Brevet FR2520074A1 — publié le 19830722

L'invention concerne des perfectionnements aux freins dits à couronne De tels freins comportent une couronne cylindrique coaxiale et solidaire de l'ensemble tournant, par exemple d'une roue de véhicule, dont il convient d'assurer le freinage, une pince dont les branches portent des garnitures de friction disposées radialement à l'intérieur et à l'extérieur des pistes de freinage de la couronne, ces branches étant actionnées par un vérin hydraulique. Malgré les avantages par rapport aux autres types de freins, notamment un encombrement très réduit pour une efficacité de freinage considérable, ce type de frein présente un inconvé- nient: pour obtenir un temps de réponse acceptable, on consent à laisser frotter légèrement mais en permanence les garnitures sur la couronne de frein Ce processus, appelé léchage, dissipe inutilement de l'énergie et provoque des usures locales de la couronne, de sorte que le fonctionnement du frein n'est pas satisfaisant. Un moyen pour supprimer le léchage des garnitures consiste à introduire un jeu de grandeur appropriée entre les garnitures et leum pistes de freinage sur la couronne. Le but de l'invention est d'associer à la pince un dispositif remédiant au léchage des garnitures de frein. En conséquence l'inventin porte sur un frein à couronne pour ensemble tournant, par exemple une roue de véhicule, comportant une couronne coaxiale à l'ensemble tournant et solidaire de celui-ci et une pince immobilisée en rotation par rapport à l'ensemble tournant et constituée de deux branches réunies par une articulation, cette pince étant dotée d'une part de garnitures de freinage disposées l'une à l'extérieur, l'autre à l'intérieur de la couronne, d'autre part d'un vérin de commande de frein et d'au moins un ressort antagoniste de l'action du 2 - vérin caractérisé en ce que, entre les branches de la pince, est interposé un ensemble formé d'une pièce munie d'un alésage et d'une glissière dont la distance entre les deux extrémités correspond au jeu prévu entre les garnitures et la couronne de frein, d'un élément mobile avec frottement dans l'alésage de ladite pièce et solidaire d'une des branches de la pince, et d'un ergot coulissant librement et autour de l'axe d'articu- lation de la pince dans la glissière de ladite pièce, l'ergot étant solidaire de l'autre branche de la pince et étant en butée à l'une des extrémités de la glissière lorsque les garnitures sont ouvertes et à l'autre extrémité lorsque les garnitures sont fermées, l'effort de frottement dudit élément mobile dans l'alé- sage de ladite pièce étant supérieur à l'effort de tension du ressort antagoniste, mais inférieur à l'effort du vérin ramenés au niveau dudit élément. Le dessin (non à l'échelle) montre schématiquement et la partie de la desaiption qui s'y réfère décrit des exemples d'exé- cution de l'invention Sur ce dessin la figure 1 illustre une variante dans laquelle l'ensemble anti-léchage conforme à l'invention est disposé aux extrémités des branches de'la pince de frein opposées à celles portant les garnitures et la figure 2 illustre une autre variante dans laquelle l'élément mobile avec frottement de l'ensemble anti-léchage conforme à l'invention est commun aux deux branches de pince et est constitué par l'axe de l'articulation des deux branches de pince. Sur la figure 1 on voit un frein avec une couronne 1 1 montée dans une roue de véhicule d'axe de rotation XX' Seules des parties du disque 8 de roue et du moyeu 9 sont représentées. Le frein 1 comporte une couronne 11, une pince 12, des garnitures 131, 132, un vérin 14 et des ressorts 15 La couronne 11 est cylindrique, coaxiale à l'axe XX' et fixée au disque de roue 8 par exemple par soudure La pince 12 est formée de deux branches 121, 122 dont les extrémités disposées l'une radialement à l'extérieur, l'autre radialement à l'intérieur de la couronne 11 portent chacune une-garniture 131, 132 La pince 12 possède une articulation d'axe 123 perpendiculaire à l'axe XX' de révolution de la couronne 11 Disposé de l'autre c 8 té de la couronne 11 et des garnitures 131, 132 par rapport à l'articulation de la pince 12, le vérin 14 de fermeture des garnitures 131, 132 sur la couronne 11 est relié à chacune des branches de pince 121, 122 par une articulation 141, 142. le frein 1 est représenté en position de freinage Les garnitures 131, 132 sont fermées sur'la couronne 11 Les ressorts reliés aux branches 121, 122 de la pince 12 sont tendus Les deux ressorts 15 à peu près identiques sont reliés l'un à l'autre à l'aide d'une pièce 151, immobilisée par rapport à l'ensemble 1 51 tournant La position de cette pièce/est réglable dans le sens radial afin d'équilibrer les jeux entre la garniture 131 radia- lement extérieure d'une part et entre la garniture 132 radiale- ment intérieure d'autre part et la couronne Il de frein. Moyennant la disposition d'un ensemble anti-léchage conforme à l'invention sur chacune des branches 121, 122 de la pince 12, on peut supprimer cette pièce 151 d'équilibrage des jeux entre les garnitures 131, 132 et la couronne de frein 11. Conformément à l'invention, une pièce 3 est interposée entre les extrémités des branches de pince 121, 122, opposées à celles portant les garnitures 131, 132 Cette pièce interposée 3 est munie d'un alésage 31 et d'une glissière 32 L'alésage 31 est cylindrique et perpendiculaire à l'axe de l'articulation 123 de la pince 12 La glissière 32 s'étend dans la pièce interpo- sée 3 sur une distance h, papendiculairement à l'axe de l'arti- culation 123 de la pince 12 La distance h entre les deux extré- mités de la glissière 32 est réglable grâce à la vis 133 disposée dans une face de la pièce interposée 3 La distance h correspond à la course de l'ergot 33, c'est-à-dire au jeu que l'on désire conférer aux garnitures 131, 132 par rapport à la couronne 11 pour éviter le léchage, compte tenu des longueurs des bras de levier compris entre l'articulation 123 de la pince 12 et d'une part les garnitures 131, 132 et d'autre part l'extrémité de la branche de pince 121 munie de l'ergot 33 coulissant, selon l'invention, librement autour de l'axe de l'articulation 123 de la pince 12 dans la glissière 32 de la pièce interposée 3. De même selon l'invention, l'extrémité de la branche de pince 122, différente de celle de la branche de pince 121 portant l'ergot 33 décrit ci-dessus, est munie d'une tige cylindrique 34, de préférence perpendiculaire à l'axe de rotation 3 - XX' de la couronne 11 La tige 34 coulisse avec frottement dans l'alésage 31 de la pièce interposée 3 Dans cet exemple,la tige 34 positionne la pièce interposée 3 et, simultanément, la glissière 32 par rapport au mouvement de l'ergot 33 solidaire de l'autre extrémité correspondante de la branche de pince 121. Selon l'invention, l'effort de frottement de coulis- sement de la tige 34 dans l'alésage 31 dela pièce interposée 3 est supérieur à l'effort de tension des ressorts 15 lorsque les. garnitures sont ouvertes, c'est-à-dire lorsque le frein est au repos Ceci bien entendu en tenant compte du bras de levier exis- tant entre les ressorts 15 et la tige 34 Autrement dit, d'une part l'effort de tension (de travail) des ressorts 15 doit être suffisamment élevé, lorsque les garnitures 131, 132 sont fermées sur la couronne 11, pour ramener les garnitures 131, 132 à leurs positions de repos, c'est-àdire pour rétablir le jeu évitant le léchage entre les garnitures 131, 132 et la couronne 11, d'autre part l'effort de tension de repos doit être inférieur à l'effort de frottement de la tige 34 coulissant dans l'alésage 31 de la pièce interposée 3. L'effort de tension de travail des ressorts 15 doit donc aussi être inférieur à l'effort de frottement de la tige 34 dans l'alésage 31 toujours en tenant compte du bras de levier entre ressorts 15 et tige 34. Lorsque le frein-revient au repos l'ergot 33 coulissant dans 1 glissière 32 quitte l'appui de lavis de réglage 133 et, au bout de sa course h, vient buter contre l'extrémité radiale- ment intérieure 320 de la glissière, c'est-à-dire parcourt la distance h de la glissière correspondant au rétablissement du jeu anti-léchage entre les garnitures 131, 132 et la couronne 11. L'effort de frottement de la tige 34 dans l'alésage 31 étant supérieur à l'effort de tension des ressorts 15, la pièce interposée 3 ne coulisse pas le long de la tige 34. L'usure des garnitures 131, 132 est rattrapée par le coulissement de la tige 34 dans la pièce interposée 3 sous l'action du'vérin 14 lors du freinage Ceci parce que l'effort de frottement de la tige 34 dans l'alésage est, selon l'invention, supérieur à l'effort de tension des ressorts 15, mais nettement inférieur à l'effort du vérin 14 sur les branches 121, 122 de la pince 12 On peut ainsi maintenir un jeu constant * * -5 - suffisant pour éviter le léchage des garnitures 131, 132 sur la couronne de frein 11 quel que soit le degré d'usure des garnitures 131, 132. L'effort de frottement approprié de la tige 34 dans l'alésage 31 de la pièce interposée 3 peut être réalisé à l'aide de moyens connus, par exemple par serrage de la tige 34 par un ressort ou un joint (non représenté) agissant dans l'alésage 31. Sur la figure 2, on a représenté une autre variante d'exécution d'ensembles anti-léchage conformes à l'invention, agissant autour de l'axe d'articulation 123 commun aux deux. branches 121,'122 de la pince 12 identique à la pince 12 de la variante illustrée à la figure 1, à l'exception de l'ensemble anti-léchage C'est pourquoi seuls la région de l'axe d'arti- culation de la pince 12 et l'ensemble anti-léchage ont été représentés à la figure 2 Un ensemble conforme à l'invention est formé par une pièce 5, l'axe d'articulation 123 et un ergot 53. La pièce 5 comporte, d'une part, un alésage 51 monté avec un frottement conforme à l'invention sur l'axe d'articula- tion 123 L'axe d'articulation 123 est solidaire par exemple de la branche 122 de la pince 12 conforme à l'invention. La partie de la pièce 5 comportant l'alésage 51 est réalisée en un métal élastique'et est munie d'une fente 35 Cette fente permet d'écarter les deux bras élastiques 511, 512 formant l'alésage 51 pour monter la pièce 5 sur l'axe d'articulation 123. Conformément à l'invention, l'effort de frottement développé sur l'axe d'articulation,123 par le serrage élastique des deux bras 511, 512 de la pièce 5 doit être supérieur à l'effort de tension développé par les ressorts (d'ouverture) de la pince, mais très inférieur à l'effort (de fermeture) du vérin de frein. La pièce 5 comporte, d'autre part, selon l'invention, une glissière 52 en arc de cercle centré sur l'axe d'articulation 123, dans laquelle coulisse librement l'ergot 53 Cet ergot 53 est solidaire de la branche de pince 121 Le secteur angulaire a balayé par l'ergot, c'est-à-dire la course de l'ergot 53, dans la glissière 52 correspond au jeu prévu pour éviter le léchage des garnitures 131, 132 L'amplitude a de ce secteur, c'est-à-dire la course de l'ergot 53, peut être réglée par une vis à pointeau (non représentée) analogue à la vis à pointeau 133 de l'ensemble anti-léchage de la figure 1. -6- Le fonctionnement de l'ensemble de la figure 2 est analogue à celui de la figure 1 Au fur et à mesure de l'usrue des garnitures 131, 132, la pièce interposée 5 progresse en rotation autour de l'élément mobile formé par l'axe d'articula- tion 123, sous l'effet du vérin de frein Ainsi l'ergot 53 est toujours en butée à l'extrémité correspondante de la glissière 52 avant une nouvelle manoeuvre de freinage. REVENDICATIONS 1 Frein à couronne pour ensemble tournant, Dar exemple une roue de véhicule, comportant une couronne coaxiale à l'ensemble tournant et solidaire de celui-ci et une pince immobiliséeae rotation par rapport à l'ensemble tournant et constituée de deux branches réunies par une articulation, cette pince étant dotée d'une part de garnitures de freinage disposées l'une à l'extérieur, l'autre à l'intérieur de la couronne, d'autre part d'un vérin de commande de frein et d'au moins un ressort antagoniste de l'action du vérin, caractérisé en ce que, entre les branches de la pince est interposé unr ensemble formé d'une pièce munie d'un alésage et d'une glissière dont la distance entre les deux extrémités correspond au jeu p'révu entre les garni- tures et la couronne de frein,d'un élément mobile avec frottement dans l'alésage de ladite pièce et solidaire d'une des branches de la pince, et d'un ergot coulissant librement et autour de l'axe d'articulation de la pince dans la glissière de ladite pièce, l'ergot étant solidaire de l'autre branche de la pince et étant en butée à l'une des extrémités de la glissière lorsque les garnitures sont ouvertes et à l'autre extrémité lorsque les garnitures sont fermées, l'effort de frottement dudit élément mobile dans l'alésage de ladite pièce étant supérieur à l'effort de tension du ressort, antagoniste mais inférieur à l'effort du vérin ramené au niveau dudit élément. 2 Frein à couronne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au niveau de son alésage la pièce enserre élastiquement l'élément mobile en vue de la réalisation de l'effort de frotte- ment supérieur à l'effort de tension du ressort mais inférieur à l'effort du vérin. 3 Frein à couronne selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce munie d'un alésage et d'une glissière est interposée entre les extrémités des branches de. la pince opposées à celles portant les garnitures, l'alésage et la glissière étant disposés perpendiculairement à l'axe d'arti- culation de la pince, en ce que l'élément mobile avec frottement dans l'alésage de la dite pièce est formé d'une tige solidaire de l'extrémité d'une des branches, et en ce que l'ergot coulissant librement dans la glissière est solidaire de l'extrémité de l'autre branche. -8- 4 Frein à couronne selon la revendication 1 ou 2 dans lequel l'articulation des deux branches de la pince est formée par un axe commun aux deux branches, caractérisé en ce que cet axe est solidaire d'une des branches et forme l'élément mobile avec frottement de l'ensemble. Frein à couronne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort sert à l'ouverture des garnitures et comporte en son milieu un dispositif permettant d'équilibrer les jeux entre les garnitures et la couronne de frein. 6 Frein à couronne selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la pièce comporte à l'extrémité de la glissière, correspondant à l'ouverture des garnituresune vis pour régler la distance entre les deux extrémités de la glissière dans laquelle coulisse sans frottement l'ergot.