Brevet FR2022600A1 — publié le 19700731

La présente invention concerne un dispositif de commande de freinage pour véhicules, du type comprenant un ressort de compression principal destiné à exercer une force de serrage des freins, un piston principal soumis à la sollicitation de ce ressort principal et déplaçable dans un cylindre sous l'eff et d'air comprimé, à l'encontre de la force exercée par ce ressort principal, de façon à desserrer ou à libérer le frein, et un régleur automatique de rattrapage de jeu à effet axial, par l'intermédiaire duquel le piston principal est relié à la timonerie des freins du véhicule, ce régleur comprenant une pièce tubulaire montée à poste fixe sur le piston principal, une broche ou tige filetée s'étendant dans la pièce tubulaire et réglable de façon télescopique dans celle-ci, et un écrou rotatif à filetage non auto-bloquant en prise avec les filets de la broche ou tige fi letée et pouvant effectuer des déplacements axiaux limités entre des surfaces de blocage s'étendant axialement, ménagées sur des pièces solidaires de ladite pièce tubulaire0 Le but de l'invention est de permettre la réalisation d1uu dispositif perfectionné du type susoindiqué comportant des or6a nes assurant un réglage automatique de la longueur totale des e- léments reliant le piston principal à la timonerie du frein en fonction de l'usure des surfaces de freinage, de façon à obtenus une course de travail sensiblement constante pour le piston prin- cipal et pour le ressort principal, et ainsi une force de serrage ou de freinage qui soit essentiellement indéendante de due Les organes servant à régler ou ajuster cette longueur totale doivent entre strs ou fiables du point de vue fonctionnements peu coftext du point de vue fabrication et ne doivent nécessiter au- cune augmentation des dimensions extérieures du dispositif. L'invention est matérialisée dans un dispositif du type zus- indiqué, caractérisé en ce que la broc ou tige filetée est munie d'un piston auxiliaire pouvant se déplacer axialement dans lad te pièce tubulaire, cette dernière comportant, à proximité immé- diate de son point de liaison avec le piston principal, un orifi- ce ou une lumière permettant air comprimé d'agir sur le piston auxiliaire dans le sens tendant à écarter ce dernier ainsi que la broche ou tige filetée du piston principal. L'invention sera mieux comprise à l'-de de la description suivante d'un mode de réalisation, donnée à titre d'exemple et en se référant au dessin annexé, dont la figure unique est une vue latérale avec demi-coupe axiale d'un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention. Le dispositif est représenté en position de freins desserrons dans laquelle le piston principal est soumis à la sollicitation de l'air comprimé, de sorte qu'il est repoussé vers l'arrière, c est-à-dire vers la droite sur la figure, de façon à comprimer le ressort principal, comme cela sera expliqué ci-après. Le dispositif visible sur la figure comprend un cylindre 1 possédant un couvercle 2 assujetti au cylindre 1 par l'intermédiaire de colliers ou de brides 3 et 4 serrés par des boulons 5. La bride 4 est munie de pattes ou d'étriers 6 dans lesquels sont ménagés des trous 7 destinés au montage du dispositif sur le châssis d'un véhicule (non représenté). Un puissant ressort hélicoïdal principal 8 travaillant à la compression s'appuie contre un plateau formant support 9 vis- 3e sur un manchon 10. Ce manchon comporte une surface d'épaulement 11 s'appuyant contre une partie du couvercle 2 du cylin re. Le manchon 10 traverse un orifice ménagé dans ce couvercle L et possède un prolongement ou une queue 12 faisant saillie ct présentant une forme hexagonale1 sur laquelle peut s'adapter une clé anglaise ou un autre outil.Le manchon 10 oet maintenu dans la position représentée par uu écrou de blocage 13. Une tige 14 est montée à poste fixe dans le couvercle 2 du cylindre et traverse un perçage ménage dans le plateau 9 formant support du ressort, de façon à permettre les déplacements axiaux de ce plateau mais à empocher ses mouvements angulaires. En desserrant écrou 13 et en faisant touie:r manuellement le prolongement 12, on peut déplacer axialement le plateau de support 9 du ressort de façon à régler sa position, après quoi on peut bloquer à nouveau l'écrou 13. L'extrémité avant (c'est-à-dire l'extrémité de gauche sur la Figure) du ressort principal 8 siapplique contre un piston prin cpa 15 muni d'un joint 16 et mobile dans le cylindre 1. Le piston principal 15 porte une pièce tubulaire 17 formant tige e piston et une queue de guidage 18 orientée vers l'arrière et pénétrant dans le manchon 10. Un manchon 19 sur lequel on a ménagé une surface de bloca > e 20 orientée vers l'avant et biseautée vers l'intérieur et vers l'arrière est rendu solidaire par vissage de l'extrémité avant de la pièze tubulaire 17. Dans ia partie formant l'extrémité avant de ce manchon 19, on fixe un autre manchon 21 sur lequel on a ménagé une surface de blocage 22 orientée vers l'arrière et biseautée vers l'intérieur et vers l'avant. Les surfaces de blocage 20 et 22 s'étendent axialement. Un écrou 23 sur lequel on a ménagé une surface de blocage 24 biseautée vers l'avat ainsi qu'une surface de blocage 25 biseautée vers l'arrière est monté de façon à pouvoir effectuer des déplacementi axiaux limités entre les surfaces 20 et 22, c'est-à-dire avec un léger jeu axial0 L'écrou 23 est porté par une broche ou tige filetée 26 constituant également un élément de la tige du piston et munie, à son extrémité arrière, d'un piston auxiliaire 27 comportant un joint 28 destiné à assurer l'étanchéité in s'appliquant contre la surface cylindrique interne de la pièce tubulaire 17. Les filets ménagés sur la broche ou tige filetée 26 ainsi que sur écrou 23 présentent un pas tel qu'il n'existe pas d'auto-blocage. Un orifice ou une lumière 29 ménagé dans la partie arrière de la pièce tubulaire 17 permet la circulation de l'air entre, d'une part, une chambre 30 limitée principalement par les pa reis du cylindre 1 et du piston principal 15 et, d'autre part, une chambre 31 limitée principalement par la paroi terminale ar rière du piston 27 et la surface cylindrique intérieure de la pièce tubulaire 17. L'orifice 29 constitue un passage à étran également, de sorte qu'une diminution de la pression d'air régnant dans la chambre 30 et agissant sur le piston principal 15 est suivie pir une diminution correspondante mais plus lentd de la pression d'air régnant dans la chambre 31 et agissant sur le piston auxiliaire 27.Ainsi, on obtient un certain retard dans le temps avant que la force exercée sur le piston 27 ne soit complètement réduite pendant le serrage des freins0 L'écrou 23 porte un roulement à aiguilles avant 32 du ty pe formant butée axiale et un roulement à aiguilles arrière 33 également du type formant butée axiale. Un ressort de compression hélicoïdal 34 est maintenu entre le roulement arrière 33 et une rondelle de support ou d'appui 35 portée par le manchon 19. Le cylindre 1 est muni d'un tube 36 s'étendant vers l'a- vant, comportant un joint 37 destiné à maintenir l'étanchéité entre la surface intérieure du tnbg 36 et la surface extérieure de la pièce tubulaire 17. Deux ressorts de compression hélicoI- duaux 38, 39 sont maintenus entre des rondelles de support 40 et 41-. Le support 40 est maintenu en place par une bague de maintien élastique 42 et le support 41 stappuie contre une surface formant épaulement s'étendant vers l'intérieurX nénagée sur le tube 36.Le support 41 comporte une partie tubulaire 43 s'étendant vers l'arrière et destinée à appliquer le roulement à aiguilles avant 32 contre l'écrou 23. Le ressort 34 tend en permanence à écarter l'écrou 23 du piston principal 15, et la partie tubulaire 43 constitue une butée mobile soumise à la sollicitation d'un ressort, tendant A limiter les déplacements axiaux-de l'écrou 23 et à leur résister dans le sens de ltécartement par rapport au piston principal 15. Il est prévu un soufflet de protection 44, par exemple en caoutchouc, pour empêcher la poussière et l'eau de pénétrer par l'extrémité avant du dispositif. Un bouchon 45 en matière plastique est également prévu pour des raisons similaires au niveau de l'extrémité arrière. La broche ou tige filetée 26 est munie d'un organe de liaison 46 au niveau de son extrémité avant, pour permettre son accouplement avec la timonerie de freins (non représentée). Le piston principal 15 et le tube 36 sont munis de dents ou saillies 47 et 48 se chevauchant longitudinalement pour empêcher les mouvements de rotation du piston principal 15 par rapport au cylindre 1. Le fonctionnement du dispositif décrit s'effectue cone suit Dans la position représentée correspondant aux freins desserr4Xs de l'air comprimé a été introduit dans les chambres 30 et 31 par l'intermédiaire d'un raccord 1A et cet air comprimé a déplacé le piston principal 15 vers l'arrière (c'est-à-dire vers la droite sur la figure). Ce mouvement vers l'arrière du piston 15 est limité par la force antagoniste du puissant ressort 8.Le piston auxiliaire 27 subit une force ou pression orientée vers l'avants exercée par l'air comprimé se-trouvant dans la chambre 31, mais tout mouvement du piston 27 et de la broche ou tige filetée 26 dans cette direction est empoché par les surfaces de blocage 22 et 24 qui s'appuient l'une contre l'autre et etpe- chent ainsi tout mouvement axial de l'écrou 23 et, par conséqueX de la tige filetée 26. Si le frein doit être serré, la pression exercée par l'air comprimé dans la chambre 30 est réduite, de sorte que le ressent principal 8 se détend et déplace le piston principal 15 vers l'avant. Aussi longtemps que la pression d-'air régnant dans la chambre 31 est suffisante pour dominer la résistance existant dans la timonerie du frein et s'opposant au mouvement vers l'a- vant de la broche ou tige filetée 26, les surfaces de blocage 22 et 24 restent en contact. On suppose que le jeu existant dans la timonerie de freins est insuffisant.La tige filetée 26 est sou mise à des forces s'exerçant vers l'avant, et provenant du pista 27 (et ultérieurement du ressort 34); ainsi qu'a des forces dirigées vers l'arrière et provenant de la timonerie des freins du véhicule, et il existe également certaines résistances dues aux frottements, mais au fur et à mesure que le piston principal 15 et la pièce tubulaire 17 continuent à se déplacer vers l'avant, il se produit éventuellement un certain déplacement axial relatif entre la pièce tubulaire 17 et la tige filetée 26 portant l'écrou 23 de sorte que les surfaces de blocage 22 et 24 é- cartent l'une de l'autre, du fait que la résistance exercée à l'encontre du mouvementvers l'avant de la tige filetée 26 est sensiblement égale à la résistance exercée à l'encontre de son mouvement vers l1arrière, l'écrou 23 devient libre de tourne sur cette tige filetée 26. Si, pendant que s'effectuent ces mOUr vements, il existe un jeu axial entre la partie tubulaire 43 et le roulement à aiguilles avant 32, la tige filetée 26 8t U bilise temporairement, tandis que la pièce tubulaire 17 contL- nue son mouvement d'avance. Sous l'effet du ressort 34, l'écrou 23 suit ce mouvement avance tout en tournant sur les filets de la tige filetée 26, et il tend ainsi à ramener les surfaces 22 et 24 en contact.Cependant, aussitôt que la partie tubula. e 43 vient en contact avec le roulement à aiguilles 32, les sur ces 22 et 24 se séparent dans le sens axial et, presqu'immédia- tement, les surfaces 20 et 25 entrent en contacte Su fur et a mesure que la pression d'air diminue dans la chambre 30, la for- ce de serrage des freins exercée par le ressort principal 8 a- mente et la tige de piston comprenant la pièce tubuBLre 17 et la tige filetée 26 est déplacée vers l'avant dans son ensemble, ce mouvement n'étant contrecarré que par les ressorts relative ment faibles 38 et 39.Pendant le serrage des freins, la lon gueur totale de la tige de piston constitue e par la pièce tubu laire 17 et la tige filetée 26 a diminué à la suite d'une augmentation trop rapide de la force de freinage transmise, cette augientation trop rapide provenant d'un jeu insuffisant dans ls timonerie. Grace à cette diminution de la longueur des organes reliant le piston principal 15 à la timonerie de freins, le jeu est réglé à une valeur convenable. On suppose maintenant que les freins sont serrés après l'apparition d'un jeu excessif dans la timonerie. La partie tubulaire mobile formant butée 43 entre en contact avec le roulement à aiguilles avant 32 tandis que la pression d'air régnant dans la chambre 31 est encore suffisante pour maintenir les surfaces 22 et 24 en contact. Cependant, aussitôt que la force de serrage des freins provenant du puissant ressort principal 8, qui est réduite par les forces dues aux frottements et à la pression d'air ré guant dans la chambre 30, est suffisante pour surmonter la force exercée par les ressorts 38 et 39, la tige de piston comprenant la pièce tubulaire 17 et la tige filetée 26 effectue un mouvement continu vers l'avant, en comprimant les ressorts 38 et 39.Cependant, la pression d'air régnant dans la chambre 31 devient rapidement insuffisante pour maintenir les surfaces de blocage 22 et 24 en contact. Aussitôt que ces surfaces 22 et 24 30nt séparées axialement l'une de l'autre, l'écrou 23 commence à tourner sur la tige filetée 26; qui est entraînée vers l'avant par rapport à la pièce tubulaire 17, jusqu'à ce que la résistan e s'exerçant dans la timonerie des freins soit suffisante pour arrêter la tige filetée 26 alors que le piston principal 15 la pièce tubulaire 17 contnuent à se déplacer de façon à amener les surfaces de blocage 20 et 25 en contact.La longueur dos organes reliant le piston principal à la timonerie de freins tige de piston comprenant la pieGe tubulaire 17 et la tige fi letée 26) a maintenant été augmentée pour compenser le jeu ex tessif qui existait dans la timonerie. Le serrage des reins est achevé lorsque le piston 15 et la pièce tubulaire 17 ainsi que écrou 23 et la tige filetée 26 se déplacent ensemble vers l'avant. Des modifications peuvent te apportées au mode de réalisa- sion décrit, dans le domaine des equivalences techniqus, sans d'écarter de l'invention. Par exemple, on peut prévoir un simple clapet ou une languette élastiqu au niveau de l'orifice 29, pour réduire par étranglement le passage de l'air de la chambre 31 vers la chambre 30, tout en pernettant une pénétration relativenent libre et rapide de l'air de la chambre 31. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de freinage pour véhicules, du type comprenant un ressort de compression principal destiné à exercer la force de serrage des freins, un piston principal soumis à la sollicitation du ressort principal et déplaçable dans un cylindre, sous l'effet d'air comprimé, à l'encontre de la force exercée par le ressort principal, de façon à desserrer les freins et un régleur automatique de rattrapage de jeu à effet axial, par l'intermédiaire duquel le piston principal est relié à la timonerie des freins du véhicule, ce régleur comprenant une pièce tubulaire montée à poste fixe sur le piston principal, une broche ou tige filetée s'étendant zanis cette pièce tubulaire et réglable de façon télescopique dans celle-ci, un écrou rotatif à filetage non antobloquant, en prise avec les filets de la tige filetée et con- çu de façon à pouvoir effectuer des déplacements axiaux limités entre des surfaces de blocage s'étendant axialement, ménagées sur des pièces solidaires de la pièce tubulaire, caractérisé en ce que la broche ou tige filetée est munie d'un piston auxiliaire pouvant se déplacer axialement dans la pièce tubulaire, celle-ci comportant, au voisinage de Sa liaison avec le piston principal, un orifice ou une lumière permettant à l'air comprimé d'agir sur le piston auxiliaire dans le sens tendant à écarter ce dernier ainsi que la tige- filetée du piston principal. 2. Dispositif de commande de freinage pour véhicules suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort tendant constamment à écarter l'écrou du piston principal et un organe de butée mobile soumis à la sollicitation d'un ressort et tardant à. limiter les déplacements de l'écrou dans un sens lté- partant du piston principal et à résister à ces mouvements. 3. Dispositif de commande de freinage pour véhicules suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'orifice constitue un passage d'étranglement, de sorte qu'une diminution de la pression d'air agissant sur le piston principal est suivie par une diminution plus lente de la pression d'air agissant sur le piston auxiliaire.