Brevet FR2362307A1 — publié le 19780317

L'invention concerne, d'une façon générale, des dispositifs indicateurs d'usure pour freins ou embrayages et elle concerne plus particulièrement ceux pour freins ou embrayages travaillant en milieu humide. Â l'heure actuelle, les dispositifs indicateurs d'usure connus pour freins de véhicule sont conçus pour avertir un conducteur que l'usure de la garniture des freins à disque ou tambour de son véhicule a dépassé une limite acceptable. aes dispositifs indicateurs comportent un générateur de signaux qui est placé généralement soit sur le sabot de frein, soit sur les supports de garniture de disque ; les signaux étant émis lorsque le générateur arrive au contact du tambour ou du rotor de frein. Des difficultés sérieuses se rencontrent lorsqu'on tente d'appliquer ces dispositifs aux freins travaillant en milieu humide car de tels freins utilisent une série de surfaces de friction extrêmement minces qui sont partiellement immergées dans l'huile. La minceur des garnitures de friction exige que le dispositif indicateur évalue l'usure globale de toutes les surfaces. En plus de cette évaluation totalisée, le dispositif indicateur devrait aussi être ajustable pour permettre l'addition des tolérances individuelles, inhérentes aux pièces produites en série ; cette addition étant dae à l'empilage de surfaces de friction etdes platéaux associés à celles-ci. Le milieu huileux ajoute l'exigence que le générateur de signaux et les éléments qui lui sont connectés maintiennent le frein exempt de fuites tout en étant capables de transmettre leurs informations au conducteur, Un tel milieu complique encore l'adaptation des dispositifs indicateurs connus aux freins fonctionnant dans ce milieu car la présence permanente d'un film d'huile dans les zones à haute température du frein a pour effet d'enduire les éléments du frein d'un résidu analogue à du vernis. L'invention a donc pour but - de fournir un indicateur d'usure pour frein ou embrayages qui puisse évaluer l'usure totale de plusieurs surfaces de friction que comporte un frein fonctionnant en milieu humide - plus particulièrement, de fournir un indicateur d'usure, pour freins ou embrayages fonctionnant en milieu humide, qui ne compromette pas 'etanchéité de ces freins; et - de fournir un indicateur d'usure, pour freins ou embrayages fonctionnant en milieu humîde,qui puisse travailler-dans l'ambiance d'huile à haute température à laquelle sont exposés les éléments de ces freins. Selon l'invention, il est prévu un dispositif indicateur d'usure par exemple, de frein, à utiliser sur un véhicule automobile comportant une source d'énergie électrique, un différentiel, un empilage de disques entraînés par le différentiel et un frein fonctionnant en milieu humide. Ce frein comporte un empilage de disques de friction qui sont montés dans un carter et qui sont mobiles en translation pour venir en contact de friction avec l'empilage de disques entraînés lorsque le frein est mis en action. le dispositif indicateur d'usure du frein comprend une sonde, qui est montée sur le carter en étant isolée électriquement de celui-ci et qui comporte une pointe placée à l'intérieur du carter k proximité immédiate des disques mCbilest et un générateur de signaux qui est relié électriquement à la sonde et à la source d'énergie électrique de façon à signaler que l'usure des disques de friction a provoqué la mise en contact de la pointe avec un disque de friction. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui se réfère aux dessins annexés. Sur ces dessins - la figure 1 montre en coupe axiale un frein fonetionnant en milieu humide et comportant un dispositif indicateur conforme à l'invention ; - la figure 2 représente, à plus grande échelle, le dispositif indicateur d'usure de frein de la figure 1 et le schéma de son circuit électrique. Bien que l'invention soit décrite en liaison avec l'un de ses modes de réalisation préféré, il faut bien comprendre qu'elle n'est pas limitée à ce mode de réalisation. Au contraire, elle doit être interprétée comme couvrant ses équivalents, notamment des embrayages, ainsi que toutes les variantes et modifications qui peuvent lui Etre apportées dans le même esprit. Un dispositif indicateur de 11 usure d'un frein, conforme à l'invention, est conçu pour être utilisé sur un véhicule qui est équipé d1 un frein fonctionnant en milieu humide. Un tel frein est représenté à la figure 1 qui montre un carter de frein 10 contenant un empilage de disques de frein 12. Cet empilage 12 est immobilisé en rotation, par rapport au carter 10, par une série de broches 14 qui empêchent de tourner les disques de friction individuels 16 constituant cet empilage 12. Des disques entratnés 18, constituant ensemble un empilage tournant 20, alternent avec les disques de friction 16. Cet empilage tournant 20 peut Qtre entrainé par un prolongement cannelé de l'arbre de sortie 22 du différentiel 24 du véhicule. La liaison cannelée n'a pas été représentée en détail à la figure 1 car elle est d'un type bien connu des spécialistes en la matière. Le freinage du véhicule est da au fait qu' un piston annulaire 28 (ou plusieurs pistons disposés en couronne) peut venir presser les disques entrainés 18 contre les disques de friction 16, sous l'effet d'une pression hydraulique qui agit sur la face 26 des faces du ou des pistons 28 qui est éloignée de l'emplacement des disques de friction 16. La figure 1 ne montre ni la source du fluide hydraulique admis sur la face 26, ni la source du lubrifiant liquide qui pénètre dans le carter 10 par un conduit 30, car de telles sources sont bien connues et le frein fonctionnant en milieu humide selon la présente invention, est d'un type usuel à ltexception de son dispositif indicateur d'usure. Selon le mode de réalisation préféré des figures I et 2, le dispositif indicateur d'usure du frein comprend unè sonde 32, un écrou 34, une rondelle 36, un Joint torique 38, une plaque de mise à la masse 40 et un conducteur électrique 42. Selon le mode de réalisation représenté, la plaque de masse 40 est fixée rigidement à l'un des disques de friction 16 dont elle fait ainsi partie. La pointe 50 de la sonde 32 est placée à proximité immédiate de la plaque de masse 40 étant donné qu'une portée filetée 46 de cette sonde 32 est engagée dans une ouverture filetée 48 du carter 10. Après avoir fixé une limite à 1' usure qui est acceptable pour la garniture de friction de chaque disque stationnaire 16, on peut déterminer le décalage axial que subit le piston 28, selon que les disques de friction 16 sont neufs ou usagés, en multipliant le nombre des disques par l'épaisseur du matériau de friction qui disparatt sur chaque disque en raison de l'usure. Ce décalage axial du piston 28 est égal à l'intervalle qui doit être établi entre la plaque de masse 40 et la pointe 50 de la sonde 32 pour assurer une indication convenable de l'usure qui se produit dans le frein. Pour établir cet intervalle, on serre le frein après avoir enlevé la sonde 32, puis on introduit la sonde 32 dans le carter 10 en la vissant dans l'ouverture 48 de celui-ci, jusqu'à ce que la pointe 50 entre en contact avec la plaque de masse 40. On dévisse la sonde 32 en la faisant tourner du nombre de tours qui produit le déplacement linéaire de la pointe 50, tel qu'il a été déterminé par le calcul. Ce nombre de tours dépend du pas du filetage de l'ouverture 48 grâce auquel la sonde 32 se visse par sa portée filetée 46 dans le carter 10. Après avoir donné cette position à la sonde 32, on doit empêcher sa tête hexagonale 52 de tourner, ce que l'on assure en serrant l'écrou 34 qui maintient aussi en place la rondelle 36, le Joint torique 38 et la sonde 32. L'écrou 34 sert donc, non seulement à maintenir la pointe 50 à la position qui lui permet d'évaluer avec précision l'usure d'une série de disques de friction 16, mais encore exerce une fonction d'étanchéité dans le dispositif indicateur d'usure de frein qui est établi selon l'invention. Cette fonction résulte de la compression du Joint torique 38 entre la rondelle 36 et une zone usinée 54 du carter 10 qui entoure l'ouverture filetée 48. Dès que la sonde 32 est bloquée, le carter 10 est rendu étanche et le conducteur 42 peut être connecté à la sonde 32. Ce conducteur 42 est représenté schématiquement à la figure 2, dans le circuit électrique du dispositif indicateur d'usure du frein. Ce circuit électrique comprend unessource d'énergie électrique 55, un second conducteur 56, une lampe témoin 58 et une liaison, isolée par rapport au carter 10, entre une borne 60 de la sonde 32 et la pointe 50 de celle-ci. Le circuit électrique du dispositif indicateur est complété par la plaque 40 qui est mise à la masse par l'intermédiaire des disques de friction 16 et du carter 10. Ainsi qu'il ressort de l'examen du circuit électrique et de 11 étude du déplacement de la plaque de masse 40, le circuit électrique se ferme et le courant traverse la lampe témoin 58 lorsque la pointe 50 de la sonde 32 vient toucher la plaque de masse 40. Le passage du courant assure l'allumage de cette lampe 58, ce qui signale au conducteur que les garnitures de friction des freins du véhicule ont atteint le seul d'usure acceptable. Le dessin schématique de la figure 2 qui est une représentation de la sonde 32 à plus grande échelle, permet de voir plus en détail sa portée filetée 46. Selon le mode de réalisation préféré, la portée filetée 46 de la sonde 32 comprend une première partie filetée 61 destinée à recevoir 11 écrou 34 et une deuxième partie filetée 62 destinée à se visser dans l'ouverture 48 du carter 10. Ces parties filetées 61, 62 sont séparées par une gorge qui reçoit le joint torique 38, en vue d'empeher celui-ci d'être endommagé par les filets de la sonde 92. II est clair que, selon l'invention1 il a été créé un dispositif indicateur d'usure de frein, applicable également à un embrayage, qui atteint complètement les buts et procure les avantages qui ont été indiqués ci-dessus. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec l'un de ses modes de réalisation particulier, il va- de soi qu'on peut lui apporter des variantes et modifications à la portée des spécialistes en la matière qui mettraient à profit la description ci-dessus. Par conséquent, l'invention doit être interprétée comme englobant de telles variantes et modifications. REVENDICADIONS 1. Dispositif indicateur d'usure de frein ou embrayage pour un véhicule qui comporte une source énergie électrique, un ~~~~~~~~~~~~~ différentiel, un empilage de disques tournant formé de disques entraSnés par le différentiel et un frein fonctionnant en milieu humide et comprenant un empilage de disques de friction stationnaires logés dans un carter, empilage des disques de friction étant mobile en translation de façon à venir en contact avec l'empilage de disques entraînés lorsque le frein est mis en action, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison - une sonde (32) qui est montée sur le carter (10) en étant isolée électriquement de celui-ci et qui présente une pointe (50) à l'intérieur du carter (10) - une plaque de masse (40) fixée à l'un des disques de friction (16) à proximité immédiate de cette pointe (50) - des moyens (42, 58, 56) reliés électriquement à la sonde (32) et à la source d'énergie électrique (55) pour signaler que l'usure des plaques de friction (16) a provoqué la mise en contact de la pointe (50) avec la plaque de masse (40). 2. Dispositif indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le carter (10) comprend une ouverture filetée (48) - la sonde (32) comprend une portée filetée (46) compatible à l'ouverture filetée (48) du carter (10) ; et - le dispositif comprend un moyen de fixation pour fixer la sonde (32) de façon ajustable dans l'ouverture filetée (48). 3. Dispositif indicateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que - le moyen de fixation est constitué par un écrou (34) - le carter (10) présente une zone usinée (54) autour de l'ouverture filetée (48) - la portée filetée (46) comprend une première partie (61) apte à recevoir l'écrou (34) et une deuxième partie (62) apte à être vissée dans l'ouverture filetée (48) ; et - le dispositif comporte un Joint (38) situé entre l'écrou (34) et la zone usinée (54). 4. Dispositif indicateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens (42, 58, 56) reliés électriquement à la sonde (32) et à la source d'énergie électrique (55) comprennent une lampe témoin (58) qui s'allume lorsque la pointe (50) est mise en contact avec la plaque de masse (40).