Brevet FR2404150A1 — publié le 19790420

L'invention concerne un dispositif pour contrtler l'usure des garnitures sur les freins de véhicule, en particulier sur les freins è disques. Sur les véhicules, il est souhaitable de pouvoir vérifier de temps en temps, sans grande complication, le degré d'usure des garnitures de freins pour déterminer è quel moment il faut remplacer celles-ci. On utilise bien souvent des dispositifs indicateurs à fonctionnement électrique pour constater ce degré d'usure. De tels dispositifs sont toutefois très sensibles aux effets de la boue, de lthumidité et de la corrosion ; ils sont de plus très compliqués. L'invention a pour but de proposer un dispositif permettant de contrôler 11 usure des garnitures sur les freins de véhicule, en particulier sur les freins d disques, dont l'agencement soit très simple et qui soit facile à fabriquer et à manoeuvrer. Selon l'invention, ce but est atteint grtce essentiellement au fait que le dispositif comprend use tige de contrôle montée de façon à pouvoir coulisser dans le carter de frein et agencée de façon à pouvoir être enfoncée en butée dans ce carter plus ou moins profondément en fonction de l'usure des garnitures. Une telle tige de contrôle facilite énormément le con truble de l'usure des garnitures de frein car il suffit de l'enfoncer Jusqu'd sa position que limite son arrivée en butée, après quoi il est facile, è chaque opération de contrôle, de déterminer le degré d'usure des garnitures en fonction de la profondeur d'enfoncement de la tige. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la tige de contrôle est montée de façon coulissante dans un passage cylindrique du carter de frein. On assure ainsi à la tige de contrôle un guidage suffisamment étanche pour que les poussières, la boue et autres corps étrangers ne puissent pénétrer à l'intérieur du carter de frein. Dans ce cas, le passage est de préférence situé sur la face inférieure du carter de freins On est ainsi assuré que, lorsqu'elle n'est pas utilisée, la-tige de contrôle est amenée et maintenue à sa position la plus extérieure sous l'effet de son propre poids, si bien qu'elle est incapable de compromettre l'action du frein à l'intérieur du carter de celui-ci. Selon une forme de construction particulièrement avantageuse, la tige de contrôle comprend une partie intermédiaire cylindrique dont le diamètre est égal à celui du passage, une tete de manoeuvre située l'une des extrémités de cette partie intermédiaire, à l'extérieur du carter de frein, et une partie d'appui située à l'autre extrémité, à l'intérieur du carter de frein. On peut ainsi saisir facilement la tige de contrôle et l'amener commodément à sa position active, lors de chaque opération de vérification. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la partie d'appui comporte un élément palpeur à mettre en contact avec une surface périphérique d'un disque presseur qui est déplacé axialement au freinage. L'élément palpeur peut 9tre agencé de différentes façons. Selon une première variante, 12 élément palpeur est constitué par au moins WL téton. Selon une deuxième variante, 1' élément palpeur est constitué par une partie pointue, de forme conique. Selon une troisième variante, 1'41émet palpeur est constitué par une arête circulaire de la tige de contrôle. Suivant un mode de réalisation préféré de la deuxième variante, la partie d'appui comporte plusieurs tétons disposés succéssivement en gradins, tandis que la surface périphérique du disque presseur qui coopère avec cette partie d'appui s'étend en largeur parallèlement à la direction du déplacement axial de ce disque presseur. A mesure que croit l'usure des disques de frein, on peut ainsi enfoncer plues profondément la tige de contrôle dans le carter de frein, par application de ses tétons successifs de diamètres croissants, Jusqu' ce qu'enfin la tête de manoeuvre de la tige de contrôle vienne s'appliquer sur le carter de frein. C'est à ce moment qu'il devient nécessaire de remplacer les disques de frein. 'usure des garnitures de frein peut être contrôlée facilement de temps en temps par le conducteur du véhicule lui-mme, ou plus avantageusement en atelier à l'occasion des travaux d'entretien périodiques. C'est précisément dans ce dernier cas que l'invention donne aa personnel d'entretien la possibilité de constater en quelques secondes le degré d'usurpe des garnitures de frein, polar déterminer, sans avoir à procéder à un examen visuel direct du frein, s'il est ou non nécessaire de remplacer les garnitures de frein. Gracie à un agencement convenable de l'élément palpeur et/ou de la surface périphérique du disque de frein, il est m8me possible de soumettre la tige de contrôle à un enfoncement progressif en fonction de l'usure des garnitures ce qui permet de constater à tout moment le degré exact de cette usure. Dans ce cas, il y a intérêt à faire porter par la partie intermédiaire de la tige de contrôle des repères pour indiquer la profondeur d'enfoncement de cette tige. La tige de contrôle est avantageusement munie d'un organe de sécurité capable de l'empêcher de s'échapper du passage qui lui est réservé dans le carter de frein. Des modes de réalisation préférés de l'invention représentés aux dessins annexés et vont être décrits en détail ci-aprbs. Sur ces dessins - la figure 1 représente, en coupe, une partie d'un frein de véhicule qui est équipé du dispositif de contrôle conforme à l'invention - lee figures 2 à 6 montrent chacune une variante de la tige de contrôle du dispositif de la figure 1, avec le disque presseur du frein coopérant avec cette tige Ainsi qu'il ressort de la figure 1, le frein de véhicule qui g est représenté comprend, de façon usuelle, un carter de frein 1, un premier disque presseur 2, un premier disque de frein 3, un deuxième disque presseur 4, un deuxième disque de frein 5 et un élément de carter 6. Un piston de commande mobile 8 est monté à l'intérieur d'un cylindre 7, porté par le carter de frein I. Le piston 8 peut être poussé par un fluide sous pression (provenent d'une source de fluide non représentée), de droite à gauche selon la figure 1, et presser ainsi les uns contre les autres les disques presseurs 2, 4 et les disques de frein 3, 59 ce qui applique le disque de frein 5 contre l'élément de carter 6 et provoque ainsi le freinage. Après une-durde de fonctionnement asses longue, il se produit de l'asure sur les disques de frein 3 et 5 ; en effet, les garnitures de frein portées par chacun de ces disques sont soumises à une érosion. Ceci diminue la largeur, à l'état comprimé, du paquet formé par les disques presseurs 2, 4 et les disques de frein 3, 5. Pour permettre de déterminer le degré d1 usure des garnitures de frein et le moment où les disques de frein doivent entre remplacés, le frein du véhicule est équipé d'an dispositif de contrôle 9. Ce dispositif est essentiellement constitué dune tige de contrôle 12 qui est montée de façon coulissante dans un passage cylindrique 11 du carter de frein 1. La tige de contrôle 12 comprend essentiellement une partie intermédiaire cylindrique 13, une tête de manoeuvre 14 située k l'extérieur du carter 1 et une partie d'appui 15 située à l'intérieur de ce carter 1 et munie d'un élément palpeur t6. Cette partie d'appui 15 coopère avec une surface périphérique 20 du disque presseur 4, laquelle s'étend en largeur parallèlement à la direction du déplacement axial de ce disque 4. Selon le mode de réalisation de la figure 1, l'élément palpeur 16 est constitué de tétons 17, 18, 19 qui sont disposés successivement en gradins t le dernier 19 de ces tétons étant formé par la partie intermédiaire 13. Le passage 11 est situé sur la face inférieure du carter de frein 1 et l'axe de la tige 12 est voisin du bord radial )situé à droite sur la figure 1) du disque presseur 4. Une bague de rareté 21 est montée sur la tige de contrôle 12 pour l'empcher de s'échapper du passage 11. Au voisi- nage de sa tête de manoeuvre 14, la partie intermédiaire 13 porte des repères 22 qui coopèrent avec un appendice 23 du carter de frein 1, de la manière décrite en détail ci-après. Ce dispositif de contrôle conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante : lorsque le frein ne présente encore pas d' usure ou qu'une usure très faible, la tige de contrôle 12, guidée par son passage 11, ne peut être enfoncée dans le carter de frein 1 que jusqu' ce que le téton 17 de plus petit diamètre vienne buter contre la surface périphérique 20 du disque presseur 4. Cette position est signalée par celui deV repères 22 qui est le plus voisin de l'axe du frein.Par un simple enfoncement de la tige de contrSle 12, on peut ainsi vérifier de l'extérieur que le frein n'a été soumis encore à aucune usure ou qu'à une usure faible, ce qui signifie qu'il ne sera pas nécessaire de remplacer les disques de frein 3, 5 avant longtemps. Si les disques de frein 3 5 sont soumis à une plus grande usure après une durée de fonctionnament relativement longue, le paquet constitué par les disques presseurs 29 4 et les disques de frein 3, 5 peut être comprimé sous une largeur plus faible ; par conséquent, le disque presseur 4 prend une position plus à gauche que celle qui est représentée à la figure 1.Si enfin le disque presseur 4 prend une position pour laquelle la tige de contrôle 12 peut être enfoncée auffisamment loin pour que ce soit le téton 18 qui vienne en contact avec la surface périphérique 20 du disque presseur 4, le repère central 22 vient affleurer l'appendice 23 du carter de frein 1. On peut ainsi constater que l'usure des garnitures de frein d déjà atteint un degré considérable. Au bout d'une durée de fonctionnement encore plus longue, l'usure des garnitures de frein s'est accentuée. le paquet de disques peut donc être comprimé encore davantage; la disque presseur 4 prend- donc une position encore plus à gauche jusqu'à ce qu'enfin la tige de contrôle 12 puisse être enfoncée encore plus profondément dans le carter de frein 19 c'est-à-dire assez profondément pour que ce Boit le téton 19 qui arrive en contact avec la surface périphérique 20 du disque presseur 4o Em ce cas, le 'repère extérieur 22 affleure l'appendice 23, ce qui signale que les disques de frein 3, 5 doivent maintenant entre remplasés. Commue le passage 11 est disposé sur la face inférieure du carter de frein 1, le poids propre de la tige de contr1ole 12 la ramène toujours à sa position de départ à laquelle elle est alors maintenue par la bague de sâreté 210 Il va de soi que la tige de contrôle 12 pourrait a si autre placée en d'autres endroits du carter de frein 19 ce qui ne lui assurerait pas un retour par gravité à sa position la plus extérieure.Dans ee cas, on pourrait aJouter un ressort qui tendrait à ramener toujours la tige de contrôle 12 à sa position de départ, Alors que, dans le cas de la figure qo la partie d'appui 15 est constituée de plusieurs tétons 179 18, 19 disposés successivement en gradins, la tige de contrôle 12 de la figure 2 a sa partie d'appui 15 qui est constituée par une partie pointue 24 de forme conique. Cette partie pointue 24 coopère avec une arête périphérique 25 formée par le bord de droite du disque presseur 4. Il en résulte que, plus le disque presseur 4 se décale vers la gauche, plus profondément la tige de contrôle 12 peut être enfoncée dans le carter de frein 1. La tige de contrôle 12 peut ainsi s1 enfoncer progressivement, ce qui permet de vérifier exactement k tout moment le degré d'usure effectif des garnitures de frein. Selon la variante illustrée à la figure 3, la tige de contrôle 12 présente une face plane terminale 26, limitée par une arête périphérique 27. Cette arsste 27 forme l'élément palpeur destiné à coopérer avec le disque presseur 4 dont, dans ce cas, la surface périphérique 28 forme un angle plat avec l'axe du frein ou est légèrement arquée. Dans tous les cas, il est possible de constater progressivement le degré d'usure des garnitures de frein. Selon la variante de la figure 4, le disque presseur 4 est agencé corme à la figure 5 tandis que la tige de contrôle 12 est agencée à peu près comme à la figure 2, c'est-8-dire qu'elle comporte une partie pointue 24. A la figure 5, le disque presseur 4 est muni, sur sa surface périphérique 20, de gradins 29, 3t, 32 qui coopèrent avec une partie pointue conique 24 de la tige de contrôle 12. Un tel agencement a pour effet que, plus le disque presseur 4 se décale vers la gauche, plus la tige de contrôle 12 peut Strie enfoncée profondément dans le carter de frein, ce qui permet là encore de signaler le degré d'usure des garnitures de frein. La figure 6 représente un mode de réalisation qui ne diffère que peu de celui de la figure 5. La seule différence consiste en effet en ce que la tige de contrôle 12 comporte un téton 33 de plus petit diamètre qui peut entre déplacé le long de la surface périphérique 20 en gradins du disque presseur 4. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés mais admet dea modifications. On peut ainsi parfaitement envisager de disposer la tige de contrôle 12 non pas perpendiculairement à la direction de déplacement des disques presseurs, mais parallblement à cette direction. Dans ce cas aussi, il serait en effet possible de constater le degré d'usure exact des garnitures de frein en enfonçant Jusqu'd butée la tige de contrOle Il aeest pas non plus absolument nécessaire de faire coopérer la tige de contrôle 12 avec le disque presseur 40 On pourrait en effet envisager de la faire coopérer avec l'un des disques de frein, sous réserve d'aménager convenablement celui-ci0 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour contrôler l'usure des garnitures sur les freins de vêhicule, en particulier sur les freins à disques, caractérisé en ce qu'il comprend une tige de contrôle (t2) montée de façon à pouvoir coulisser dans le carter de frein (1) et agencée de façon à pouvoir entre enfoncée en butée dans ee carter (1) plus ou moins profondément en fonction de l'usure des garnitures. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige de contrôle (12) est montée de façon coulissante dans un passage cylindrique (11) du-carter de frein (1). 3. Dispositifselon la revendication 2, caractérisé en ce que le passage (11) est situé sur la face inférieure du carter de frein (1). 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la tige de contrôle (12) comprend une partie intermédiaire cylindrique (13) dont le diamètre est égal à celui du passage (11), une tette de manoeuvre (14) située à l'une des extrémités de cette partie intermédiaire (13), à l'extérieur du carter de frein (1), et une partie d'appui (15) située à l'autre extrémité, à l'intérieur du carter de frein (I). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie d'appui (15) comporte un élément palpeur (16) k mettre en contact avec une surface périphérique (20, 28) d'un disque presseur (4) qui fait partie du frein et qui est déplacé axialement au freinage. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément palpeur (16) est constitué par au moins un téton (17, 18, 19 ; 33). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément palpeur (16) est constitué par une partie pointue (24) de forme conique. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément palpeur (16) est constitué par une arête circulaire (27) de la tlge~de contrôle (12). 9.ffiDispositii selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie d'appui (15) comporte plusieurs tétons (17, 18, 19) disposés successivement en gradins, tandis que la surface pdriphérique (20) du disque presseur (4) qui coopère avec cette partie d'appui (15) s'étand en largeur parallèlement è la direction du déplacement axial de ce disque presseur (4). 10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface périphérique (28) du disque presseur (4) forme, selon sa largeur, un angle plat avec la direction de déplacement axiale de ce disque presseur (4). 11. Dispositif selon l1une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la surface périphérique (28) du disque presseur (4) est munie de gradins (29, 31 D 32) dont les diamètres croissent progressivement selon la irection de déplacement de ce disque presseur (4). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en zen ce que la partie intermédiaire cylindrique (13) de la tige de contrôle (12) est munie de repères (22) pour indiquer la profondeur d'enfoncement de cette tige (12) dans le carter de frein (1). 13. Dispositif selon 11 une quelconque des revendications 1 k 12, caractérisé en ce que la tige de contrôle (12) est munie d'un élément de sécurité (21)