par tambours en utilisant des segments, système de freinage par champ électromagnétique qui induit un champ pour diminuer et réduire la vitesse d'un disque tournant, ainsi que d'autres système plus ou moins élaborés. Cependant, la technique de freinage par utilisation de chocs des masses sur la structure de véhicule n'a jamais été utilisée à présent.

Exposé de l'invention :

La présente invention a pour but de réduire l'énergie cinétique, donc la vitesse d'un véhicule, par l'utilisation d'un système générant des chocs sur des éléments solidaires à la structure du véhicule, le vecteur de vitesse de ce dernier ainsi que ceux des générateurs de chocs (masses sous forme de boules) sont de sens opposés; par conséquent, les chocs induiront une diminution de la vitesse de véhicule, cette diminution est d'autant plus grande que la masse des générateurs est grande, les chocs surviendraient d'une façon répétitives et rapides, dans le but d'exposé le principe de fonctionnement du système, un exemple est décrit ci-dessous : Sur la jante de la roue d'un véhicule, on installe un, ou plusieurs, élément métallique et dur d'une forme plate avec un coté bombé comportant de petites rainures, épaisseur, largeur et longueur adéquates et fonctionnelles, par exemple :

(ép: 5mm x I : 20 mm x L : 80 mm), cet élément est totalement solidaire à la jante, et il est situé de coté intérieur de la roue, avec la longueur de 80 mm mesuré à partir du bord intérieur de la jante;

Sur un élément du châssis du véhicule ou sur le porte moyeu (obligatoirement sur celui-ci si une diminution de la pression dans les pneus peut survenir), on fixe un support d'un système composé : d'une boule métallique d'un poids fonctionnel donné, logée dans un cylindre dont le diamètre intérieur est supérieur à celui de la boule pour lui permettre de se déplacer sans la freiner et la longueur (du cylindre) correspond au diamètre de la boule augmenté de quelques millimètres (5 à 8 mm), l'un de ses bouts est plats est revêtu d'un matériau qui rend le choc plus au moins inélastique et l'autre bout est sous forme bombé, comportant une ouverture pratiqué sur le coté de ce dernier et qui touche aussi une partie du cylindre (pour permettre à une partie de la boule métallique de sortir de quelques millimètres) la boule est revêtue d'un matériau qui permet d'avoir un choc plus au moins inélastique avec le bout plat de cylindre ainsi qu'avec les bords de l'ouverture et le matériau la composant doit avoir une grande masse volumique, sur l'un de ses diamètres, elle comporte deux sorte d'axes qui lui permettent de glisser dans des réservations conçues dans le cylindre, de coté extérieur de bout plat de cylindre, un demi disque solidaire d'une épaisseur donnée peut glissé dans une réservation pratiqué sur un élément sous forme d'un cylindre, ce glissement est généré pour actionné le système, par un liquide de frein actionnant un vérin, qui agit à son tour sur le demi disque solidaire au cylindre, ainsi, le cylindre, la boule, le vérin, le dispositif de glissement ainsi que la tuyauterie de liquide de frein sont supportés par un support fixé sur le porte moyeu, la position d'installation doit être telle que l'axe de cylindre soit parallèle au plan verticale passant par deux centres de roues situées d'un même coté du véhicule et faisant un angle d'une dizaine de degré avec le plan horizontal, le bout bombé de cylindre est dirigé vers le bas, la position de tout le système est près de la jante aux niveau de la génératrice supérieure,

d'une telle sorte que, l'actionnement de système rapproche le cylindre dans lequel se trouve la boule vers la plate pour produire un contact entre cette dernière et la partie de la boule située à l'extérieur de cylindre, ce contact, avec le mouvement de la roue, transfert à la boule un mouvement qui le dirige vers le bout plat sur lequel elle bute et produit une dissipation d'énergie, la transformation du mouvement de rotation de la boule en mouvement de translation est obtenu par la présence sur l'arrière du bord de l'ouverture d'un appui pour lui permettre de se lancer vers l'arrière; vu la distance courte et les matériaux qui permettraient d'avoir un choc semi élastique, la boule redescend aussitôt pour refaire le même mouvement; c'est ce mouvement itératif qui produit une dissipation important de l'énergie et réduit considérablement la vitesse du véhicule.

Description sommaire des schémas :

Les schémas présentés constituent une vue de profil et une vue de face ou plane de l'actuel système, ils sont dénommés Fig 1 , qui est la vue en plan du système et Fig 2 qui représente la vue en profil de même système.

La figure Fig1 , représente une vue de face d'une roue sur laquelle est installé le système de réduction de l'énergie par chocs répétitifs visible sur la partie supérieur, on y voit l'Elément cylindrique 2 avec ses deux bouts bombé et plan : 2 et 3 respectivement, l'ouverture située de son coté inférieur 6, la réservation pour le guidage de la boule 5, le bout plat revêtu avec un matériau pour rendre le choc avec la boule plus ou moins inélastique 3, le demi disque solidaire 7, le 9 représente un revêtement en saillie qui permet à la boule de rouler vers le bout plat de cylindre; l'élément 1 constitue la boule avec son axe de rotation 4, tout ce système glisse dans la forme 8, tout ce système est supporté par l'élément 12, qui est lui-même solidarisé à l'élément 16, l'élément 10 constitue la plate qui transmis le mouvement à la boule 1 , chaque demi tour de la roue, la plate vient et entré en contact tangentiellement avec la partie saillante de la boule et lui transmet un mouvement de rotation tel que indiqué par les flèches, avec l'appui sur l'élément 9, la boule acquiert une vitesse linéaire pour aller percuté sur le bout 3, vu la distance courte et poids de la boule ainsi que l'inclinaison, la boule revient aussitôt pour refaire le même mouvement, ainsi la vitesse de véhicule est réduite considérablement en un temps très cour; On voit également sur le schéma les autres systèmes reliés à la roue : 13 est une roue, 14 constitue la jante, 15 est le disque de freinage, 16 est le support de la suspension, 17 est l'étrier de frein, 18 le bras de la suspension.

La figure Fig 2 : représente une vue en profil d'une roue sur laquelle est installé le système de réduction de l'énergie par chocs répétitifs visible sur la partie supérieur, on y voit le profil de l'Elément cylindrique 2, l'ouverture située de son coté inférieur 6, la réservation pour le guidage de la boule 5, le demi disque solidaire 7 apparaît en pointillées; l'élément 1 constitue la boule avec son axe de rotation 4, tout ce système glisse dans l'élément 8 dont la forme apparaît d'une façon plus détaillée sur cette vue, l'ensemble de ce système est supporté par l'élément 12, qui est lui-même solidarisé à l'élément 16, l'élément 10 constitue la plate qui transmis le mouvement à la boule 1 , à chaque demi tour de la roue (dans ce cas, il y'a deux plates), sur cette vue, on voit la longueur de saillie de cette plate, ainsi en règle générale, sa longueur est déterminée par les dimensions de autres éléments et son bout doit être au même niveau que le bout droit de l'ouverture une fois que le système actionné; le système d'actionnement par vérin est aussi apparent sur cette vue, on y voit le vérin 7 ainsi que le tuyau de liquide de frein 11 De même que la figure décrite précédemment, On voit sur ce schéma les autres systèmes reliés à la roue : 13 est les pneus, 14 constitue la jante, 15 est le disque de freinage, 16 est le support de la suspension, 17 est l'étrier de frein, 18 le bras de la suspension avec 19 qui constitue un amortisseur.

Manière de réalisé l'invention :

L'invention objet de cette description peut être réalisé sur tout véhicule automobile ou autres moyen de transport ou de tourisme utilisant des roues pour se mouvoir, d'une manière générale, le principe consiste à incorporé sur les éléments en mouvement de rotation ( toutes les roues, axes de transmission) des dispositifs (plates ou disques avec saillis) avec une surface bombée légèrement rainurée, et qui permettront de transmettre un mouvement de rotation d'un sens opposé à celui de mouvement à des boules comportant des petites rainures sur la surface de contact des plates, ces boules font partie de systèmes supportés par la structure de véhicule et qui permettent aux boules de dissiper l'énergie acquise, si les chocs sont plus ou moins élastiques, les boules dissipent l'énergie sur les deux points de percutions soient : 3 puis 9,6 sur le schéma fig 1 (ce qui réduit la vitesse et renforce l'adhérence du véhicule au sol), si les chocs sont plastiques, le système servira à réduire la vitesse, mais le temps de retour des boules à leurs endroits initiaux sera relativement long, toute fois le temps de retour des boules à l'état initiale sera calculé et satisfera le principe de présence de la boule lors de passage de plates, sur ce, on déterminera la matériau de revêtement de la boule et de la pièce de percussion pour que la boule disposera d'une vitesse de retour assez suffisante pour se retrouver prête pour la plate suivante toute en considérant la vitesse maximale du véhicule; Ce système est très utile pour réduire la vitesse de véhicules dans des situations normales ou situations d'urgences, quoique ses dimensions sont encombrantes, mais surtout, la partie saillante (la plate) rend les roues moins esthétiques, son utilité le rend très efficace pour des situations d'urgences, aussi d'autres mode de réalisation peuvent le rendre moins encombrant et caché, ci-dessous des exemples de sa réalisation et sont adaptation ainsi que son mode d'actionnement sont exposées:

Exemple 1 : système de réduction de mouvement au dessus de la génératrice supérieure de la jante et plates d'entraînement le plus loin possible de l'axe de rotation de la roue et fixées sur la jante:

Cet exemple correspond aux schémas décrit précédemment, deux plate, quatre ou cinq (autant que le système le permet, vue que la boule met un laps de temps pour redescendre et intercepter ainsi la trajectoire des plates) diamétralement opposées sont solidarisées avec la jante de la roue de son coté intérieur, la boule et le cylindre sont supportés par un élément métallique qui permettent leurs glissement, et situés à quelques millimètres avant l'actionnement, une fois le système actionné, le coté bas de la boule vient intercepter la trajectoire de ou des plates, et générer, suite à son entraînement par les plates, des chocs répétitifs sur son support, et influencer négativement la vitesse de véhicule

Exemple 2: système de réduction de mouvement logé dans la jante et plates d'entraînement fixées entre le disque de frein et le système en question ou carrément sur le disque de frein sous la forme d'un nombre donné d'éléments en saillis: cette disposition permet de rendre le système et la roue plus esthétiques, son inconvénient est de réduire le diamètre de positionnement des plates ou saillies d'entraînement de la boule par rapport à l'axe de rotation de la roue d'autre part, sa conception et son principe correspond exactement à celui décrit en exemple 1 et plus haut

Exemple 3: par le principe de réduction de la quantité de mouvement, donc de la vitesse, nous pouvant carrément déplacer tout le système vers le bas de la roue (la génératrice inférieur de l'anneau interne de la jante), dans ce cas, les plates percutent les boules en leur milieu, en laissant une réservation dans les supports des boules pour que les plates continuent leurs mouvement, et en utilisant des matériaux qui permettent d'avoir des chocs semi-élastiques, les boules peuvent avoir une vitesse de retour assez suffisante pour revenir à leur endroits initiaux et refaire l'opération tant que la roue est en mouvement, dans cette configuration, le support de la boule doit avoir un angle d'une dizaine de degrés, vers l'intérieur, avec la droite passant par deux centre de roues d'un même coté du véhicule.

Actionnement de système: le système peut être actionné par un vérin hydraulique avec le liquide de frein ou avec un système de câbles, poulies et ressorts, l'actionnement par vérin correspond à celui décrit dans les passages précédent; par contre le système d'actionnement par câble peut être réalisé par un mécanisme qui permettrais de tirer la partie principale du système pour la

positionner dans la trajectoire des plates (positionner la partie inférieure de la boule) et une fois le câble est libérer, un ressort de rappel éloigne la boule de la trajectoire des plates, ce système d'actionnement est plus sur et intéressant vue qu'on peut agir en cas d'urgence sur le levier des câbles pour actionner le système de réduction de vitesse et en parallèle, actionner la pédale de frein par plaquette pour avoir un freinage optimum et sur.

Un système d'actionnement de plates peut être aussi envisagé, en incorporant un anneau relié au disque de frein, à l'état initial, les plates sont repliées à l'intérieur vers l'axe de la roue, et lors de l'actionnement de l'anneau par un système qui le fait avancer vers l'intérieur de la roue, les plates sont remises dans une position parallèle à l'axe de la roue, un ressort de rappel et utilisé pour la reprise de l'état initial des plate.