Brevet FR2484880A1 — publié le 19811224

La présente invention se rapporte au réglage d'un outil à percer ayant un ensemble fraise-mèche de position axiale réglable dans un porte-outil pour réaliser un trou avec un lamage. Un tel trou comporte deux parties successives de diamètres différents : une partie de plus petit diamètre réalisée par la mèche de l'outil, et une partie de plus grand diamètre réalisée par la fraise de l'outil et séparée de la partie de plus petit diamètre par un épaulement réalisé par le lamage au moyen de la fraise. La hauteur de la partie de plus grand diamètre du trou est définie par venue en butée du porteoutil sur la surface dans laquelle le trou est ménagé. Cette hauteur correspond donc à la longueur de fraise qui dépasse du porte-outil.Le réglage axial de l'outil dans le porteoutil permet précisément de déterminer cette l#ongueur dépassante de fraise qui elle-même définit la hauteur de plus grand diamètre du trou et par conséquent la profondeur de 1' épaulement du trou. L'invention vise plus particulièrement le réglage d'un tel outil à percer pour réaliser un trou avec un lamage dans une garniture de friction en vue du montage d'un capteur d'usure, cette garniture étant fixée à un support par des rivets traversant des trous de la garniture et du support et enfouis dans la garniture. Un tel capteur d'usure doit être rendu actif peu avant que l'usure de la garniture n'atteigne les rivets. Il importe en effet, que le capteur d'usure émette un signal dBavertisse- ment en temps utile avant que la piste du contre-matériau avec laquelle coopère la garniture ne commence à toucher les rivets, en vue d'éviter un endommagement de cette piste. Pour fixer les idées, le capteur d'usure est par exemple du type comportant un élément sensible en U formé par une portion d'un conducteur électrique connectable à un circuit électrique de détection. Ce capteur d'usure émet avantageusement un premier signal lorsque l'usure de la garniture est telle que la piste du contre-matériau, par exemple, dans le cas dvun frein, tambour, disque, couronne ou autre, commence à toucher le sommet de l'élément sensible en U. Ce premier signal indique qu'il convient de changer prochainement la garniture et est suivi d'un deuxième signal impératif émis par le capteur si l'usure est devenue telle que la piste sectionne le sommet de l'élément sensible en U. En pratique, le capteur d'usure doit donc être situé à un niveau légèrement au-dessus du rivet et séparé de celui-ci par une distance correspondant à une marge de sécurité. Le capteur est monté dans le trou que doit réaliser l'outil, en venant buter sur l'épaulement de ce trou. Par la construction même du capteur d'usure, on connaît donc exactement le niveau de l'élément sensible du capteur au dessus de l'épaulement du trou. On connaît également la profondeur avec laquelle les rivets sont enfouis dans la garniture. La profondeur du lamage que la fraise de l'outil doit réaliser dans la garniture est déterminée par le réglage de l'outil qui doit donc être réalisé d'une manière précise. La présente invention a pour objet un dispositif pour le réglage automatique d'un outil à percer ayant un ensemble fraise-mèche de position axiale réglable dans un porte-outil pour réaliser un trou avec un lamage dans une garniture de friction, en vue du montage d'un capteur d'usure, ce dispositif permettant de procéder sans précautions particulières et d'une façon commode, à un tel réglage, ceci avec une construction très simple. Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il est adapté à coopérer directement avec la garniture et ses rivets et comporte un fût dont l'extrémité inférieure est adaptée à reposer sur la garniture à l'endroit d'un trou de rivet et dont l'extrémité supérieure est adaptée à recevoir le porte-outil en Butée et une sonde montée coulissante dans le fût et ayant une extrémité inférieure adaptée à venir en butée sur le rivet et une extrémité supérieure adaptée à recevoir la fraise de l'outil en butée. Dans ces conditions, la profondeur du lamage qu'effectuera la fraise de l'outil est égale à la distance entre l'ex trémité du fût et l'extrémité supérieure de la sonde. On appréciera que le dispositif de réglage suivant l'invention permet par un choix judicieux, fait une fois pour toutes, des hauteurs du fût et de la sonde, d'effectuer des trous avec une profondeur de lamage convenable dans les garnitures pour la pose des capteurs d'usure. Ce dispositif est entièrement automatique et a une construction très simple. Il permet de régler sans précautions particulières, l'outil sur le porte-outil, en procédant à une opération commode in-situ sur la garniture elle-même que l'on veut équiper avec le capteur d'usure. Suivant une autre caractéristique de l'invention, des moyens de bloquage libérables sont prévus pour immobiliser la sonde dans le fut. Ceci permet de conserver la bonne position de la sonde dans le fût et de pouvoir ensuite régler au toma- tiquement l'outil sur le porte-outil, alors que l'ensemble du fût et de la sonde est dégagé de la garniture. De préférence, le fût est constitué par une douille ayant un fond muni d'un orifice tandis que la sonde comporte un tiroir engagé coulissant dans la douille et prolongé vers le bas par une tige qui traverse l'orifice de la douille. En outre, suivant l'invention, la sonde est creuse pour permettre à la mèche de l'outil de s'y engager librement lorsque la fraise de l'outil vient buter sur l'extrémité supérieure de la sonde. Une forme d'exécution de l'invention est ci-après décrite, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 montre une mâchoire de frein d'un véhicule dont la garniture est percée d'un trou avec un outil réglé par le dispositif suivant l'invention pour le montage d'un capteur d'usure; la figure 2 est une vue, à plus grande échelle et en coupe, de la garniture et de son support et montre un rivet de fixation de la garniture à ce support et également le capteur d'usure; la figure 3 est une vue du dispositif de réglage suivant l'invention en cours d'utilisation; la figure 4 montre comment l'outil réalise un trou dans la garniture et son support en vue du montage du capteur d'usure;; la figure 5 est une vue en perspective éclatée, de la garniture et son support, du dispositif de réglage suivant 1' invention et de l'outil Le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 5 concerne, à titre d'exemple non limitatif, une application du dispositif de réglage automatique suivant l'invention à un outil pour réaliser un trou 28, 29 avec un lamage 30 dans une garni ture de friction 12 pour frein d'un véhicule en vue du montage d'un capteur d'usure 22. On voit à la figure 1, en 10 une mâchoire de frein de ce véhicule dont la forme générale est arquée. La mâchoire 10 présente une portée 11 formée par une portion de cylindre et constituant un support pour la garniture de friction 12. Cette garniture 12 est destinée à coopérer en frottement avec une piste 13 tournant avec la roue du véhicule et formant un contre-matériau constitué par exemple par un tambour de frein. La garniture 12, de forme générale arquée, est fixée au support 11 par des rivets 14. Pour le montage de chaque rivet 14 (figure 2), un trou 15, 16 est ménagé dans la garniture 12 et son support 11, et comporte deux parties successives de diamètres différents une partie de plus petit diamètre 15 s'étendant dans le support 11 et dans une petite épaisseur de garniture 12 adjacente au support 11 et une partie de plus grand diamètre 16 s'étendant dans la garniture 12 jusqu'à la surface libre 17 de celleci et séparée par un épaulement 18 de la partie de plus petit diamètre 15 Le rivet 14 est enfoui dans la garniture 12. I1 a sa tige engagée dans la partie de petit diamètre 15 du trou et présente une tête 19 qui est engagée dans la partie de plus grand diamètre 16 du trou et qui repose sur l'épaulement 18 en étant largement espacée par une profondeur R de la surface libre 17 de la garniture Le rivet 14 est fixé par bouterollage en 20 contre la face inférieure 21 du support 11. Il est prévu de monter sur la garniture 12 (figure 1 et 2) un capteur d'usure désigné dans son ensemble par 22 pour avertir l'usager en temps utile avant que l'usure de la garniture 12 ne permette à la piste 13 du tambour d'atteindre les têtes 19 des rivets 14, ce qui risquerait d'endommager la piste 13. Le capteur d'usure 22 (figure 2) a un corps 23 de forme générale cylindrique et une extrémité supérieure élargie 24 séparée du corps 23 par un épaulement 25. Le capteur d'usure 22 comporte un élément sensible en U désigné par 26 et situé dans l'extrémité élargie 24. L'élément sensible 26 est formé par une portion d'un conducteur électrique E connectable à un circuit électrique de détection (non représenté). Le côté in inférieur 26A du sommet de l'élément sensible en U est sépara de l'épaulement 25, par construction, d'une distance prédéterminée'C (figure 2). De préférence, le circuit électrique de détection auquel est connecté le conducteur E est tel qu'un premier signal soit émis lorsque l'usure de la garniture est telle que la piste 13 commence à toucher le sommet de l'élément sensible en U 26 et est suivi d'un deuxième signal, impératif, émis si l'usure est devenue telle que la piste 13 sectionne le sommet de 1' élément sensible en U 26. Par sécurité, il convient de prévoir (figure 2) une marge M entre le niveau du sommet de l'élément sensible en U 26 et la tête 19 des rivets 14. Pour le montage du capteur d'usure 22 sur la garniture 12 on prévoit de réaliser un trou 28, 29 avec un lamage 30 pour recevoir l'épaulement 25 du capteur 22 en butée, la fixation étant complétée par une bague 27 engagée autour du corps 23 du capteur 22 et verrouillée contre la sous-face 21 du support 11. Un tel trou 28, 29 comporte deux parties successives de diamètres différents : une partie de plus petit diamètre 28 s'étendant dans le support 11 et dans une épaisseur de garniture 12 adjacente au support 11 et une partie de plus grand diamètre 29, de hauteur L (figure 2) s'étendant dans la garniture 12 jusqu'à la surface libre 17 de celle-ci et séparée de la partie de plus petit diamètre 28 par un épaulement 30 réalisé par lamage C'est cet épaulement 30 qui est adapté à recevoir l1épaulement 25 en butée et qui est donc séparé par la distance C de l'élément sensible 26. Pour réaliser le trou 28, 29, 30 on utilise un outil a percer (figures 3 à 5) ayant un ensemble fraise-mèche 31, 32 de position axiale réglable dans un porte-outLl 33. Le porte-outil a un corps cylindrique creux 34 surmonté d'une queue 35 également creuse, taraudée. intérieurement en 36. Le corps cylindrique 34 du porte-outil 33 a une extrémit inférieure formant une face plane de butée 37. Au voisinage: de cette extrémité 37, le corps 34 présente un évidement 1é- ral 38 pour 11 évacuation des copeaux. L'outil proprement dit, 31, 32 se compose dlune fraise 31 et d'une mèche 32. La fraise 31 est ménagée à l'extrémité inférieure d'un manchon 39 qui est engagé coulissant dans le perçage intérieur 40 du corps creux 34 du porte-outil 33. La mèche 32 est engagée dans ce manchon 39 d'une manière solidaire avec celui-ci. A cet effet, le manchon 39 est fendu en 41 de manière à pouvoir être serré autour de la mèche 32 et rendre la fraise 31 et la mèche 32 parfaitement solidaire 1' une de l'autre. Lrextrémité inférieure de la fraise 31 présente une face plane de lamage 42 adaptée à réaliser le lamage 30 tandis que la paroi latérale de la fraise 31 au voisinage de cette face 42 constitue une arête latérale de taillage 43 propre à former la partie de grand diametre 29 du trou 28-29. Au voisinage de la face de lamage 42 et de l'arête de taillage 43, la fraise 31 conporte un évidement 44 pour l'éva- cuation des copeaux. L'évidement 44 est disposé en regard de l'évidement 38 du porte-outil 33. Comme on le voit aux figures 3 et 5, la mèche 32 dépasse notablement au-delà de la fraise 31 pour permettre de réaliser la partie de petit diamètre 28 du trou 28-29 avec une longueur suffisante pour ouvrir complè- tement ce trou suivant la sous-face 21 du support 11. L'outil fraise-mèche ainsi constitué a une position axiale réglable dans le porte-outil 33 grâce au fait que le manchon 39 est engagé coulissant dans le perçage 40 du corps 34 du porte-outil 33. Cette position réglable est rendue fixe par des vis-pointeaux 45 qui sont vissées dans le corps 34 et qui sont adaptées à exercer un serrage latéral libérable sur le manchon 39. En outre, un bouchon 46 est engagé dans la queue 35 et a une tête filetée 47 se vissant dans le perçage taraudé 36 de la queue 35. L'extrémité inférieure 48 du bouchon est adaptée à venir en butée sur l'extrémité supérieure 49 du manchon 39. Le bouchon 46 forme ainsi une butée axiale pour le manchon 39, une fois que la position de l'outil 31-32 a été réglée dans le porte-outil 33, ce qui complète la fixation par serrage latéral réalisé par les vis-pointeaux 45. On notera que la hauteur de la fraise 31 dépassant de l'épaulement 37 correspond à la profondeur L du lamage 30 du trou 28-29. L'ensemble de l'outil 31-32 et du porte-outil 33 ainsi réglé est adapté à être monté dans une broche ou mandrin de perceuse ou fraiseuse (non représentée). Une telle broche est tournante et est adaptée à présenter un déplacement axial pour l'avance de l'outil. Pour la réalisation du trou 28-29-30, la profondeur L de la partie 29 doit être très précise, ce qui nécessite un réglage lui-même très précis de l'outil 31-32 sur le porteoutil 33. Un dispositif est prévu pour régler commodément, d'une manière automatique, la position axiale de outil 31-32 par rapport au porte-outil 33, de telle façon que la relation suivante soit satisfaite L=R+C -M ce qui permet au capteur d'usure 22 d'être rendu actif en temps utile avant que la piste 13 du contre-matériau ne risque d'atteindre les têtes 19 des rivets 14, ceci avec la marge de sécurité prédéterminée M. Ce dispositif de réglage automatique (figures 3 et 5) est adapté à coopérer directement avec la garniture 12 et ses rivets 14. Ce dispositif (figures 3 et 5) comporte un fût 50 dont l'extrémité inférieure 51 est adaptée à reposer sur la sur face libre 17 de la garniture 12 tandws que l'extrémité supérieure 52 du fût 50 est adaptée à recevoir en butée la face inférieure 37 du porte-outil 33. Le fût 50 est constitué par une douille ayant un fond 53 muni d'un orifice 54. Le dispositif de réglage automatique comporte également une sonde 55 monté coulissante dans le fût 50 et ayant une extrémité inférieure 56 adaptée à venir en butée sur la tête 19 d'un rivet 14 et une extrémité supérieure 57 adaptée à recevoir la face inférieure 42 de la fraise 31 en butée. La sonde 55 consiste en un tiroir 58 engagé coulissant dans la douille 50 et prolongé vers le bas par une tige 59 qui traverse leori- fice 54 du fond 53 de la douille 50. Des moyens de blocage libérables 60 sont prévus pour immobiliser le tiroir 58 dans la douille 50. Ces moyens de blocage libérables consistent par exemple en une vis-pointeau 60 qui est vissée dans la douille 50 et qui est adaptée à exercer un serrage latéral sur le tiroir 58. Pour le réglage de l'outil 31-32 par rapport au porte outil 33, on manipule (figure 3) le dispositif de réglage 5055 de la façon suivante. On desserre la vis 60. On fait reposer l'extrémité inférieure 51 de la douille 50 sur la surface libre 17 de la garniture 12. On fait reposer l'extrémité 56 de la tige 59 sur la tête 19 d'un rivet 14. On serre alors la vis 60 qui fixe la position relative de la sonde 55 par rapport à la douille 50. Le réglage de l'outil à l'aide du dispositif peut se faire soit de préférence in situ sur la garniture 12, soit en dehors. On desserre les vis 45 et 47 du porte-outil 33. On fait reposer l'extrémité inférieure 37 du porte-outil 33 sur l'ex- trématé supérieure 52 de la douille 50 tandis que l'extrémité inférieure 42 de la fraise 31 repose sur l'extrémité supérieure 57 de la sonde 55. La mèche 32 de l'outil 31-32 est librement engagée dans le tiroir 58. La longueur du tiroir 58 est prévue telle que l'extrémité inférieure 62, de la mèche 32 soit espacée de 1' extrémité inférieure 63 du tiroir 58 de telle façon que la fraise 31 soit bien positionnée axialement sur le porte-outil 33 par la butée en 57-42. On serre alors les vis 45 et 47. Le réglage est terminé. F étant la hauteur du fût 50 et S la hauteur de la sonde 55, on les choisit de telle façon que F-S =C -M On voit sur la figure 3 que lorsque le dispositif est réglé et que l'on met en place l'outil la relation F+R=L+S est satisfaite ce qui permet de satisfaire la relation L = R+ C -M Avec l'outil 31-32 ainsi réglé par rapport au porte-outil 33, on ménage le trou 28-29 dans la garniture 12 et son support 11 (figure 4).On est assuré que lorsque l'extrémité inférieure 37 du porte-outil 33 vient en butée sur la surface libre 17 de la garniture 12 tandis que la mèche 32 dépasse au-delà de la sous-face du support 11, le trou ainsi réalisé 28-29 permet un positionnement précis et convenable du capteur d'usure 22 dans ce trou, lorsque ltépaulement 25 du capteur 22 est buté sur l'épaulement 30 du trou 28-29 et est fixé à la garniture par la bague 27 dans une telle position. En particulier, on est assuré que la relation L = R + C - M est satisfaite. On appréciera que le dispositif qui vient d'être décrit permet un réglage automatique et précis de l'outil 31-32 par rapport au porte-outil 33 et ceci d'une manière eytrêmement simple et ne nécessitant aucune précaution particulière. On appréciera également que le dispositif a une construction très simple et qu'il est utilisable in situ sur la garniture que l'on désireaéquiper avec un capteur d'usure. On notera, en outre, que le dispositif de réglage suivant l'invention est utilisable indépendamment de l'état neuf ou usé de l'outil 31-32. De plus, ce dispositif de réglage s'applique d'une manière quasiment universelle à toutes sortes de garnitures de diverses épaisseurs avec des trous de rivets de diverses grosseurs. I1 suffit à cet effet de choisir le fût 50 suffisamment large et la tige 59 suffisamment mince.ll convient également de choisir la hauteur S suffisamment grande pour que d'une part, l'extrémité 62 de la mèche 32 soit toujours espacée du fond 63 de la douille 58 et d'autre part la douille 58 soit elle-même toujours espacée de fond du fût 50, lorsque 1'extre- mité 56 de la tige 59 est en butée sur la tête 19 du rivet 14, ceci dans les diverses conditions d'utilisation du dispositif. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour le réglage automatique d'un outil à percer ayant un ensemble fraise-mèche de position axiale réglable dans un porte-outil pour réaliser un trou avec un lamage dans une garniture de friction en vue du montage d'un capteur d'usure, ladite garniture étant fixée à un support par des rivets traversant des trous de la garniture et du support et enfouis dans la garniture, ledit capteur d'usure devant être rendu actif peu avant que l'usure de la garniture n'atteigne les rivets, dispositif caractérisé en ce qu'il est adapté à coopérer directement avec la garniture et ses rivets et comporte un fitt dont l'extremité inférieure est adaptée à reposer sur la garniture à l'endroit d'un trou de rivet et dont ltextrémité supérieure est adaptée à recevoir le porteoutil en butée, et une sonde montée coulissante dans le fût et ayant une extrémité inférieure adaptée à venir en butée sur le rivet et une extrémité supérieure adaptée à recevoir la fraise de l'outil en butée. 2) Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel le capteur est situé à un niveau prédéterminé C au-dessus du lamage que doit réaliser l'outil, caractérisé en ce que le fût a une hauteur F plus grande que la hauteur S de la sonde d'une quantité choisie égale audit niveau C diminué d'une marge de sécurité prédéterminée M. 3) Dispositif suivant la revendication 1, ou la revendication 2, caractérisé en ce que des moyens de blocage libérables sont prévus pour immobiliser la sonde dans le fût. 4) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fût est constitué par une douille ayant un fond muni d'un orifice, tandis que la sonde comporte un tiroir engagé coulissant dans la douille et prolongé vers le bas par une tige qui traverse l'orifice du fond de la douille. 5) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la sonde est creuse pour permettre à la mèche de l'outil de s'y engager librement lorsque la fraise de l'outil vient buter sur l'extrémité supérieure de la sonde.