Brevet FR2497892A1 — publié le 19820716

L'invention concerne un dispositif de réglage automatique de jeu pour freins de véhicule. De façon bien connue, il est désirable de limiter la course de retour d'un organe d'actionnement de frein tel qu'un piston hydraulique, faisant partie d'un système de freinage, de façon qu'il ne se produise pas de course excessive de la pédale ou du levier à main la prochaine fois que l'on serre les freins. On peut prévoir un dispositif de réglage automatique de frein tel que celui qui est décrit dans le brevet anglais 1 343 111, un tel dispositif entrant en action quand la course de l'organe d'actionnement du frein, dans le sens de serrage du frein, est supérieure à la course désirée, par exemple lorsqu'il s'est produit une usure des garnitures de frein. Dans ce cas de course excessive, le dispositif de réglage règle la limite de la course de retour qu'effectue l'organe d'actionnement de frein lorsqu'on desserre les freins. Dans le brevet cité, le dispositif de réglage comprend un piston d'actionnement disposé en vue d'une course axiale limitée relativement à un écrou fendu monté sur une tige filetée. Dans l'usage normal du frein de service, quand la pression hydraulique déplace le piston d'actionnement, celui-ci se meut relativement à l'écrou fendu engagé sur la tige filetée. A mesure que les patins de frein s'usent, le piston d'actionnement, pendant l'usage normal du frein de service, amène l'écrou fendu à une nouvelle position le long de la tige filetée, un encliquetage empêchant le mouvement de retour de l'écrou fendu. Lorsqu'on actionne le frein à main, la tige filetée se déplace axialement de sorte que les surfaces coniques coopérantes de l'écrou fendu et du piston d'actionnement ont pour effet que l'écrou fendu enserre fermement la tige filetée.Une liaison directe est ainsi établie entre le piston d'actionnement et la tige filetée et étant donné que l'écrou fendu est réglé le long de la tige filetée pendant l'actionnement du frein de service, il faut toujours déplacer seulement la tige filetée d'une distance déterminée pour actionner le frein à main, quelle que soit l'usure des patins. Un autre dispositif de réglage de frein est décrit dans le brevet anglais 1 152 712. Ce dispositif comprend un encliquetage linéaire comportant un premier organe allongé fixé à un piston d'actionnement qui, en service, agit sur un ensemble de patin de friction et un deuxième organe à l'intérieur duquel est logé le premier organe. Le premier organe allongé présente une série de dents qui coopèrent avec une série de dents prévue sur la surface intérieure du deuxième organe. Les dents du deuxième organe ont une configuration en dents de scie et du fait que les parties dentées du deuxième organe fléchissent, on peut déplacer le premier organe axialement pour le dégager du deuxième organe. Toutefois, la configuration en dents de scie empêche le mouvement de retour du premier organe pendant l'usage normal du frein.On comprend donc que pendant l'utilisation normale du frein de service, le piston d'actionnement est déplacé par pression hydraulique, l'usure des patins ayant pour effet que le premier organe du dispositif d'actionnement se dégage du deuxième organe. L'actionnement du frein à main est basé sur un mouvement axial du deuxième organe, un embrayage s'appliquant au deuxième organe de manière à amener la configuration de denture à rochet en coopération de blocage avec le premier organe et donc à relier fermement le deuxième organe au piston d'actionnement. Grâce au réglage du premier organe relativement au deuxième pendant l'actionnement du frein de service, il suffit toujours de déplacer le deuxième organe d'une distance axiale déterminée pour actionner le frein à main, quelle que soit l'usure des patins. Un inconvénient de ce type de dispositif de réglage est que lorsqu'on actionne le frein à main, les dentures à rochet prévues sur les premier et deuxième organes n'engrènent pas nécessairement mais peuvent initialement se placer face à face. Si l'on continue de serrer le frein à main, il se peut que la force supplémentaire soit suffisante pour causer l'arrachage des dents. Dans les deux dispositifs de réglage connus décrits ci-dessus, la course de retour du piston d'actionnement est continuellement limitée et les dispositifs de réglage se bloquent en cas de recul du piston d'actionnement, le "recul" étant le contact intermittent entre le disque et le patin de friction lorsque les freins sont desserrés, ce qui fait que le piston d'actionnement est projeté dans le cylindre et qu'il en résulte un jeu excessif.D'autre part, avec ces types de dispositifs de réglage, il peut se produire un surréglage, les dispositifs de réglage se bloquant dans une position avancée où le patin de friction est continuellement poussé contre le disque, causant un dégagement de chaleur. I1 peut en résulter une grande usure de la matière de friction, un évanouissement du frein, une instabilité de freinage, une consommation excessive de carburant ou même une vaporisation de liquide hydraulique. Un tel surréglage peut se produire pendant un freinage énergique lorsque le frein et l'ensemble de patin fléchissent effectivement par suite des forces appliquées. Dans certains autres dispositifs de réglage connus utilisant un écrou fendu qui peut enserrer une tige filetée reliée à un piston d'actionnement, les surfaces coniques de l'écrou fendu et du piston d'actionnement sont sollicitées l'une vers l'autre de sorte que continuellement, l'écrou fendu exerce au moins une pression minimale sur la tige filetée et enserre donc celle-ci. Cela est nettement désa vantageux car il en résulte en permanence une résistance au mouvement axial de la tige filetée, ce qui gêne le mouvement normal de freinage du piston d'actionnement. Un but de l'invention est de fournir un dispositif de réglage pour freins de véhicule qui n'entrave pas le fonctionnement normal du frein de service, qui ne se bloque pas en cas de recul du piston et qui ne subisse pas de surréglage irréversible lors d'un freinage énergique. Selon l'invention, on propose un dispositif de réglage automatique d'un organe d'actionnement hydraulique de frein de véhicule comprenant un embrayage agissant entre un piston du dispositif d'actionnement et un organe d'actionnement mécanique auxiliaire, l'embrayage comprenant un premier organe et un deuxième organe, l'un des premier et deuxième organes étant relié au piston d'actionnement de manière à se mouvoir toujours axialement avec celui-ci et l'autre pouvant être relié au dispositif d'actionnement mécanique, dispositif caractérisé par le fait que l'un des premier et deuxième organes peut se mouvoir librement dans les deux sens de mouvement du piston d'actionnement et que des moyens sont prés de façon que les premier et deuxième organes se serrent l'un contre l'autre uniquement lorsqu'on actionne le dispositif d'actionnement mécanique. ainsi, avec un dispositif de réglage construit selon l'invention, l'embrayage s'engage seulement quand on actionne le dispositif d'actionnement méca- nique, donc le frein à main. Pendant l'actionnement normal du frein de service, la pression hydraulique met en action le piston d'actionnement, le premier ou le deuxième organes relies au piston se mouvant librement avec celui-ci, l'embrayage étant complètement dégagé.En cas de recul, le piston d'actionnement est libre de retourner, l'embrayage étant dégagé. Toute- fois, la poursuite de l'utilisation du frein de service a pour effet, par suite de l'usure des patins, de régler la position normale de l'organe de l'embrayage qui est fixé au piston d'actionnement relativement à l'autre organe de l'embrayage de sorte que lorsqu'on actionne le dispositif d'actionnement mécanique, le frein à main nécessite toujours le même mouvement pour appliquer le patin au disque. Dans un mode d'exécution de l'invention, le dispositif de réglage est placé dans un carter et le premier organe de l'embrayage est une tige cylindrique allongée munie d'un filetage à pas rapide à sa périphérie extérieure, une extrémité de la tige étant fixée par un palier tournant, par exemple un roulement à aiguilles ou à rouleaux, au piston d'actionnement de sorte que la tige peut tourner autour de son axe longitudinal. Le deuxième organe de l'embrayage est un écrou fendu dont le filetage est complémentaire du filetage à pas rapide du premier organe. L'écrou fendu présente une surface conique à laquelle peut s'appliquer une surface complémentaire d'une lèvre d'un piston creux relié au dispositif d'actionnement mécanique.Un ressort sollicite l'écrou fendu vers le piston creux bien que, pendant le serrage normal du frein de service, l'écrou fendu soit sollicité contre un épaulement du carter et ne s'applique pas au piston creux. Ainsi, pendant le serrage du frein de service, le piston d'actionnement se meut sous la pression hydraulique, la tioe filetée tournant librement dans l'écrou fendu et se mouvant axialement avec le piston d'actionnement. A mesure que l'usure des patins se produit, la position de repos ou normale du piston d'actionnement et de la tige filetée se règle. Seulement lorsqu'on actionne le dispositif d'actionnement mécanique, c'est-à-dire le frein à main, le piston creux s'applique à l'écrou fendu, amenant celui-ci à enserrer la tige filetée et empêchant le mouvement relatif entre eux.Ainsi, en cas de recul, le piston d'actionnement et la tige filetée sont libres de se mouvoir pour relâcher toute pression. On décrira maintenant davantage 1 'inven- tion, à titre d'exemple, à propos des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe d'un mode d'exécution de dispositif d'actionnement conçu selon l'invention et la figure 2 une coupe d'une forme modifiée du dispositif d'actionnement de la figure 1. Le dispositif d'actionnement tel au'il est représenté par la figure 1 est appliqué à un frein à disque à étrier coulissant, la partie d'actionnement du carter de dispositif d'actiomnement I étant représentée en coupe. Un piston d'actionriement 2 est monté de façon tanche dans un alésage 3 du carter de dispositif d'actionnement 1, le carter étant muni d'un autre alésage plus petit 4 qui définit un carter de dispositif de réglage dont les parois s'étendent en 5 à l'intérieur de l'alésage de piston 3. Un embrayage 6, 7, 8 est monté dans l'extrémité de l'alé- sage 4.L'embrayage comprend un premier organe sous la forme d'une tige 6 munie d'un filetage à pas rapide 6a à sa périphérie, un deuxième organe sous la forme d'un écrou fendu 7 à travers lequel passe la tige filetée 6, l'écrou fendu 7 étant muni d'un filetage complémentaire du filetage 6a, et un piston creux 8 relié par un poussoir 9 & un arbre d'actionnement 10 d'un dispositif d'actionnement mécanique (non représenté). Des ressorts Belleville 11, fixés dans l'alésage 4 par un jonc 12, sollicitent l'écrou fendu vers une position de repos contre un épaulement 13 de l'alésage 4. L'écrou fendu 7 présente une surface conique 14 complémentaire d'une lèvre chanfreinée 15 prévue sur le piston creux 8.Pendant le serrage du frein de service, l'écrou fendu 7 reste dans la position de repos contre l'épaulement 13, les surfaces respectives 14 et 15 de l'écrou fendu et du piston creux étant séparées l'une de l'autre (comme représenté) de sorte que la tige filetée 6, fixée de manière à pouvoir tourner au piston d'actionnement 2, peut tourner librement dans l'écrou fendu 7 à mesure que le piston d'actionnement avance et recule axialement. Pendant un tel serrage normal du frein de service, lorsque la pression hydraulique est appliquée dans la chambre 16, le piston d'actionnement 2 se meut vers l'extérieur de l'alésage 3 pour pousser un patin de friction (non représenté) contre un disque, la tige filetée 6 tournant librement dans l'écrou fendu 7 et se mouvant avec le piston 2. Lorsqu'on desserre le frein de service, le piston d'actionnement revient dans l'alésage 3, la tige filetée 6 se dévissant librement à travers écrou fendu 7. En cas de recul, le piston d'actionnement 2 est libre de pénétrer davantage dans l'alésage 2, la tige filetée 6 se dévissant davantage à travers l'écrou fendu 7. En outre, à mesure que l'usure des patins se produit, la tige atteint une nouvelle position de repos relativement à l'écrou fendu 7.Ainsi, le même degré de rotation de l'arbre d'actionnement 10 est toujours suffisant pour serrer le frein à main, la surface conique 14 de l'écrou fendu 7 et la surface 15 du piston 8 coopérant alors entre elles de façon que l'écrou fendu 7 enserre la tige filetée 6, ce qui empoche le mouvement relatif entre eux et éta- blit une liaison directe entre l'arbre d'actionnement 10 et le piston d'actionnement 2. Lorsqu'on desserre le frein à main, l'écrou fendu 7 fléchit pour libérer la tige filetée 6 et est sollicité contre l'épaulement 13r les surfaces 14 et 15 étant es- pacées l'une de l'autre. L'embrayage est ainsi déga- gé jusqu'vice qu'on serre à nouveau le frein à main. Le dispositif de réglage représenté par la figure 2 est une variante du dispositif de la figure 1 et les mimes références sont utilisées pour des parties équivalentes. Ce dispositif présente un piston d'actionnement creux 2 monté de façon étanche dans un alésage 3 du carter 1 qui présente un autre alésage plus petit 4 défini par un carter cylindrique de dispositif de réglage ou carter intérieur 17. Le carter intérieur 17 présente à une extrémité des doigts i8 dirigés radialement vers l'extérieur, qui s'engagent entre un épaulement 19 de l'alésage 3 et un jonc 20 pour fixer le carter intérieur 17 dans l'alésage 3. Le diamètre extérieur du carter intérieur 17 est inférieur au diamètre intérieur du piston 2 de sorte que la paroi du piston 2 se trouve X l'intérieur de l'espacement annulaire 21 entre l'alésage 3 et le carter intérieur 17. Un embrayage 6, 7, 8 est monté dans l'alésage 4 du carter de dispositif d'actionnement 17. L'embrayage comprend un premier organe sous la forme d'une tige cylindrique 6 munie d'un filetage à pas rapide 6a à sa périphérie, un deuxième organe sous la forme d'un écrou fendu 7 muni d'un filetage complémentaire du filetage 6a et un piston creux 8 relié par un poussoir 9 à un arbre d'actionnement 10 d'un dispositif d'actionnement mécanique (non représenté). Un certain nombre de ressorts Belleville 22 sont fixés dans l'alésage 4 entre les joncs 23 et 24, les ressorts sollicitant l'écrou fendu 7 vers une position de repos contre le jonc 24. Dans cette position de repos, la tige 6 est libre de tourner dans l'écrou fendu 7 sous l'effet de tout mouvement axial de la tige 6, les surfaces inclinées respectives 25 et 26 de l'écrou fendu 7 et du piston creux 8 étant espacées l'une de l'autre.Ainsi, pendant le serrage normal du frein de service, l'écrou fendu 7 reste dans la position de repos contre le jonc 24 et la tige filetée 6 peut aller et venir librement en tournant dans l'écrou fendu 7. Quand on actionne le frein à main, l'arbre d'actionnement 10 tournant, le piston creux 8 se déplace vers la gauche de la figure 2 et les surfaces 25 et 26 coopèrent entre elles. La suite du mouvement axial du piston 8 a pour effet de comprimer les ressorts 22 et de fléchir l'écrou fendu 7 vers l'intérieur, enserrant la tige 6, cette action étant due au mouvement relatif entre les surfaces inclinées 25 et 26. Ainsi, une liaison directe est établie entre le piston d'actionnement 2 auquel est fixée la tige filetée 6 et l'arbre d'actionnement 10. La tige filetée 6 est fixée au piston d'actionnement 2 au moyen d'un filetage fin 27 qui coopère avec un filetage complémentaire d'un alésage axial 27 de l'élément rapporté cylindrique 29 monté sans pou voir tourner, c'est-à-dire serré ou emmanché, dans l'alésage borgne 28 du piston d'actionnement 2. Ou encore, l'élément rapporté 29 peut être vissé dans l'alésage 28 ou être omis, le filetage 27 coopérant directement avec l'alésage 28, alors fileté. Pour faciliter l'assemblage de ce dispositif de réglage, un alésage axial 30 est prévu dans la tige 6 et des alésages latéraux 31 sont prévus dans les parois du piston creux 8. Ces alésages 30, 31 empêchent la formation de poches d'air à l'inté- rieur de l'alésage borgne 28 et du piston 8 lorsque le dispositif de réglage est rempli de liquide hydraulique et prêt à servir. En prévoyant des doigts 18 plutôt qu'un rebord continu, on facilite aussi la purge du dispositif de réglage. Pendant le serrage normal du frein de service, quand la pression hydraulique est appliquée dans la chambre 16, le piston d'actionnement 2 se meut vers l'extérieur de l'alésage 3, poussant un ensemble de patin de friction (non représenté) contre un disque (non représenté), la tige 6 tournant librement dans l'écrou fendu 7 et se mouvant avec le piston 2. Lorsqu'on desserre le frein de service, le piston d'actionnement revient dans l'alésage 3, la tige cylindrique 6 se dévissant librement à travers l'écrou fendu 7. En cas de recul, le piston d'actionnement est libre de pénétrer davantage dans l'alésage 2, la tige cylindrique 6 se dévissant davantage à travers l'écrou fendu 7. D'autre part, à mesure que l'usure des patins se produit, la tige cylindrique 6 atteint une nouvelle position de repos relativement à l'écrou fendu 7.Ainsi, le même degré de rotation de l'arbre d'actionnement est toujours suffisant pour serrer ie frein à main, les surfaces inclinées 25, 26 coopérant seulement lorsqu'on serre le frein à main, amenant l'écrou fendu 7 à fléchir pour enserrer la tige filetée de manière à empêcher le mouvement relatif entre eux et assurant donc une liaison directe entre l'arbre d'actionnement 10 et le piston d'actionnement 2. Lorsqu'on desserre le frein à main, l'élasticité de l'écrou fendu 7 a pour effet de desserrer le blocage de l'écrou 7 sur la tige 6. On comprend que la rotation de la tige 6 entraîne un mouvement axial de celle-ci relativement à l'élément rapporté 29 du piston 2. De préférence, le filetage de l'élément rapporté 29 est fin de sorte que le mouvement axial entre la tige 6 et le piston 2 est réduit. Cette liaison tournante est prévue parce qu'elle est moins coûteuse à fabriquer que celle que montre la figure 1. Dans les deux modes d'exécution décrits ci-dessus, le filetage rapide de la tige 6 coopère toujours librement avec le filetage de l'écrou fendu 7 de sorte que l'actionnement du frein à main, à un moment quelconque, ne peut pas endommager ces filetages à cause d'une coopération incorrecte. Dans les modes d'exécution des figures 1 et 2, on comprend que par suite de tolérances de fabrication, l'espacement entre les surfaces complémentaires de l'écrou fendu 7 et du piston creux 8 peut être plus grand qu'il n'est nécessaire. Pour surmonter cet inconvénient, il est possible de modifier le mode d'exécution de la figure 2 en courbant en U les doigts 18 du carter intérieur 17 et en omettant le jonc 20 et l'épaulement 19 du carter. Ainsi, le carter intérieur 17, avec l'écrou fendu 7 et les ressorts Belleville 22, peut être adapté de façon serrée dans le carter 1, les doigts en U 18 se serrant contre la paroi du carter. On peut alors amener le carter intérieur 17 à la position désirée à l'intérieur du carter 1, en utilisant par exemple un calibre d'épaisseur pour déterminer la position désirée avec l'espacement voulu entre les surfaces complémentaires de l'écrou fendu 7 et du piston creux 8. Cette forme d'assemblage réduit la possibilité de claquement dû à des tolérances de fabrication excessives. Ainsi, l'invention fournit un dispositif de réglage simple mais efficace pour freins de véhicule qui, en cas de recul, ne se bloque pas mais permet au piston d'actionnement de revenir librement, la tige filetée se réglant de façon continue à l'ifl- térieur de l'écrou fendu. Les inconvénients du surréglage ne peuvent pas se produire non plus. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réglage automatique d'un organe d'actionnement hydraulique de frein de véhicule comprenant un embrayage agissant entre un piston du dispositif d'actionnement et un organe d'actionnement mécanique auxiliaire, l'embrayage comprenant un premier organe et un deuxième organe, l'un des premier et deuxième organes étant relié au piston d'actionnement de manière à se mouvoir toujours axialement avec celui-ci et l'autre pouvant être relié au dispositif d'actionnement mécanique, dispositif caractérisé par le fait que l'un des premier et deuxième organes (6,7) peut se mouvoir librement dans les deux sens de mouvement du piston d'actionnement (2) et que des moyens (7, 24) sont prévus de façon que les premier et deuxième organes (6, 7) se serrent l'un contre l'autre uniquement lorsqu'on actionne le dispositif d'actionnement mécanique (10). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier organe de l'embrayage est une tige filetée (6) dont une extrémité est fixée de manière à pouvoir tourner au piston d'actionnement (2), la tige (6) traversant, en s'y vissant, un écrou fendu (7) qui forme le deuxième organe de l'embrayage et qui est sollicité vers une position de repos où il s'applique à une butée fixe (13, 24), la tige filetée (6) pouvant tourner librement et se mouvoir axialement relativement à l'écrou fendu (7) quand celui-ci est dans cette position de repos. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'écrou fendu (7) présente une surface conique (25) à laquelle une surface complémentaire (26) d'un piston creux (8) mobile axialement peut uniquement s'appliquer lorsqu' on actionne le dispositif d'actionnement mécanique (10), les surfaces complémentaires coopérantes (25,26) formant, avec la butée fixe (13, 24), les moyens qui amènent l'écrou fendu à fléchir en enserrant la tige filetée uniquement lorsqu'on actionne le dispositif d'actionnement mécanique. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que la butée fixe est formée par un épaulement (13) prévu à l'intérieur du carter (1) du dispositif d'actionnement. 5. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que la butée fixe est formée par un jonc (24) fixé dans une gorge annulaire du carter (1) du dispositif d'actionnement. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la tige filetée (6) présente une région filetée destinée à coopérer avec l'écrou fendu (7) et une autre région filetée qui se visse dans un alésage fileté (27) d'un manchon (29) monté sans pouvoir tourner dans un évidement (28) du piston d'actionnement (2). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la tige filetée (6) présente un alésage longitudinal facilitant l'assemblage et la purge du dispositif d'ac actionnement hydraulique.