Brevet FR2041002A1 — publié le 19710129

20410Ô2 La présente invention a essentiellement pour objet une commande manuelle pour frein à disque. On a déjà proposé, pour appliquer mécaniquement au moins un des patins d'un frein à disque contre le disque de ce dernier, l'utili-5 sation d'une vis coopérant avec l'étrier ou le support fixe dont la rotation est provoquée par un levier. Dans ce cas d'utilisation d'une vis, cette dernière agit sur le patin qui n'est pas adjacent au piston du moteur de frein prévu dans un étrier coulissant ou alors directement sur le patin au centre de ce dernier, entre les deux 10 cylindres de commande hydraulique, dans le cas d'un frein comportant deux moteurs de frein disposés côte à côte. On a également proposé le serrage d'un des patins contre le disque par interposition d'un dispositif à rampes et à billes disposé entre le patin et le piston, ce qui permet de prévoir, à l'intérieur 1 5 du moteur de frein, un dispositif de rattrapage d'usure. Un tel mécanisme de commande de frein à main est décrit dans le brevet français No. 1.475.627 au nom de la demanderesse. Ces dispositifs antérieurs présentent des inconvénients en ce sens que les dispositifs à vis ou à billes et rampes sont extérieurs 20 au cylindre de roue et nécéssitent une protection telle que soufflet ou analogue. D'autre part, lorsqu'ils sont prévus entre le piston et le patin qui lui est adjacent, ils augmentent considérablement la dimension axiale de l'étrier ce qui peut poser des problèmes techniques de résistance des matériaux. 25 La présente invention propose une commande manuelle de frein à disque du type comportant un piston coulissant dans le cylindre du moteur de frein pour appliquer le patin qui lui est adjacent contre le disque, un dispositif automatique de rattrapage de jeu disposé entre ledit piston et une tige coopérant avec le fond dudit 30 cylindre caractérisée en ce que ladite tige est munie de moyens formant rampes inclinées ou hélicoïdales, prévus entre ledit piston et ledit fond pour coopérer avec d'autres moyens formant rampes inclinées ou hélicoïdales coopérant eux-mêmes avec le cylindre ou avec son fond, le mouvement relatif en rotation des rampes précitées 35 provoquant l'avance de la tige, du dispositif automatique, du piston et du patin précités vers le disque. On conçoit qu'avec une telle disposition les inconvénients 6*0 69 12597 2 2041002 définis ci-dessus sont évités, le dispositif de commande à billes et rampes ou à vis logé à l'arrière du piston de commande dans, le boîtier du cylindre de roue. Dans un mode de réalisation préféré qui fait objet de la pré-5 sente demandey l'invention est appliquée à un frein .du type décrit dans le brevet français No. 1 .317.919 au nom de la demanderesse, dans lequel le dispositif de rattrapage d'usure consiste en un ensemble douille taraudée et ressort hélicoïdal formant embrayage prévu entre une tige filetée coopérant avec le fond du cylindre de 10 roue et le piston. Dans ce dernier brevet français, on a proposé deux moyens de commande manuelle d'un frein comportant un tel dispositif de réglage à savoir: la poussée sur la tige au moyen d'une came ou la mise en rotation de ladite tige par un levier extérieur au moteur de frein transmettant ainsi l'effort de commande appliqué 15 à la tige, au piston par l'intermédiaire de la douille taraudée qui est alors verrouillée au piston par le ressort d'embrayage. Les deux types de commande manuelle proposés ont donné toute satisfaction dans le cas de véhicules légers mais l'on, conçoit que la commande à came pour pousser la tige ou la commande par levier en-20 traînant la rotation de ladite tige laquelle coopère par sa partie filetée à long pas avec la douille, ne sont pas susceptibles de donner satisfaction dans le cas de véhicules lourds en raison de l'importance des frottements inhérents, au dispositif. On a donc proposé une commande manuelle pour le frein défini 25 ci-dessus danslequel le dispositif de tattrapage d'usure comporte une douille vissée avec jeu sur un filet réversible prévu à l'extrémité de la tige et coopérant en butée avec le fond du piston, la rotation de la douille dans le sens correspondant au recul du piston dans le cylindre étant empêchée par un embrayage comportant un 30 ressort enroulé sur ladite douille" et dont une extrémité est ancrée sur le piston. Entre le fond du cylindre et le piston, la tige porte une bride dont les rampes inclinées coopèrent, par l'intermédiaire de billes, avec d'autres rampes portées .par un disque en appui sur . ledit fond, dds moyens étant prévus pour provoquer la rotation re-35 lative du disque et de la bride. ' On comprend qu'avec une telle disposition on réalise une avance conjuguée de la tige par vissage de la vis dans sa douilJs d'abord puis par montée des billes surleurs rampes inclinées. Cette deuxième partie de l'avance pouvant être réalisée avec un 40 pas réduit permettant l'obtention d'une grande démultiplication. ■_ _ Al 69 12597 3 2Q4TÛ02 L*invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et se réfère aux dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une vue schématique d'un cylindre de roue avec dispositif de réglage automatique comportant une commande 5 à main selon les principes de la présente invention. La Figure 2 représente en coupe axiale un cylindre de roue comportant une commande manuelle selon un mode de réalisation préféré de l'invention. La Figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne 1 o 3-3 de la Figure 2 et La Figure 4 est une vue en coupe développée d'une des cavités représentées en plan à la Figure 3. On a représenté schématiquement à la Figure 1 , un cylindre de roue dans le boîtier 10 duquel est monté coulissant un piston 12 15 qui, lors de l'admission de fluide sous pression par un orifice 14 sollicite un patin 16 contre un disque 18. A l'arrière du piston 12 est prévu un dispositif de rattrapage d'usure du type unidirectionnel 20 permettant l'avancement du piston 12 vers le disque 18 et s'oppo-sant à son recul dans le sens inverse au-delà d'une valeur très 20 faible correspondant à un jeu de construction. Dans les dispositifs connus, le dispositif de rattrapage de jeu 20 coopère avec le piston 12 et une tige 22 qui coopère avec le fond 24 du boîtier 10 de façon à pouvoir avancer vers le disque sous l'action d'une force interne et à ne pas pouvoir reculer vers l'intérieur lors de la mise en 25 oeuvre du dispositif de rattrapage d'usure. Selon l'invention, on a prévu sur la tige 11i entre le dispositif 20 et le fond 24, un cylindre fileté à petit pas 26 coopérant avec les filets internes d'une douille 28 solidaire du boîtier 10 et immobilisée en rotation par rapport à ce dernier. On conçoit" qu'une rotation dans le sens 30 convenable d'un levier 30 porté par la tige 22 provoque l'avance de la tige vers le disque entraînant avec elle le dispositif de rattrapage cJ usure 20, le piston 12 et le patin 1 6 de façon à constituer une commande manuelle du frein. Il est évident qu'à la place de l'ensemble cylindre fileté 26 et douille 28, il est possible 35 d'envisager une bride 26 munie d'alvéoles à rampes garnis de billes avec des alvéoles correspondants prévus dans le fond 24 ou dans une 69 12597 4 2041002 pièce appliquée sur ce fond et susceptible de rotation relative par rapport à la bride 26. On notera également qu'on a prévu la rotation de la tige 22 mais que dans certain cas, en utilisant des moyens convenables tels que, par exemple, 'un tube oœxial à 5 la tige 22, il serait possible -d'entraîner-eri_rotation la douille 28 relativement par rapport au cylindre fileté.26.On conçoit qu1 avec le dispositif qui vient _d'.être .décrit étant donné ps présence de filets à petits pas ou de rampes à -faible .inclinaison contenant des billes, la rotation du levier 30 permet un serrage très effi-10 cace du patin 16 contre le disque 180 On notera que l'on peut prévoir entre la douille 28 et le cylindre 26 un chapelet de billes--c-e qui permettrait de réduire sensiblement les frottements. On a représenté aux Figures 2 et 3 un autre mode de réalisation 15 préféré de l'invention appliqué à un cylindre de roue comportant un dispositif de rattrapage d'usure du type décrit dans le brevet français No. 1.317.919 au nom de la demanderesse-. On: a désigné . sur ces figures, par les mêmes chiffres de référence, les pièces identiques ou similaires à celles de la Figure A0 C'est ainsi qu'on 20 retrouve un boîtier 10 dans lequel est monté coulissant mais non tournant un piston 12 qui, lorsqu'il est sollicité par une pression de fluide admis par l'orifice 14, sollicite le patin 16 contre le disque 18o On retrouve également un dispositif de réglage 20, qui sera décrit plus en détail ci-après, monté entre le piston 12 25 et une tige 22 qui traverse le fond 24 et qui est susceptible d'être mise en rotation par un levier 30 solidaire de l'extrémité de la tige 22. Le dispositif de rattrapag-e d'usure 20 comporte une douille filetée intérieurement 32 vissée par son filetage réversible à 30 long pas sur l'extrémité filetée 34 de la tige 22 qui pénétre dans un passage axial prévu dans le piston 12 pour le recevoir. La douille 32 comporte une face radiale 36 en appui par l'intermédiaire d'un roulement de butée à billes 38 contreune rondelle 40 maintenue en place au voisinage du bord externe de la jupe du piston 12 par 35 une bague élastique 42. Sur la.douille 32 est enfilé un ressort hélicoïdal 44 dont une extrémité 46 est ancrée dans le piton 12. La tige 22 traverse le fond 24 du boîtier de cylindre et comporte à son extrémité extérieure un-levier 30 qui en est solidaire La tige comprend entre l'arrière du piston 12. et le fond 24 une 40 bride 26a dans laquelle sont prévus trois alvéoles à rampe inclinée 69 12597 5 2041002 dans lesquels sont logées des billes 27. Les billes sont également reçues dans des alvéoles correspondants ménagés dans un disque 28a solidaire d'un tube 48 coaxial à la tige 22 et solidaire d'un levier 31 * 5 On a montré à la Figure 4 en coupe développée un des alvéoles 29 précités, l'angle "A" du fond de l'alvéole est de l'ordre de 10° mais on conçoit qu'il peut être supérieur ou inférieur et qu'il est même possible d'envisager unepente variable. Des rondelles Belleville 50 enfilées sur la tige 22 sollicitent L'ensemble bride,disque et billes intermédiaires est appliqué contre le fond 24 par les rondelles 50, un roulement à aiguilles 52 1 5 étant prévu entre ledit fond et le disque 28a pour réduire les frottements lors de la rotation . Les leviers 30 et 31 sont décalés d'un angle qui peut être ' compris entre 60 et 12CPet leurs extrémités libres sont susceptibles ■ d'être rapprochées par une commande à câble comportant une gaine 54 20 ; dont l'extrémité est en appui sur l'extrémité du levier 30 et un - câble 56 coulissant dans ladite gaine dont l'extrémité est solidaire de l'extrémité libre du levier 31. Un ressort de compression 58 est enfilé sur le câble entre les extrémités des leviers 30 et 31. Le disque 60 formant corps du levier 30 solidaire de la tige 22 25 comporte une fourche formée de deux doigts radiaux 62 et 64 susceptibles de venir en butée contre une vis 66 solidaire du boîtier 10 ce qui limite les déplacements angulaires dudit levier 30, à quelques degrés, la rotation du levier 31 n'étant pas limitée. Le fonctionnement du frein à commande mécanique représenté aux 30 Figures 2 et 3 est le suivant : Le coulissement du câble 56 dans sa gaine 54 à 1'encontre des frottements et du ressort de rappel 58 provoque la rotation dans " des sens opposés et en rapprochement des leviers 30 ë: 31-*' Ces leviers transmettent leur rotation à la bride 26a et au disque 35 28a respectivement. Dans une-première phase de fonctionnement réalisée pour un faible effort résistant, les ceux leviers tournent sensiblement du"même angle. La rotation de la vis 22 aurait normalement pour effet d'entraîner en rotation, dans le même sens, la douille de 40 réglage 32, or celle-ci est sollicitée dans un sens de rotation 69 12597 6 2041002 qui lui est interdit par son ressort hélicoïdal 44 et, ne pouvant tourner, elle se déplace en rattrapant le jeu de fonctionnement jusqu'à venir en appui sur le piston 12. Etant donné l'angle important des filets entre la vis 34 et la douille 32, un tel déplacement 5 axial ne nécessite qu'un faible mouvement angulaire du levier 30 solidaire de la tige 22 portant la vis 34. /près avoir amené la douille 32 en butée contre le piston 12 la vis 34 ne peut plus tourner étant donné que ledit piston est immobilisé en rotation sur le patin. C'est alors que commence la 10 deuxième phase du freinage manuel ou "course de travail", par rapport à la précédente qu'il est possible de désigner comme "course de rattrapage du jeu de fonctionnement". La vis étant immobilisée ainsi aue son levier de commande 30, le câble provoque alors uniquement la rotation dulevier 31 et du disque 28a qui en est solidaire» En tour-1 5 nant le disque 28a fait monter les billes surleurs rampes dans leurs alvéoles en vis à vis, le disque 28a étant en appui contre.le fond 24 par l'intermédiaire de la butée à aiguilles 52. L'effort tangentiel appliqué au levier 31 est transformé en un effort axial amplifié transmis par. la vis 34 de la tige 22 au piston 12 par l'intermédiaire 20 de la douille 32 toujours verrouillée sur ladite vis. La coopération en butée du doigt 64 et de la vis 66 solidaire du boîtier 10 permet d'éviter la transmission d'un couple exagéré à l'ensemble douille 32/vis 34 par la tige 22. De plus, cette coopération en butée est indispensable lors du positionnement hydraulique 25 du frein qui a tendance à faire tourner l'ensemble de leviers par réaction. En prévoyant les deux doigts symétriques 62 et 64 de part et d'autre de la vis 66, on réalise un bpn fonctionnement des leviers par rapport à la commande par câble et o.n évite tout risque de déréglage du dispositif de rattrapage de jeu par mouvement 30 intempestif des leviers 30 et 31. Lorsqu'on désire "remettre un zéro" le dispositif de réglage, en cas de remplacement des patins, par exemple, aucun outillage spécial n'est nécessaire, il suffit en effet de déconnecter le câble et sa gaine, et, après démontage de la vis 66 de faire tourner l'ensemble des leviers 30 et 31 dans le 35 sens du vissage de la vis 34 dans sa douille 32 pour faire rentrer le piston 12 dans le cylindre 10„ 69 12597 7 2041002 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande mécanique pour un frein à disque dont le moteur de frein hydraulique comporte un piston coulissant dans le cylindre dudit moteur pour appliquer le patin qui lui est adjacent contre le disque, un dispositif automatique de rattrapage 5 de jeu disposé entre ledit piston et une tige coopérant avec le fond dudit cylindre caractérisé en ce que ladite tige est munie de moyens formant rampes inclinées ou hélicoïdales, prévus entre ledit piston et ledit fond pour coopérer avec d'autres moyens formant fcampes inclinées ou hélicoïdales coopérant eux-mêmes avec le cylin-10 dre ou avec son fond, le mouvement relatif en rotation des rampes précitées provoquant l'avance dé la tige, du dispoâtif automatique, du piston et du patin précités vers le disque. *2. Dispositif de commande mécanique selon la revendication 1, caractérisé én ce que les moyens formant rampes précités consistent 15 en une partie filetée de la tige coopérant avec une douille taraudée coopérant avec le cylindre du moteur de frein, des moyens étant prévus pour entraîner en rotation relative la partie filetée de la tige et la douille. 3. Dispositif de commande mécanique selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que la tige comporte une bride radiale munie de cavités à fond incliné formant rampe coopérant par l'intermédiaire de billes avec le fond du cylindre, des moyens étant prévus pour entraîner la tige en rotation» 4. Dispositif de commande mécanique selon la revendication 25 3 caractérisé en ce que la tige à sa bride radiale précitée en appui contre un disgue muni de cavités à fond incliné destinées à recevoir les billes, ce disque étant appliqué contre le fond du cylindre, éventuellement avec interposition d'une butée à aiguilles ou analogue des moyens étant prévus pour provoquer la rotation du disque dans 30 le sens inverse de celui de la tige. 5. Dispositif de commande mécanique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le disque est solidaire d'un tube coaxial à la tige et traversant avec elle le fond, du cylindre, des moyens d'actionnement formant leviers étant raccordés à la tige et au tube 35 pour provoquer leur rotation relative. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le dispositif de rattrapage d'usure comporte une douille vissée avec jeu sur un filet réversible prévu à l'extrémité de la tige et 69 12597 8 2041002 coopérant en, butée avec le fond du piston,, ;ls rotation de la douille dans le sens correspondant au rec.ul; du piston dans le cylindre étant empêchée par un erçib'rayag.e/du type comportant un ressort enroulé sur ladite, douille et dont une extrémité est ancrée sur le 5 piston, le sens des rampes de ls bride et du disque précités étant tel que la rotation en- rapprochement .;de leurs leviers respectifs provoque une avance conjuguée de là tige par vissage de la vis dans la douille d'abord et par montée des/billes sur leurs rampes inclinées 9 ensuite. 10 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que des moyens formant butée sont prévus pour limiter la rotation de la tige au rattrapage du jeu de la douille sur le-filet de ladite tige et éventuellement pour empêcher le déréglage du 'dispositif de réglage. 15 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7 caractéris en ce qu'une commande par câble et gaine assure le rapprochement des extrémités des leviers précités.