Brevet FR2370195A1 — publié le 19780602

Laprdsente invention se rapporte à des mécanismes de réglage pour maintenir automatiquement un Jeu uniforme (et par conse- quent une course uniforme) dans des freins et des appareils semblableus On utilise couramment des mécanismes de ce type dans des systèmes de freinage afin de compenser usure des garnitures de freins et d'autres parties et- on les appelle communément des "régulateurs automatiques de freins". Bien que la présente invention soit décrite dans la suite en référence à des freins, le mécanisme est applicable dans d'autres eas Où il est nécessaire d'assurer une compensation d'usure semblable, par exemple dans des embrayages. les dispositifs de réglage de types connus comportent des systèmes mécaniques de réglage pourvus d'éléments d'encliquetage Qu de friction de conception particulière permettant d'assurer la compensation de l'usure. Les dispositifs de réglage hydrauliques utilisant le dosage d'un fluide hydraulique et les dispositifs de réglage colportant des tubes dé forma bles ont également été utilisés. Des dispositifs de réglage dans lesquels un élément de déformation élargi est tiré au travers d'un tube déformable et ductile présentent l'avantage d'un faible prix de revient et d'une bonne fiabilité. Cependant, avec ce type de dispositif de réglage, il faut pourvoir le tube d'une épaisseur de paroi suffisante pour absorber des oharges de compression ou de traction maissimulta. Invention doit réduire l'épaisseur de paroi à un minimum pour que le dispositif puisse autre utilisé dans des freins où la force de réglage est faible. La relation entre la charge de rupture prédé- terminée du tube et la résistance à la traction ou à la compression nécessaire a limité l'utilisation de ce type de dispositif de réglage à des applications où la force de réglage est grande. Il se pose également un problème pour établir avec le même dispositif de réglage des niveaux de charge de réglage différents du fait que cela oblige à changer les dimensions du tube, par exemple l'épais- seur de paroi et le diamètre, oubien du fait qu'on doit utiliser une matière différente pour le tube. On a rencontré d'autres problèmes avec des dispositifs de ré. glage du type mentionné ci dessus, à savoir une résistance non u uniforme à la déformation du tube sur toute sa longueur. Un tube sollicité de la manière précédemment décrite a tendance à se ddSor- mer plus facilement dans ses parties extrêmes longitudinales que dans ses parties plus centrales. Le dispositif de réglage de frein selon l'invention comprend un tube qui peut etre agencé de manière à résister à des charges de compression ou de traction indépendamment de la limite élastique du tube. La matière dont le tube est formé n'a pas besoin d'avoir une ductilité particulière pour l'expansion et on peut employer le même tube aveo des modifications mineures pour des dispositifs de réglage,que la force de réglage soit faible ou élevée. Un mouvement axial progressif d'une bille dans le tube se traduit par une expansion progressive de ce dernier. Le tube comporte une bride, une encoche en "V" ou bien une surface intérieure rugueuse dans ses parties extrêmes longitudinales de manière à augmenter la résistance à la progression axiale de la bille dans le tube, ce qui donne à ce dernier sur toute sa longueur une résistance uniforme au mouvement de la bille. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif de régla- ge monté dans un frein à disque, les parties du frein ayant été représentées sous une forme schématique et certaines pièces étant in diquées en vue arrachée. Fig. 2 est une vue de l'élément tubulaire de la figure 1 dont une partie est indiquée en vue arrachée; Fig. 3 représente une variante de l'élément tubulaire dont une partie est indiquée en vue arrachée; Fig. 4 est un graphique donnant la capacité de charge d'un tube de friction fendu. Fig. 5 est un graphique donnant la capacité de charge dsun tube de friction dont les extrémités sont modifiées. On a représenté sur la figure 1 un mécanisme de rappel de frein 10 comportant un dispositif de réglage ll monté rigidement dans un chassies de transmission de couple 12 d'un frein. Dans oe mode de réalisation, le chassis de transmission de couple 12 porte un disque cannelé 13 qui est aligné axialement avec un support de garniture 14 tournant.Ce dernier est relié par des cannelures périphériques avec un élément tournant qui peut être une roue 15 d'un véhicule ou d'un avion sur lequel le frein est monté. te dis que cannelé 13 est également relié par des eanaelures prévues sur sa périphérie intérieure aveo des rainures de clavetage 16 solidaires du chassies de transmission de couple 12. La frein est actionné et le disque cannelé 13 est sollicité parunpiston hydraulique 17 coulissant dans un cylindre 18 prévu dans le ch*ssis de transmission de couple 12. Un trou fileté 19 prévu dans le chassies 12 et aboutissant au cylindre 18 peut être relie à une source de pression hydraulique en vue de l'actionnement du piston 17 et de l'application du disque cannelé 13 contre le support de garniture 14 et également en vue d'amener d'autres parties de travail du frein (non représentées) en contact frottant afin de réduire la vitesse de rotation de laroue 15 ou de l'immobiliser complètement.Le mécanisme de rappel de frein 10 indiqué sur la figure 1 se trouve dans la position de retrait, le disque cannelé 13 et le porte-garniture 14 se trouvant dans la position de relachement où il ne se produit aucun contact frottant et où aucune pression n'est exercée par le piston 17 contre le disque cannelé 13. La dispositif de réglage 11 représenté sur la figure 1 comprend un carter cylindrique 22 qui est agencé pour être monté dans une ouverture cylindrique 23 prévue dans le ohAssis de transmission de couple 12. le carter 22 peut comporter à une extrémité une bride 24 qui vient s'appliquer contre un épaulement 25 du carter dans l'ouverture 23 du ch8ssis 12. le carter 22 s'étend au travers de l'ouverture 23 par une extrémité 26 adjacente au disque cannelé 13 et comporte une rainure périphérique 27 destinée à recevoir une ba- gue fendue 28 en vue du maintien du carter dans l'ouverture. Un organe mobile tel qu'une tige de retrait 29 s'étend au travers du carter 22 et dans un trou 32 prévu dans l'extrémité 26 du carter de manière à être relié par introduction d'une tête à collerette 33 dans une Sente 34 prévue dans le disque cannelé 13 ou bien par un autre agencement bien connu. Un manchon cylindrique 35 est interposé entre la tige de retrait 29 et le carter 22. Le manchon 35 comporte une collerette 36 s'étendant vers l'extérieur et située à l'extrémité exté- rieure ou de gauche du dispositif de réglage 11, comme indiqué sur la figure 1. La collerette 96 est placée de manière à s'appliquer contre l'extrémité d'un ressort à boudin 37 qui est logé à l'in térieur du carter 22 de manière à entourer concentriquement le man chon 35 et à s'appliquer contre l'extrémité intérieure 26 de retenue de ressort du carter qui est placée dans la partie droite du dispositif de réglage 11 (en regardant la figure 1). Un anneau 38 ayant un diamètre extérieur essentiellement égal au diamètre intérieur du carter 22 et un diamètre intérieur inférieur au diamètre de la bride 36 est monté en contact glissant dans le carter de manière à s'appliquer contre la bride 36 tandis qu'une rondelle fendue 39 de retenue est montée dans une fente pé- riphérique 42 de la paroi du carter 22 afin de limiter le mouvement de retrait de l'anneau 38 et du manchon 35 vers l'extérieur, ou vers la gaucheenregardant la figure 1, et à assurer une retenue en vue de maintenir le ressort 37 en compression Le manchon 35 comporte une extrémité intérieure 43 située à l'extrémité de droite du dispositif de réglage 11, en regardant la figure 1, cette extrémité étant pourvue d'une ouverture 44 dans laquelle est engagée la tige de retrait 29. L'extrémité intérieure 43 du manchon 35 est espacée de l'extrémité intérieurs 26 du carter 22 d'une distance de recul qui est indiquée par la lettre "h" sur la figure 1. Un élément tubulaire qui a une forme cylindrique, par exemple un tube de friction 45, est interposé entre la tige de retrait 29 et le manchon 35. Ce tube de friction 45 est appuyé par une partie extrême intérieure 46 contre l'extrémité intérieure 43 du manchon 35 et s'étend vers l'extérieur, ou vers la gauche en regur dant la figure 1, hors du manchon. Un mode préféré de réalisation du tube de friction 45, visible sur les figures 1 et 2, comporte une fente longitudinale 69 ménagée intégralement au travers de la paroi du tube 45. La fente 69 est orientée parallèlement à l'axe longitudinal 68 du tube 45 et s'étend sur toute la longueur de ce dernier.Sur la figure 3, une fente semblable 79 traverse inté- gralement la paroi du tube de friction 75 et s'étend sur toute la longueur de ce dernier. On peut fabriquer des tubes de friction du type représenté sur les figures 2 et 3 en effectuant le roulage d'une plaque rectangulaire de manière à lui donner une forme essentiellement tu bulaire,étte opération étant bien connue des spécialistes. La tige de retrait 29 comporte ura éIlmgnt d'expansion de tube, par exemple une bille 52 maintenue en place sur l'extrémité extérieure par un écrou 53 vissé sur l'extrdmitd de la tige. La bille 52 a une forme sphérique et son diamètre est légèrement su périeur au diamètre intérieur du tube de friction 45 de manière qu'une résistance de frottement limitée soit appliquée au tube de friction quand la bille 52 est tirée au travers du tube, en produisant une expansion de ce dernier comme indiqué sur la figure 1. Sur les figures I et 2, une extrémité du tube de friction 45 est agencée en forme de collerette 71. L'autre extrémité du tube comporte une encoche 72 en forme de V qui s'atténue progressivement comme indiqué en 73. La collerette et l'encoche en V peuvent être réalisées par des opérations d'estampage bien connues. En référence à la figure 3a la surface intérieure 78 du tube de friction 75 comporte des stries 77 qui sont situées à proximité de chaque extrémité du tube. On pourrait également rendre cette surface rugueuse par d'autres moyens, par exemple en prévoyant un motif de saillie ponctuelle, de saillie en forme de losange, etc. Des stries, les saillies ponctuelles, les saillies en forme de losange, etc peuvent être réalisées par estampage du tube de friction avant son roulage, par un procédé qui est également bien O Lorsque le frein est serré par application d'une pression hydraulique au piston 17, ce dernier déplace le disque cannelé 13 en direction du porte-garniture 14, et la tige de retrait 29 est tirée axialement au travers du trou 32 prévu dans l'extrémité 26 du cater 22. Le manchon 35 est tiré dans la même direction en opposition à la force du ressort de rappel 37 et déplace le manchon jusqu'à ce que l'extrémité intérieure 43 entre en contact avec la butée constituée par l'extrémité intérieure 26 du carter 22.S'il ne s est pas produit d'usure notable ou bien d'autres conditions modifiant seneiblement le Jeu entre les parties actives du frein, y compris le disque cannelé 13 et le porte-garniture 14, la tige de retrait 29 n'est pas déplacée axialement d'une distance suffisante pour produire une modification de la position de la tige à l'intérieur du manchon 35. Le dispositif de réglage ll est conçu de manière que la dis tance de recul "h" indiquée sur la figure 1 soit égale au jeu meximal admissible entre les parties actives du frein. Tant que le jeu ne dépasse pas une valeur indiquée par "h", la position relative de la bille 52 à l'intérieur du tube de friction 45 reste la même. Lorsque le frein s'use, le Jeu entre la position de retrait du disque cannelé 13 et les autres parties travaillantes du frein a tendance à augmenter progressivement, L'existence de cette condition est automatiquement détectée dans ce ménanisme du fait que la tige de retrait 29 et le disque cannelé 13 peuvent être dépla cés de la distance nécessaire pour permettre un bon serrage du frein indépendamment de l'usure. En correspondance, à chaque fois que le disque cannelé 13 et la tige 29 sont déplacés d'une distance supérieure à celle correspondant à la distance de recul Wh" pour raire entrer en-contact les parties travaillantes du frein, la bille 52 est refoulée au travers du tube de friction 45 et produit son expansion comme indiqué sur la figure 1. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, quand la bille 52 assure l'expansion progressive du tube de friction 45, la fente 69 est progressivement élargie, ce qui permet une progression supplémentaire limitée de la bille 52 le long de l'axe longitudinal 68 du tuhe. La figure 4 montre que la charge nécessaire pour tirer un élément d'expansion, tel qu'une bille 52, au travers d'un tube de frietion fendu sans parties extrêmes nodifiées, est inférieure à un niveau de cherge offective minimal dans ces parties extremes. Cette charge atteint un niveau effectif minimal seulement sur environ 55% de la longueur du tube de friction et, en conséquence, ce tube est parfaitement efficace seulement sur environ 55% de sa longueur. Des tubes de friction modifiés tels que 45 et 75 comportant des moyens permettant d'augmenter la résistance dans chacune des parties extrêmes longitudinales ont des .longueurs utiles accrues. La figure 5 représente la courbe caractéristique de charge d'un tube de friction comportant une extrémité à collerette et une extrémité à encoche en V. On peut voir que la longueur utile de ce tube de friction modifié est e gale à environ 80 de sa longueur réelle Les moyens permettant d'augmenter la résistance au mouvement @'un élément d'expansion dans le tube de friction 35 sont consti @ués, d'une part, à @@e ortrémité, par une colleratteratte 71 et, d'autre part, à l'autre ext@@alté, par une en@oe@e en v 72 s'atténuant pre- gressivement ocm@@ indiquê en 73. La collerette 71 s'oppose à une expansion par raidissage du tube de friction.L'encoche en V 72 diminue graduellement le diamètre intérieur utile du tube de fric tion 45, en obligeant ainsi la bille 52 à augmenter l'expansion de ce tube. On peut mieux se rendre compte des effets de la collerette et de l'encoche en V en considérant la figure 5. En se référant à la figure 3, on voit que les stries 77 prévues à chaque extrémité du tube de friction 75 augmentent de fa çon semblable la résistance au mouvement d'un élément d'expansion el que la bille 52 en au mentant le coefficient de frottement entre cet élément d'expansion et le tube 75. Le degré d'expansion progressive du tube 45 est fonction de l'usure des parties travaillantes du frein dont la garniture de friction constitue la partie essentielle. En se référant à nouveau à la figure I, on voit que, après la-rdduction de la pression fluidique exercée contre le piston 17, la force produite par le ressort de rappel 37 contre la bride 36 ramène le manchon 35 dans une position limite de retrait. En correspondance, la tige de retrait 29 ramène le disque cannelé 13 dans la position de retrait. Ensuite, puisque les forces d'aotionnement ont été supprimées, le frein revient dans sa position de desserrage La course de retrait est limite par la distance de recul "h" dont le manchon 35 peut se déplacer et,par conséquent, la tige 29 est déplacée en retrait seulement d'une distance dqui- valant à la course de recul "h". Une nouvelle position de départ est alors établie pour la tige 29 et le disque cannelé 13, le jeu entre les parties travaillantes du frein étant à nouveau égal à la distance de recul "h". L'expansion progressive du tube de friction 45 et la modi fiction de la position de départ de la tige 29 et du disque can- nelé 13 de la manière précédemment décrite ne modifient pas l'am- plitude maximale d'écrasement du ressort de rappel 37. Ce ressort de rappel 37 conserve son amplitude d'écrasement lors du retrait depuis le moment où le frein est neuf jusqu'à zen ce que les garnitu- res de friction soient complètement usées. Lorsque le frein est desserré, le contact de la bille 52 avec le tube de friction 45 est approprié pour maintenir la tige dans n'importe quelle position réglée. Après que les garnitures de friction ont été usées jusqu'à un point où il est nécessaire de remplacer le porte garniture 14 et d'autres porte-garnitures, on peut remplacer le tube de ae friction 45 dune manière simple en dévissant l'écrou 53 de l'extrémité de la tige de retrait 29 et en enlevant la bille 52. On peut alors faire sortir le tube de friction 45 du manchon 35 et le remplacer par un nouveau tube. Dans le dispositif de réglage de la figure 1, la bille 52 agit de manière à exercer des forces de compression sur le tube de friction 45. I1 est à noter que les tubes de friction 45 ou 75 conviennent également bien pour absorber des forces de traction. Cela peut etre réalisé en assurant le rétreint du tube de friction à partir de son extrémité de gauche, comme indiqué sur la figure 1, par un des procédés bien connus dans ce domaine. REUEEDICATIONS l. Dispositif de réglage du jeu entre deux parties pouvant étre amenées sélectivement en contact l'une avec l'autre, par exemple des parties de friction d'un frein ou d'un embrayage, en vue de compenser une usure desdites parties, caractérise en ce qu'il comprend un élément d'expansion agencé pour se déplacer aaxialement en réponse à un rapprochement et à un écartement desdites parties de friction, un élément tubulaire soumis à une expansion par ledit élément d'expansion et monté sur ledit dispositif de façon à exécuter un mouvement axial limité par rapport à l1élé- ment d'expansion, ledit élément tubulaire comportant une fente longitudinale ménagée dans sa paroi sur toute la longueur, et un moyen pour arrêter le mouvement de l1élément tubulaire de manière que l'élément d'expansion se déplace axialement par rapport à l'élé- ment tubulaire en produisant un allongement des parois dudit d ment tubulaire de telle sorte que le mouvement axial relatif de Itélément d'expansion soit égal à l'usure des parties de friction du frein ou de l'embrayage. 2. Dispositif de réglage selon la revendication 1, oaractérisé en ce que ledit élément tubulaire est formé de métal. 3. Dispositif de réglage selon la revendication 1, carac térisé en ce que ladite fente traverse intégralement la paroi de l'élément tubulaire. 4. Dispositif de réglage selon la revéndication 1, caracté- risé en ce que ladite fente est orientée essentiellement parallèlement à l'axe longitudinal de l'élément tubulaire. 5. Dispositif de réglage du jeu entre deux parties pouvant entre ramenées sélectivement en contact, par exemple les parties de friction d'un frein ou d'un embrayage, en vue de compenser une usure desdites parties, caractérisé en ce qu'il comprend un élé- ment d'expansion agencé pour se déplacer axialement en réponse à un rapprochement et à un écartement desdites parties de friction, un élément tubulaire soumis à une expansion par ledit élément dlexpansion et monté sur ledit dispositif afin d'opposer une résistance limitée à l'élément d'expansion en vue d'exécuter un mouve- ment axial limité par rapport à ce dernier, ledit élément tubulaire comprenant un moyen pour produire une résistance supérieure à ladite résistance limitée à une première extrémité et un moyen pour arrêter le mouvement de l'élément tubulaire de façon que l'éliement d'expansion soit déplacé axialement par rapport à l'élément tubulaire en produisant un allongement des parois de l'élément tubulaire de telle sorte que le mouvement axial relatif de l'élément d'expansion soit égal à l'usure desdites parties de friction du frein ou de l'embrayage. 6. Dispositif de réglage selon-la revendioation 5, earacté- risé en oe que ledit moyen produisant une résistance à ladite pee mière extrémité comporte une collerette. 7. Dispositif de réglage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément tubulaire est pourvu d'un moyen paroi duisant une résistance à son autre extrémité et comportant une encoche en V s'atténuant progressivement. 8. Dispositif de réglage selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen pour produire une résistance à la premitre extrémité comporte une surface intérieure rugueuse permettant d'augmenter le coefficient de frottement. 9. Dispositif de réglage selon la revendication 8, oaracté- risé en ce que ladite surface intérieure rugueuse comporte des stries.