Brevet FR2238090A1 — publié le 19750214

L'invention concerne un dispositif qui permet de régler automatiquement les machoires de frein sur des véhicules qui sont équipes de systèmes de freinage pneumatique, comme les camions, les autobus, les engins de travaux publics, les remorques de camion, etc. Comme on le. sait-, dans ces véhicules lourds, I 'action de freinage produit l'usure des garnitures des machoires en raison du frotte-. ment de ces garnitures sur la surface interné du tambour de chaque roue. Cette usure des garnitures des machoires provoque l'augmentation progressive de la course du piston dans le cylindre de freinage principal, ce qui donne lieu d'autre part à l'augmentation de la consommation d'air SOU8 pression que l'on doit utiliser chaque fois que l'on agit sur les freins, En raison de l'usure des garnitures et de l'augmentation progressive de la course du piston du cylindre principal, il se produit, en dehors d'une plus grande consommation d'air comprimé, un retard chaque fois plus important de l'action de freinage, car; celle-ci exige -chaque fois un-temps plus important et, par conséquent, il se produit une réduction consid6- rable de l'efficacité des freins. Pour pallier ces inconvantents propres aux systèmes de freinage pneumatique utilisés normalement sur les véhicules lourds, on cor rige l'excès de course du piston du cylindre principal qui est produit par usure des garnitures des mtchoires, par des réglages pEriodiques qui permettent de rapprocher les mâchoires des tambours lorsque ces mAchotres se trouvent en position de repos Comme on le saint,. ces manipulations doivent etre effectuées par un personnel spécialisé et 8 des intervalles de tempo relativement courts. L'invention permet d'éliminer la nécessité de te manuel des mâchoires après un certain nombre d'opFrations de freinage A cet effet, le dispositif proposé règle et compense automatiquement et de façon continue, jusqu'à l'usure totale des garnitures des mâchoires, tout exces de course qui se produirait durant le processus de freinage. Le dispositif de l'invention est constitué par un levier relié à l'arbre à cames d'actionnement des mâchoires de freinage des roues correspondantes d'un véhicule. Ce levier reçoit par l'une de ses extrémités la force transmise par la tige d'un cylindre pneumatique, tandis que du côté opposé le levier présente la forme d'un réceptacle ou d'un bottier dans lequel est située au. moins uneeroue dentée qui est solidaire de l'arbre à came, par exemple au moyen de rainures, La roue dentée tourne librement par rapport au levier. En combinaison avec cette roue dentée, il existe au moins deux cliquets, qui peuvent comporter chacun plusieurs dents.Les cliquets sont montés à l'intérieur dti bottier qui fait partie du levier basculant,et occupent des positions diamétralement opposées, de façon que ces cliquets-soient sollicités en permanence vers une position d'accouplewent de leurs dents avec la roue dentée, Un des cliquets est articulé sur un axe fixé au réceptacle du levier tandis que l'autre cliquet est articulé sur un -arbre fixé sur le ch8ssis du véhicule. Ce cliquet peut se déplacer dans une certaine mesure par rapport à cet arbre, dans le sens radial. de celui-ci. On pourra ainsi obtenir le déblocage des machoires de freins, grace au retour en arrière de l'arbre à cammes en évitant ainsi un possible blocage des freins.En raison de ce qui est indiqué dans le paragraphe précé- dent, un des cliquets agit principalement comme-organe d'impulsion de l'arbre à cames, tandis que l'autre cliquet agit comme régulateur de la course de basculement et de rappel de l'organe d'impulsion. Pour assurer le retour de l'arbre à cames,en complétant ainsi la force de rappel des ressorts traditionnels qui ont tendatce,-noroa- lement, à rapprocher l'une de l'autre les mâchoires des freins à tambour, le dispositif proposé comporte un ressort qui travaille à la traction et pui est fixé par l'une de ses extrémités ê la biellette qui décrit des mouvements angulaires durant les opérations de freinage, tandis que de l'autre côté ce ressort est fixé à une oreille qui dépasse radialement à l'extérieur du boftier dont fait partie la biellette et qui appartient au manchon mont sur l'arbre à- cames, D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exem- ple de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue en élévation et en coupe du levier qui comporte à l'une de ses extrémités le bottier destiné à contenir les mécanismes qui font tourner l'arbre à cames des m2choires; --la figure 2 est une vue en élévation de face de la pince représentée dans la figure précédente;; - la -figure 3 est une vue en élévation et en coupe de la roue dentée qui constitue la piece principale montée dans le bottier des figures 1 et 2, -- la figure 3 (a) est une vue similaire -à la figure 3 qui correspond à une roue dentée qui peut etre utilisée dans un dispositif ont sur la roue droite ou gauche d'un véhicule; c'est-à-dire que la roue dentée représentée dans la figure 3 (a) est symétrique; - la figure 4 représente une vue de face de l'une quelconque des couronnes représentées dans les figures 3 et 3 (a); la raz figure 5 est une vue en coupe de l'ensemble du dispo- sitif qui représente partiellement 11arbre à cames relié à la roue dentée; - la figure 6 est une vue de face du dispositif dépourvu de l'un des couvercles qui cachent les mécanismes pontés à l'intérieur du bottier; - la figure 7 représente de façon détaillée le cliquet qui est destiné à produire le rappel ou le déblocage de ltarbre à caves; - la figure 8 représente une vue de face de la roue à rochet représentée en élévation latérale dans la figure 7;; - la figure 9 représente une variante de réalisation du dispositif du cliquet A rochet de déblocage; - - la figure 10 correspond à une variante de réalisation du cliquet destiné à réaliser également le déblocage; - la figure 11 correspond à une vue en élévation latérale d'un autre type de cliquet compose dans ce cas par deux pièces articulées entre elles et qui peut entre utilisé aussi pour le déblocage; - la figure 12 correspond à un détail vu de face d'une variante de réalisation des mécanismes internes du dispositif, qui affecte la structure de la roue dentée; dans ce cas; la roue dentée est combinée avec un pignon sur lequel agira, par le moyen des dents de rochet coaxiales dont il est pourvu, un cliquet de déblocage, par exemple du type représenté dans la figure 11; - la figure 13 représente une coupe en élévation latérale de l'ensemble représenté dans la figure 12; - la figure 14 correspond à une variante de réalisation de la roue dentée pourvue dlu-n secteur denté extérieur et d'un autre secteur denté intérieur; - la figure 15 représente un détail du bottier de mécanisme dans lequel on a représenté, comme système de sécurité, un ressort à lame qui assure l'accouplement du cliquet avec la roue dentée; ; - la figure 16 est une vue similaire à la figue 15 dans laquelle on a prévu la réalisation d'un dispositif de sécurité par un petit bloc élastique qui sert de ressort pour obliger le cliquet à s'appliquer sur la roue dentée; - la figuré 17 représente une vue partielle en élévation latérale en coupe d'un des couvercles du bottier de mécanisme qui comportent un axe fixe; à l'extrémité de cet axe, situe l'intérieur du boftier,est reliée une espèce d'embrayage à friction qui agit sur des dents taillées de face sur une couronne, représentée dans la figure 18, et dont les dents frontales sont combinées avec d'autres dents radiales destinées à agir avec les cliquets; - la figure 19 est une vue de face d'une autre variante de réalisation de la pièce principale du mécanisas; dans ce cas, elle consiste en un disque qui présente axialement et pres de sa périphérie, des pivots sur lesquels jouent des cliquets doubles en forme de fourche qui Sont représentés dans la figure 20;; - la figure 21 est une vue en élévation latérale du dispositif de l'invention au cours de l'une de ses phases de fonctionmenet, ctest-a-dire dans une phase intermédiaire dans laquelle la biellette a repris sa position de repos, ce mouvement de la biellette étant accompagné par la rotation immédiate du manchon tiré précisémentpar le ressort de rappel qui fait partie de l'invention; - la figure '22 est une vue de profil de l'ensemble du mécanisme de régulation automatique du rapprochaient des mâchoires des tambours de frein, avec le ressort de rappel du manchon correspondsnt fixé par une clavette sur l'arbre à came;; - la figure 23 représente une vue identique celle de la figure précédente, l'ensemble étant en position de repos en raison de la rota- tion du manchon doté d'une oreille sur laquelle est ancrée l'une des extrémités du ressort de rappel-qui collabore a la force que doivent exercer les ressorts pour rapprocher les mSchoires à l'intérieur du tambour de frein;; - la figure 24 représente une vue interne du dispositif ou du mécanisme de réglage automatique des mâchoires par rapport aux ta bourg de frein, qui permet de comprendre de quelle façon le manchon intérieur peut tourner indépendamment par rapport au bottier qui l'entoure et dont 'fait partie la biellette qui peut titre actionnée directement par le système de freins pneumatiques; - la figure 25 représente une vue de profil En coupe du meme ensemble que la-figure 24, qui penet de voir que le manchon intérieur est indépendant du bottier dont fait partie la biellette qui effectue un mouvement angulaire. En observant la figure 1, on voit que le dispositif est composé par une bielle qui porte la référence 1, laquelle, à l'une de ses extrémités, est pourvue dtun orifice 3 qui sert à la relier de façon articulée à la tige d'un système de poussée actionné par de l'air comprimé qui est celui dont est normalement équipé tout véhicule lourd pour son système de freinage. La bielle 1, dans la position opposée à l'articulation avec cet organe de poussée, présente une forme élargie qui constitue une espèce de bottier circulaire qui porte la référence générale 2.A I'intarieur de ce bottier se trouve une cloison 3 de formera à peu près semi-circulaire dotée d'un orifice central dans lequel sera monté (comme on le verra plus loin) une couronne qui peut-comporter différentes formes de réalisation, mais sur laquelle agiront toujours des cliquetis, tandis qu'à l'intérieur de cette couronne-sera montée l'extrémité rainurée de l'arbre à camesdes mâchoires de frein de la roue en question. Naturellement, les les ouvertures ou les faces frontales ouvertes du bottier 2 seront obturées par des couvercles qui; sont représentés en -lignes discontinues et qui portent les références 8 et 9 dans la figure l. Dans les figures 3 et 4, on voit comment est constituée la couronne ou roue à rochet qui porte la référence 4, laquelle présente à sa périphérie selon la variante de réalisation que l'on décrira en prier lieu, une série de dents qui portent la référence 6 et dans lesquelles pénétreront des dents qui forment l'ensemble du jeu de cliquet, tandis que dans l'orifice central 5 de la couronne 4 qui est pourvue de rainures est montée de façon fixe l'extrémité de l'arbre à cames oe'ses qui porte la référence 7 dans les différentes figures.De cette façon, la rotation de la bielle i sera accompagnée par le bottier 2 et donc les cliquets provoqueront la rotation de la roue 4 et par conséquent de l'arbre à cames7 en actionnant les mtchoires des freins. Lorsque la force qui oblige la bielle 1 à basculer est supprimez, celle-ci tourne en sens inverse et dans le cas ob il serait produit une usure excessive des garnitures des mâchoires en raison du nombre des opérations de freinage réalisées auparavant, l'ensemble des cliquets (quide préférence seront au nombre de deux situés en position diametrale- ment opposée comme on l'indique par exemple dans la figure 6) se déplacera d'un espace équivalant exactement b une dent de la couronne. On décrira plus loin coent-se réalise le "'ouveient de déblocage dans les limites de jeu prévues, car il s'agit d'une partie extrt- mement importante de l'invention, La figure 3 (a) représente une variante de réalisation de la couronne de la figure 3, laquelle, dans ce cas, du fait qu'elle est symétrique par rapport à un axe -transversal, peut autre utilisée pour les roues droites ou gauches de n'importe quel véhicule et, naturellement, l'arbre à cames7 pénétrera dans le bottier 2, par l'une ou l'autre de ses faces, pour tenir compte de la position à la droite du véhicule ou 8 la gauche du vehicule de la roue à laquelle les freins sont reliés En tout cas, cette couronne, comme d'autres variantes de réalisation représentées dans les différentes figures et qui réalisent la même fonction que celle qui a été décrite plus haut, sera montée dans l'on- fice de la cloison 30 9 l'intérieur du boítier 2 du mécanisme, tandis que ce meme bottier sera pourvu d'un axe 21 sur lequel pourra tourner un cliquet qui porte la référence 11 et dont les dents correspondantes (étant donné qu1il peut comporter plusieurs dents) seront sn contact avec les dents de la couronne, quel que soit le modele de celle-ci. Dans une position à peu prés opposée diamétralement par rapport à ce cliquet 11 est situé un autre cliquet qui porte la référence 14 dans la figure 6 et qui est monté sur un axe 10 fixé sur le chassais du-caion-. Ce cliquet 14, comme le représente. le détail de la figure 7, présente un orifice de forme allongée qui lui permet,avant de sauter une dent au cours de la rotation de la couronne, de se déplacer dans la mesure qui correspond au déblocage des mâchoires lorsque celles-ci ont été actionnées it lorsqu'a cessé la-fotce qui avait obligé à basculer la biellette 1 et par conséquent le bottier de mécanismes situé à l'intérieur de celle-ci. Les cliquets 11 et 14 sont retenus par des ressorts de rappel tels que ceux qui portent les références 12 et 15. En collaboration avec ces ressorts -12 et 15 qui obligent en permanence les cliquets à se maintenir en contact avec les- dents de la couronne 4, il existe des moyens représentés par exemple dans la figure 6 qui consistent en des ressorts quiexercent une poussée sur ces cliquets et qui sont montés dans des logements radiaux formés dans Le bottier de mécanisme 2 lui-meme, et qui sont cox- primés par exemple par une vis, cette disposition étant applicable par semple à la figure 6. On a prévu aussi conne -dispositif destin & collaborer au maintien des cliquets en contact avec les dents de la couronne centrale, les dispositifs représentés dans les figures 15 et 16. Dans la première de ces figures, ces moyens consistent en un ressort & laie 28. bans la figure 16, on a représenté un -bloc de caoutchouc ou de matière élastique similaire, qui porte la référence 29. Dans tous les cas l'effet obtenu consiste à maintenir le cliquet en contact avec les dents de la couronne, laquelle est reliée par son centre au moyen de rainures å l'arbre à cames des mâchoires. Le système de- cliquet de déblocage qui est la pièce qui porte la référence 14 dans les paragraphes précedents, peut présenter la variante de réalisation représentée dans la figure 9. Dans ce cas, le cliquet qui porte la référence 14a est prolongé par une espèce de tige qui est dotée d'une prolongation annulaire 24. Derriere cette prolongation, la tige pénètre dans un tube 16 qui présente une oreille 25 perforée pour recevoir un axe sur lequel peut tourner l'ensemble lorsque le cliquet 14a saute une dent de la couronne 4 ou d > une variante quelconque de cette couronne.A l'intErieur du tube 16 est placé un ressort de compression 17 qui est appuyé sur la tige du cliquet 14a et qui est d'autre part appuyé au fond de ce tube 16. Pour éviter la sortie et la rotation du cliquet 14a il existe une butée fixée au tube 16 et cette butée est coudée et porte la référence 23.Cette butée est destinée â recevoir la prolongation 24 du cliquet 14a. Il est important d'observer que dans cette variante de realisation du cliquet de déblocage, la distance maximale de pénétration de ce cliquet est équivalente a la longueur de l'orifice de forme allotgde du cliquet 14 représenté dans la figure 7, cette distance étant équivalente au module des dents de la couronne solidaire de l'axe 7 et qui le fait tourner Une autre variante de ràlisation du cliquet -de déblocage est représentée dans la figure 10 et il s'agit dans ce cas d'un système de tubes télescopiques 18-et 19, dont le premier fait partie de la dent 14b > ce tube 18 se trouvant à- l'exterieur du montage télescopique, c'est-à-dire a l'extérieur du tube 19. A la suite du tube 18 se trouve un ressort de compression 20 qui, d'une part, stappuie sur l'extrémité du tube 18 et, d'autre part, sur une ailette périphérique dont est doté le tube 19 s son extrémité correspondante, et des butées représentées dans la figure 10 empêchent le démontage de ce système télescopique de cliquet 14b dont ia mission est, comme on l'a dit plus haut, identique à celle du systeme repré- sente dans lafigure 9 et dans la figure 7, c'est-8-dire obtenir le déblocage des mtchoires au moyen du jeu auquel donne lieu l'ensemble des mécanismes de cliquets décrits, lorsqu'a cessé la force'qui avait obligé l'ensemble de la biellette à basculer. Une autre variante de réalisation du cliquet de déblocage est représentée dans la figure 11 et, comme on le voit, elle consiste en un cliquet formé par deux pièces 26 et 27 articulées entre eles, qui sont sollicitées vers une position de rapprochement par un ressort de traction Ce mouvement de rapprochement est limité par une butée 31 qui eut faire partie de la pièce 27. Ce type de cliquet de déblocage est utilisable en particulier en combinaison avec une roue dentée spéciale qid est représentée dans les figures 12 et 13.Cette roue dentée porte la réference 32 et présente deux secteurs taillés sur sa périphérie, de la même amplitute, dont l'un présente des secteurs destinés à recevoir un clinquet normal 11, tandis que l'autre secteur présente des dents d'engrenage 1 destinées à eagre- ner avec un pignon 35 qui est doté coaxialement de dents de rochet 36 destinées au cliquet de la figure 11. Dans la figure 14, on a représenté partiellement le bottier de mécanismes avec un autre type de roue dentée qui porte la référence 36a, laquelle présente deux rayons différents. Le secteur du rayon le plus important est pourvu d'une cavité à la périphérie - qui est concentrique à la périphérie extérieure de ce secteur - de laquelle eut ét4 taillées des dents internes 38 destinées à recevoir un cliquet du type qui porte par exemple la reférence 14. Dans le secteur de plus petit rayon sont formées des dents externes 37 qui peuvent recevoir un cliquet du type indi- que par la référence 11. La figure 18 correspond à une autre variante de rOalisa- tion de la couronne a rochet. Dans ce cas, en plus de présenter des dents externes 41 destinées 9 recevoir les cliquets quel que soit le type de ceux-et, la couronne 39 présénte des dents frontales, c'est-à-dire des dents taillées sur l'une de ses faces ou de ses bases, Dans ees dents fractales peut s'accoupler un dispositif d'embrayage qui porte la référence générale 42 et qui travaille par frottement.Cet embrayage est situé sur un ase sur l'un quelconque des couvercles latéraux 8 ou 9 du boîtier de Ce dispositif d'embrayage des dents frontales bO de la varinate Je est représentédans la figure 17. Les figures 19 et 20 représentent un type Je ee1rC- e qui est composé par un disque 43, dans le centre duquel Sa rainuré qui permet de le relier à I'arbre 7 à cames des mâchoires de frein Cette pince ou disque 43 est dotée d'une série de pivots qui portent la référence 44 et qui dépassent des deux cotés du disque 43 et aur ces pivots 44 peuvent etre montées les dents doubles des cliquets 45 en forme de fourche qui sont représentés dans la figure 20 Dans tous les cas, le fonctionnement de l'invention est le même que celui indiqué dans les paragraphes précédents, quel que soit le type de couronne ou-de cliquet qui agisse an combinaison avec celle-ci. Après avoir. réalisé le freinage, il convient d'obtenir le rappel de la biellette 1 à la position de repos et à cet effet cette biellette comporte un ressort 49 qui exerce sur elle une traction du fait que ce ressort 49 est relié par une extrémité à la biellette, comme on le voit par exemple dans les figures 21 et 23, tandis qu'à autre extrémité, ce ressort 49 est fixé à une partie fixe du chSssis du véhicule en question Le rappel du manchon 51 se fait précisément pe r la rota tion en sens inverse de l'arbre à cames des mâchoires, produit précisément par le ressort ou les ressorts dont sont dotées normalement ces mâchoires. ?our faciliter ce rappel de l'arbre à cames, le manchon 51 présente une oreille qui porte la référence 47 et qui est située dans le sens radial à la partie avant du botter 2; dans cette oreille 47 est monte l'extrémité d!un ressort de traction qui porte la référence 48 et qui est ancré de l'autre côté sur une autre oreille qui porte la référence 46 et qui part de la biellette I Le chassies du véhicule est doté d'une espèce de saillant 50 qui sert de butée pour empcher un retour en arrière excessif de l'oreille 47 et, par conséquent, pour empêcher que le manchon 51 et l'arbre à cames monté sur lui n'occupent une position inadéquate. I1 est facile de comprendre que lorsque la biellette 1 revient à sa position de repos, lorsqu'a cessé la force des leviers qui l'avaient fait tourner dans le sens positif pour produire le freinage du véhicule en question-, ce mouvement sera accompagné par. celui du manchon 51 qui fera ainsi tourner d'un certain angle l'arbre à cames et, ensuite, la biellette 1, en revenant à sa position de repos sous l'effet du ressort de traction 49, sera accompagnée au cours de son mouvement de retour ou de rappel par. le manchon 51, et à- cet effet, on a prFvu un ressort de traction 48 qui oblige l'oreille 47 à décrire un mouvement angulaire de retour en arrière de même amplitude que celui de la biellette 1 et par conséquentdu- manchon 51 dont fait partie précisément cette oreille 47. Ce dispositif permet d'assurer que les mâchoires ne pourront se bloquer contre les tambours du véhicule et, par conséquent, ce dispositif constitue un moyen extrêment efficace- pour assurer la sécurité des camions ou de tout autre type de véhicule sur lesquels sont montés les dispositifs de réglage automatique du rapprochement des machoires sur les tambours, qui constituent ltobjet de l'invention. Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art. aux.dispositifs ou procédés.qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'inven- tion. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Dispositif pour regler automatiquement les mâchoires des tatnbours de freins de véhicules dotés d'un système de freins pneuratiques, constitué par un levier relié à un arbre à cames d'actionnement des lachoires, ce levier recevant à son extrémité libre la force transmise par la tige d'un cylindre pneumatique ou similaire qui le déplace angulairement dans une certaine mesure en provoquant une rotation partielle de l'arbre à cames, caractérisé essentiellement en ce que la connexion entre le levier mentionné plus haut et l'arbre à cames se fait par le moyen d'une-ou plusieurs roues dentées solidaires en rotation de l'arbre à camoeet qui peuvent tourner librement par rapport au levier, cette roue on ces roues collaborant avec deux cliquets ou jeux de cliquets disposés à peu près en positions diamétralement opposées, ces cliquets se trouvant en permanence sollicités vers une posi tison de contact avec la roue dentée au moyen de ressorts montés entre eux et les parties fixes du levier d'actionnement proprement dit, un cliquet étant articulé concentriquement sur un axe fixé également sur le levier, tandis que l'autre cliquet peut se déplacer grâce à un orifice allongé dont il est doté, sur un axe fixe qui est solidaire d'un point fixe du cassis du véhicule. 2 - Dispositif de réglage autoiatique des sSchoires des tai- bours de freins de véhicules dotés d'un système de freins pneusetques, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prévoit l'utilisation de plusieurs roues dentées pour assurer la connexion entre le levier d'action nesent et l'arbre a cames, en ce que ces roues dentées ont le meme diamètre et le maie nombre de dents, sont déphasées angulairement entre elles d'une fraction de dent équivalente au nombre de roues et sont combinées avec des jeux de cliquets qui comportant autant de dents indépendantes qu'il y a de roues, 3 - Dispositif de réglage automatique des lachoires de tambours de freins de véhicules dotés d'un système de freins pneumatiques selon les revendications antérieures, caractérisé essentiellement en ce qu1il colporte un ressort de traction qui est fixé par l'une de ses extrémités la bielle, tandis qu'à l'autre extrémité -il est fixé A une oreille qui dépasse radialement du manchon relié à l'arbre A cames