Brevet FR2354481A1 — publié le 19780106

La pressente invention a pour objet un dispositif automatique de rattrapage de jeu pour cylindre de frein comportant une tige de piston sur laquelle est monté un organe de blocage qui se déplace en translation par rapport 9 cette tige de piston grâce à son entrée en contact avec une butée antérieure lorsque la course de poussée de la tige excède une valeur prédéterminée, et qui limite à cette même valeur la course de retour de la tige en venant en contact avec une butée postérieure. De tels dispositifs de rattrapage de jeu sont utilisés pour compenser l'usure des garnitures de frein qui se produit au fur et à mesure de leur service. On obtient de la sorte que reste approximativement conservé le jeu prédéterminé voulu entre la tige de poussée et le support de garniture d'un frein à mâchoires ou d'un frein à disque. Dans un dispositif connu de rattrapage de jeu, une rondelle de blocage est montée sur la tige de piston, le diamètre intérieur de l'ouverture de cette rondelle de blocage dans laquelle s'engage la tige de piston étant inférieur au diamètre de la tige de piston elle-même, ceci afin d'assurer un engagement rigide. Cette rondelle est en outre munie d'entailles prenant naissance au niveau de son diamètre intérieur et définissant des segments circulaires. Ces segments sont légèrement rabattus dans le sens de l'actionnement. Dans la paroi interne du cylindre sont d'autre part engagées des bagues élastiques qui limitent le déplacement de la rondelle de blocage et qui constituent des butées antérieure et postérieure.De ce fait, la tige de piston peut bien se d8placer en translation par rapport à la rondelle de blocage dans le sens correspondant à l'actionnement du frein, mais dans le sens inverse les segments s'ancrent dans la tige de piston et s'opposent ainsi à un déplacement relatif en translation des deux éléments l'un par rapport à l'au- tre. La tige de piston ainsi que le support de garniture qui lui est associé ne se trouvent ainsi ramenés en arrière que de la valeur du jeu de garde désiré entre la garniture et le disque ou le tambour du frein.Un inconvénient de ce dispositif connu tient au fait que, lors du remplacement de garnitures usées par des garnitures neuves, il est nécessaire de procéder à un démontage du cylindre du fait que ne peut etre supprimé l'effet de verrouillage de la rondelle de blocage (demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le nO 1 091 993). On connait également un dispositif de rattrapage de jeu à verrouillage par billes, et dans lequel grâce à ce mécanisme la course de retour du piston lors du desserrage des freins se trouve limitée à une valeur prédéterminée. Le mécanisme de verrouillage à billes se compose d'une douille entourant avec un certain jeu radial le piston ou la tige de piston, cette douille étant munie de perçages radiaux et servant de cage à billes. Une douille de blocage de profil conique est disposée également avec un certain jeu radial par rapport au diamètre extérieur, dans l'extrémité ouverte élargie du cylindre. Elle est munie à son avant d'un bord orienté vers l'intérieur et sur lequel prend appui un ressort de compression précontraint qui, à son autre extrémité, s'applique contre un collet de la première douille.Le ressort de compression a pour effet d'exercer en permanence une sollicitation axiale relative entre la douille et la douille de blocage. L'extrémité élargie du cylindre est limitée par un anneau de retenue qui autorise un déplacement axial prédéterminé de la douille de blocage. Lors d'un déplacement du piston, la douille et la douille de blocage se trouvent entrainées jusqu'd ce que ce parcours prédéterminé soit accompli. Si le déplacement du piston ou de la tige du piston se poursuit au-deld, le mécanisme de verrouillage à billes se trouve libéré, mais il se bloque à nouveau lors d'un déplacement du piston vers l'arrière et accompagne alors ce dernier dans son mouvement. De ce fait, la course de desserrage des freins ne peut jamais être supérieure au jeu axial prédéterminé. La douille qui sert de cage à billes dépasse hors de l'extrémité ouverte du cylindre et peut ainsi être actionnée de l'extérieur. Lors d'un remplacement des garnitures usées, il suffit alors de tirer sur la douille de l'extérieur pour libérer à nouveau le mécanisme de verouillage à billes et pour pouvoir ramener de la sorte le piston vers sa position initiale. Un tel dispositif se compose de nombreux éléments qui doivent etre usinés avec grande précision et fabriqués au moyen de matériaux coûteux.Le mécanisme de verrouillage à billes requiert en outre un certain diamètre pour opérer correctement, en sorte que ce dispositif se prête assez mal à être monté sur des tiges de piston (demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le nO 1 176 174 ). On connait encore un dispositif de rattrapage de jeu pour frein à mâchoires, qui se compose pour l'essentiel d'un curseur de blocage fixé par traction élastique sur la périphérie extérieure du cylindre du frein à mâchoires et possédant une extrémité rabattue qui sert de butée pour une contre-butée prévue sur la mâchoire du frein. En cas d'usure excessive des garnitures de frein, une autre butée vient au contact de l'ex- trémité du curseur de blocage et provoque la libération de ce dernier qui peut alors se déplacer d'une certaine valeur de parcours correspondant à l'usure des garnitures, ceci en détendant de façon correspondante la force de traction élastique.Le jeu de garde des m choires du frein reste ainsi constant, mais le ressort développant la force de traction élastique doit pouvoir conserver son élasticité sur toute la longueur du rattrapage. Lors d'un remplacement des garnitures usées, le curseur de blocage doit etre libéré manuellement et repoussé vers sa position initiale. Cette possibilité de retour en arrière n'est cependant pas offerte dans le cas d'un dispositif de rattrapage de jeu disposé à l'intérieur du cylindre de frein (brevet allemand n" 762 468). La présente invention se donne pour but de concevoir un dispositif automatique de rattrapage de jeu du genre défini ci-dessus, qui soit d'unestructure simple et qui puisse être aisément déverrouillé de l'extérieur. Ce but est atteint, conformément à l'invention, grâce au fait que l'organe de blocage est constitué à la manière d'une barrette et est orienté de façon au moins approximativement perpendiculaire à la tige de piston, qu'il est emmanché avec jeu sur cette tige de piston par une ouverture appropriée, et qu'il est amené à se coincer sur cette tige de piston par un ressort de compression qui agit sur lui en un point latéralement écarté par rapport à la tige de piston. Ainsi se trouve réalisée de façon très simple une limitation de la course de retour de la tige de piston, cette limitation pouvant être en outre aisément supprimée en tirant de l'extérieur sur le ressort de compression. Selon une autre caractéristique de l'invention, les butées sont fixées sur le fond du cylindre. En l'occurrence, la butée antérieure est de préférence constituée par le fond du cylindre tandis que la butée postérieure est disposée à l'extré- mité libre d'une goupille engagée de façon réglable dans le fond du cylindre, goupille qui traverse avec jeu une ouverture de l'organe de blocage. Ainsi peut être effectué de façon particu lièrement simple un ajustage du jeu obtenu. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ressort de compression est monté sur une tige entre le fond du cylindre et l'organe de blocage, cette tige traversant avec jeu une ouverture de l'organe de blocage et portant à son extrémité libre une butée. L'autre extrémité de la tige'traverse le fond du cylindre et peut être actionnée de l'extérieur. Une simple traction exercée de la sorte sur la tige permet de déverrouiller le dispositif de rattrapage de jeu et de ramener le piston en arrière lors de l'échange des garnitures de friction. Une structure particulièrement simple et de fonctionnement sûr du dispositif de rattrapage de jeu peut, conformément à l'invention, être obtenue en faisant traverser l'organe de blocage par la tige de piston approximativement en son milieu, en faisant agir les butées antérieure et postérieure sur une même extrémité de l'organe de blocage, et en faisant agir le ressort de compression ainsi queAla butée actionnable par l'intermédiaire de la tige sur l'extrémité opposée de cet organe de blocage. De préférence, l'organe de blocage est réalisé sous la forme d'une plaque. L'avantage principal du dispositif automatique de rattrapage de jeu selon l'invention tient à la fiabilité de son fonctionnement et à l'économie de sa construction. L'invention sera à présent décrite plus en détail à propos d'une forme prdférentielle- de réalisation, donnée à simple titre d'exemple illustratif, et avec référence à l'unique figure du dessin annexé représentant en coupe et de façon très schématique le dispositif de rattrapage de jeu selon l'invention. Dans le corps de cylindre 1 est disposé un piston 2 qui prend appui dans sa position extrême contre la face frontale droite du corps de cylindre 1. Ce piston 2 peut être soumis à l'action d'un fluide sous pression qui pénètre dans le cylindre par l'intermédiaire d'un orifice de raccordement 3. A la force développée par ce fluide sous pression s'oppose celle d'un ressort de rappel 4 qui est-lui aussi logé dans le corps de cylindre 1 et qui prend appui -d'une part contre le fond du cylindre 5 et d'autre part contre le piston 2. Au piston 2 est fixé une tige de piston 6 qui traverse le fond de cylindre 5 en son centre et qui, le cas échéant, agit par l'intermédiaire d'une tige de poussée sur le support de garniture d'un frein. Sur la tige de piston 6 est montée une plaque 7 de telle manière que cette tige de piston traverse avec jeu une ouverture centrale 7a de cette plaque. La plaque 7 est sollicitée sur une de ses faces et latéralement par rapport 9 l'ouverture 7a par un ressort de compression 8 qui est interposé entre le fond de cylindre 5 et cette plaque 7. Le cas échéant, le ressort 8 peut encore prendre appui sur une bague intermédiaire 9 qui a pour fonction de compenser l'obliquité de la position de la plaque 7. Le ressort de compression 8 est disposé autour d'une tige 10 dont une extrémité traverse avec jeu une ouverture de la plaque 7 et porte au-delà de celle-ci une butée 11.L'autre extrémité de la tige 10 dépasse à l'extérieur hors du fond de cylindre 5, et peut porter un bouton ou un anneau d'actionnement tta qui s'oppose à la pénétration totale de la tige dans la chambre intérieure du corps de cylindre 1 sous l'effet de la force du ressort 8. Le jeu ménagé entre l'ouverture centrale 7a de la plaque 7 et la tige de piston 6, ainsi que la longueur du ressort de compression 8 sont choisis de façon telle en fonction l'un de l'autre que le ressort bandé entre le fond de cylindre 5 et la plaque 7 provoque un coincement sûr de cette plaque 7 sur la tige de piston 6. Les déplacements de la plaque 7 ainsi immobilisée sur la tige de piston 6 sont limités vers l'avant, c'est-g-dire selon le sens de l'actionnement du frein, par la face intérieure du fond de cylindre 5, et vers l'arrière, c'est-à-dire selon le sens du rappel du piston, par une butée 13 fixée à l'extrémité d'une goupille 12. Cette goupille 12 est disposée du côté de la tige de piston 6 qui est à l'opposé de la tige 10, et de façon excentrée par rapport à cette tige de piston, ceci de telle manière que les axes de la tige 10, de la tige de piston 6 et de la goupille 12 se trouvent au moins approximativement contenus dans un même plan. La goupille 12 traverse avec jeu une ouverture de la plaque 7 et est montée de façon ajustable sur le fond de cylindre 5 auxfins de réglage du parcours libre.C'est ainsi, par exemple, que peut être ménagé dans le fond de cylindre 5 un filetage dans lequel s'engage la goupille 12, cette goupille étant accessible de l'extérieur de manière à pouvoir être ajustée à vo longé. Ainsi qu'il ressort de la figure des dessins, la plaque 7 immobilisée sur la tige de piston 6 ne peut se déplacer en translation que de la valeur d'un parcours élémentaire X, sans subir de déplacement par rapport à la tige de piston 6. Le dispositif automatique de rattrapage de jeu ci-dessus décrit fonctionne de la manière suivante. Lors d'un actionnement du piston 2 par introduction de fluide sous pression dans le cylindre, ce piston se déplace vers la gauche du dessin et applique par exemple un support de garniture (non représenté) contre une surface associée correspondante. Cette course d'application est de longueur approximativement égale à X, en sorte que, lorsque la pression de freinage finale est atteinte, une extrémité de la plaque 7 se trouve juste en appui sur la face intérieure du fond de cylindre 5. Cette position de la plaque 7 est indiquée sur le dessin en traits mixtes. La plaque 7 immobilisée sur la tige de piston 6 accompagne cette dernière dans son déplacement, ce qui a pour effet de comprimer le ressort de compression 8.Les ouvertures de passage ménagées dans la plaque 7 pour la tige 10 ainsi que pour la goupille 12 sont dimensionnées de façon telle que pour une obliquité de position qui provoque le coincement de la plaque 7 sur la tige de piston 6, il n'apparaisse aucun effort de friction notable entre la plaque 7 d'une part et la tige 10 ou la goupille 12 d'aut-re part. Lorsqu'on relâche la pression de freinage, le piston 2 se trouve ramené vers sa position extrême sous l'effet de la force développée par le ressort 4. La plaque 7 accompagne ce déplacement. Lorsqu'apparat à présent une usure des garnitures de frein par suite de freinages répétés ou de longue dur8e, la course d'actionnement devient supérieure à la valeur X. Lors d'une nouvelle course d'avance du piston 2, une extrémité de la plaque 7 vient alors buter contre la face intérieure du fond de cylindre 5 après qu'ait été parcourue la distance X. Lors de la poursuite du déplacement de la tige de piston selon le sens de l'actionnement du frein, la plaque 7 se trouve quelque peu pivot8e en direction de la perpendiculaire d la tige de piston 6, en n'entramant qu'un faible surcrolt de compression du ressort 8, la solidarisation par coincement se trouve dès lors supprimée et la plaque 7 coulisse par rapport à la tige de piston 6 jusqu'S ce qu'elle reprenne à nouveau la position oblique représentée sur le dessin sous l'effet de la force développée par le ressort 8 lorsque les garnitures de frein sont appliquées sous une pression maximale, position dans laquelle la plaque 7 se trouve à nouveau coincée sur la tige de piston 6.Lorsqu'on relâche la pression de freinage, le piston 2 ne peut plus se déplacer vers la droite du dessin que d'une valeur correspondant à la venue en contact de la plaque 7 avec la butée 13. Une poursuite du déplacement du piston 2 n'est pas possible, ceci du fait que la tige de piston 6 est bloquée par la plaque 7 coincée sur elle. Un accroissement de la force de rappel n'aurait pour conséquence qu'un renforcement de la solidarisation par colncement entre la tige de piston 6 et la plaque 7. La course de retour X reste en l'occurrence toujours constante, ceci indépendamment du degré d'usure subi par les garnitures du frein. La position de repos du piston se trouve alors déplacée vers l'avant d'une distance correspondant à la valeur de l'usure de ces garnitures. Lorsqu'elles sont complètement usées, les garnitures des mâchoires du frein doivent être remplacées. A cet effet, il faut ramener le piston vers sa position de repos initiale. Ceci est obtenu très simplement en tirant brusquement sur la tige 10. Ceci a pour effet de faire quelque peu pivoter la plaque 7 autour de la butée 13, de supprimer ainsi la solidarisation par coincement, et de permettre le renvoi du piston 2 vers sa position de départ initiale sous l'action de la force du ressort 4. Les garnitures peuvent alors être remplacées et le dispositif de rattrapage de jeu est à nouveau prêt à remplir sa fonction. Aux lieu et place d'une plaque 7, pourrait être tout aussi bien employé comme organe de blocage un levier plat en forme de barrette. Il peut être avantageux de conférer une certaine rugosité à la tige de piston 6 ainsi que de durcir sa surface et celle de la plaque 7 au voisinage de l'ouverture centrale 7a. REVENDICATIONS REVENDICATIONS 1. Dispositif automatique de rattrapage de jeu pour cylindre de frein comportant une tige de piston sur laquelle est monté un organe de blocage qui se déplace en translation par rapport à cette tige de piston grâce à son entrée en contact avec une butée antérieure lorsque la course de poussée de la tige excède une valeur prédéterminée, et qui limite à cette même valeur la course de retour de la tige en venant en contact avec une butée postérieure, caractérisé par le fait que l'organe de blocage (7) est constitué à la manière d'une barrette et est orienté de façon au moins approximativement perpendiculaire à la tige de piston (6), qu'il est emmanché avec jeu sur cette tige de piston (6) par une ouverture appropriée (7a), et qu'il est amené à se colncer sur cette tige de piston (6) par un ressort de compression (8) qui agit sur lui en un point latéralement écarté par rapport à la tige de piston. 2. Dispositif automatique de rattrapage de jeu selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les butées sont fixées sur le fond du cylindre (5). 3. Dispositif automatique de rattrapage de jeu selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la butée antérieure est constituée par le fond de cylindre (5) tandis que la butée postérieure (13) est fixée à l'extrémité libre d'une goupille (12) montée de façon réglable en position sur le fond de cylindre (5), cette goupille traversant avec jeu une ouverture de l'organe de blocage (7). 4. Dispositif automatique de rattrapage de jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le ressort de compression (8) est interposé entre le fond de cylindre (5) et l'organe de blocage (7) autour d'une tige (10) qui traverse avec jeu une ouverture de l'organe de blocage (7) et qui porte à son extrémité libre une butée (11), l'autre extrémité de cette tige traversant le fond de cylindre (5) et pouvant être actionnée de l'extérieur. 5. Dispositif automatique de rattrapage de jeu selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la tige de piston (6) traverse l'organe de blocage (7) approximativement~en son milieu, et que les butées antérieure et postérieure (5, 13) agissent sur une extrémité de l'organe de blocage (7) tandis que le ressort de compression (8) ainsi qu'une butée (11) actionnable par l'intermédiaire de la tige (10) agissent sur l'extrémité opposéede cet organe de blocage (7). 6. Dispositif automatique de rattrapage de jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par. le fait que l'organe de blocage est constitué par une plaque (7).