Brevet FR2547004A1 — publié le 19841207

MOTEUR DE FREIN A REGLAGE AUTOMATIQUE L'invention se rapporte à un moteur de frein susceptible de mettre en oeuvre un frein notamment destiné à équiper un véhicule auto- mobile. L'invention concerne en particulier un moteur de frein à réglage automatique destiné à compenser automatiquement l'usure des gar- nitures de friction afin de maintenir la course au niveau de la pédale de frein et de la commande mécaniquesi le frein en est équipé nécessair à la mise en oeuvre de ce dernier à un niveau sensiblement constant et faible. On connaît de nombreux moteurs de frein équipés de disposi- tifs à réglage automatique, par exemple celui décrit dans le brevet frar çais No 1 447 464 Néanmoins, ce moteur de frein présente certains in- convénients en particulier le nombre et la complexité des pièces qui rendent ce moteur de frein ou plus précisément le réglage automatique fragile et d'une fiabilité insuffisante compte tenu des durées et des conditions d'utilisation. L'invention propose un moteur de frein à réglage automatiqt de construction simple et de fiabilité considérablement accrue. du Dans ce but, l'invention propose un moteur de frein à régla automatique/type comportant un dispositif à vis-écrou dont l'allongement est commandé par un dispositif à roue dentée et cliquet sensibles au dé- placement axial relatif entre un piston de commande et un corps fixe rec vant ledit piston caractérisé en ce que ledit cliquet est associé axial E ment audit piston, en ce que ledit cliquet comporte une rampe coopérant élastiquement avec une partie solidaire du corps pour transformer ledit déplacement relatif en mouvement circonférentiel et en ce que ledit cli- quet est appliqué élastiquement sur la roue dentée associée audit écrou. Il apparaît que grâce à ces caractéristiques, l'ensemble, d dispositif de rattrapage automatique est considérablement simplifié, sa fiabilité étant par conséquent accrue. ? On décrira rmaintenant à titre d'exemple non ir mitatif cinq modes de réalisation de l'invention en se référant aux dessins ann ex::s dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un moteur de frein réalisé conformément à l'invention et appliqué à la comnande d'un frein à tambour la figure 2 est une vue partielle agrandie selon la flèche A de la figure 1 montrant le dispositif de réglage automatique la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue en bout partielle selon la flèche B de la figure 2; la figure 5 est une vue en coupe partielle d'un second mode de réalisation de l'invention; la figure 6 est une vue partielle agrandie du dispositif de réglage selon la flèche C de la figure 5; la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne 7-7 de la figure 6; la figure 8 est une vue en bout selon la flèche D de la figure 6; la figure 9 est une vue similaire à la figure 2 pour un troisième mode de réalisation; la figure 10 est une vue en coupe selon la ligne 10-10 de la figure 9; la figure 11 est une vue en bout selon la flèche E de la figure 9; la figure 12 est une vue similaire à la figure 2 repré- sentant un quatrième mode de réalisation la figure 13 est une vue en coupe selon la ligne 13-13 de la figure 12; et la figure 14 est une vue en bout selon la flèche F de la figure 12; la figure 15 est une vue similaire à la figure 2 represen- tant un cinquième mode de réalisation; la-figure 16 est une vue de la figure 15; et la figure 17 est une vue la figure 15. en coupe selon la ligne en bout selon la flèche 16-16 ' F' de Le moteur de frein représenté sur la figure 1 est du type à commande à coin utilisé en particulier dans les freins à tambour Ce moteur de frein comporte d'une façon conventionnelle, un corps 20 compor tant deux alésages 22 dans lesquels sont montés des pistons 24 suscep- tibles d'être écartés l'un de l'autre au moyen d'un coin 26 et de galets agissant sur les fonds inclinés 30 des pistons 24 lorsque le coin 26 esi déplacé dans le sens de la flèche G de la figure 1 Les pistons 24 par l'intermédiaire d'écrous 32 et de vis 34 sont susceptibles d'écarter lez segments du frein à tambour (non représentés) mettant ainsi le frein en oeuvre D'une façon conventionnelle, l'extrémité 36 de la vis 34 com- porte un dispositif 38 empêchant la rotation de la vis par rapport au segment lors du fonctionnement du frein mais autorisant par rotation manuelle de la vis 34 de visser ou dévisser celle-ci Egalement d'une façon conventionnelle, l'extrémité de l'alésage 22 est équipée d'un dis- positif de protection 40 placé entre le corps 20 du moteur de frein et la vis 34 de manière à protéger l'intérieur du moteur de frein. Conformément à l'invention, le moteur de frein comporte un dispositif de réglage automatique désigné dans son ensemble par la réfé- rence 42 En se référant aux figures 1, 2, 3 et 4 il apparaît que le réglage automatique 42 est formé d'une part par la vis 34 et l'écrou 32, et d'autre part une roue dentée 44 associée à l'écrou 32 et commandée pa un cliquet 46 associé axialement au piston 24 au moyen d'un pivot 48 E se reportant aux figures 2 et 3, on voit que le cliquet 46 formé par une plaque sensiblement plane comporte une première extrémité associée au pi vot 48 de manière à ce que le cliquet suive les déplacements axiaux du piston 24, le pivot 48 étant fixé rigidement au piston 24. L'autre extrémité du cliquet 46 comporte une portion repliée de forme conjuguée à la denture de la roue dentée 44 Cette portion repliée 50 est appliquée élastiquement sur la denture au moyen d'un res- sort 52 placé sous une tête 54 du pivot 48 et agissant radialement sur 1 cliquet 46 Comme le montre plus particulièrement la figure 3, le pivot 48 comporte une portion 56 en forme de portion de sphère et formant ro- tule permettant au cliquet 46 de basculer autour de cette portion 56 à l'encontre du ressort 52 On voit également sur la même figure 3 que le pivot 48 comporte une' saillie 58 pénétrant dans une gorge 60 formée dans l'écrou 32 de manière à limiter les mouvements axiaux de l'écrou 32 par rapport au piston 24 Comme on le voit plus particulièrement sur les figures 2 et 3, une portion formant la tête 54 du pivot 48 est montée dans une rainure 62 formée dans le corps 2 D du moteur de frein, le dia- me.tre de la tête 54 étant tel aue l'ensemble piston 24 et pivot 48 sont circonférentiellement positionnés par rapport au corps 20 et sont sus- ceptibles de se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre du fait de cette rainure 62 En se reportant à la figure 2, on voit que le cli- quet 46 comporte une rampe 64 formée sur la tranche du cliquet et appli- quéè élastiquement sur un pion 66 formant partie fixe solidaire du corps au moyen d'un ressort 68 enroulé autour de l'écrou 32 dont une extré- mité est fixée au piston 24 et dont l'autre extrémité sollicite le cli- quet 46 vers la droite en se référant à la figure 2 Dans ce mode de réalisation, la rampe 64 diverge par rapport au cliquet au fur et à me- sure que l'on s'apporche de l'autre extrémité du cliquet comportant la portion 50 En se référant aux figures 2, 3 et 4, on voit que la roue dentée 44 est associée à l'écrou 32 au moyen d'un ressort 70 permettant de faibles mouvements de rotation relatifs entre ladite roue dentée et l'écrou d'une façon connue en soi, par exemple telle que décrit dans le brevet français No 1 447 464 déjà mentionné plus haut, ceci permet d'éviter d'endommager la portion repliée 50 ou la denture de la roue 44 si l'effort d'entraînement en rotation de l'écrou 32 est trop élevé. Le frein qui vient d'être décrit à l'aide des figures 1 à 4 fonctionne de la manière suivante: lorsque le moteur de frein doit être actionné, une poussée est exercée sur le coin 26 dans le sens de la flèche G de la figure 1 Sous l'effet de cette poussée, le coin pénètre entre les deux galets 28 qui roulent d'une part sur le coin 26 et d'autre part sur les fonds 30 des pistons 24, et comme le coin et les fonds 30 sont inclinés, les pistons 24 sont écartés l'un de l'autre de manière à solliciter les segments de frein (non représentés) Le mouvement du pis- ton 24 représenté sur la partie gauche de la figure 1 est donc vers la gauche au moment de l'actionnement du frein Ce mouvement du piston en- O traîne l'ensemble du réglage automatique comprenant entre autre l'écrou, la vis et le cliquet grâce au pivot 48 En se reportant à la figure 2, on voit que le déplacement vers le haut du pivot 48 entraîne le mouvement vers le haut du cliquet 46, la roue dentée 44 se déplaçant également vers la haut sous la poussée du piston 24 Le ressort 68 appuyant la rampe 64 du cliquet 46 sur le pion 66 solidaire du corps 20, toute progression vers le haut du pivot 48 entraine donc une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du cliquet 46 Si la progression axiale du piston 24 est suffisante, la portion 50 du cliquet 46 saute une dent de la roue dentée 2547004; 44, le ressort 52 permettant à la portion 50 de rester appliquée sur le flanc de la dent puis de pénétrer dans le creux de la dent suivante Au relâchement du freinage, lorsque le coin 26 est tiré dans le sens inverse de la flèche G de la figure 1, les pistons 24 se rapprochent sous l'effet du ressort de rappel des segments (non représentés) Ce mouvement de recul dans le sens de la flèche B de la figure 2 du piston 24 et par con- séquent du pivot 48 impose un mouvement dans le sens contraire des aiguilles d'une montre à la portion 50 du cliquet 46 du fait de la rampe 64 appliquée sur le pion 66 et comme la portion 50 est engagée dans la denture de la roue dentée 44, celle-ci tourne de la valeur d'une dent entraînant en rotation l'écrou 32 qui fait progresser la vis 34 dans le sens de l'allongement On a ainsi obtenu un réglage automatique de la course des pistons Il est bien évident que si la course axiale des pistons est insuffisante pour donner au cliquet le débattement nécessaire pour passer une dent, celui-ci revient à sa position initiale sans effec- tuer le réglage Si l'effort axial sur la vis est tel que le frottement entre vis 34 et écrou 32 ne permet pas la rotation de l'écrou 32, la roue dentée tourne par rapport d'une part au corps fixe 20 mais également par rapport à l'écrou 32 de la valeur angulaire d'une dent par déformation élastique du ressort 70 qui fera tourner ultérieurement l'écrou 32 lors- que l'effort excessif sur la vis 311 aura cessé. Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 2, la tête 54 du pivot 48 assure un guidage circonférentiel aussi bien au pis- ton 24 qu'au cliquet 46 définissant ainsi la position relative de la rampe 64 et du pion 66 solidaire du corps fixe 20 En se reportant à la figure 3, on voit que le mouvement radial nécessaire à la portion 50 pour sauter les dents est autorisé par la forme en rotule de la portion 56 du pivot 48 Il apparaît par ailleurs au vu des figures 1, 2 et 3 que l'en- semble du réglage automatique 42 est solidaire du piston 24 et peut être aisément démonté du moteur de frein par simple extraction du piston sans aucun démontage ni intervention à l'exception de la dépose du dispositif de protection 40 Ce sous-ensemble démontable en bloc permet un entre- tien facile si nécessaire du dispositif objet de l'invention. Les figures 5 à 8 représentent un deuxième mode de réalisa- tion de l'invention dans lequel les mêmes pièces ayant les mêmes fonction portent le même numéro augmenté de 100. A la différence du moteur de frein précédent, celui-ci est à commande hydraulique et présente une chambre 125 susceptible d'être reliée à une source de pression (non représentée) Une augmentation de pression dans cette chambre 125 sollicite en écartement les deux pistons 124 Dans le présent mode de réilisation, le ressort maintenant en appui la rampe 164 du cliquet 146 sur une partie fixe 166 solidaire du corps du moteur de frein est réalisé au moyen d'un ressort 168 logé dans la rai- nure 162 et prenant appui sur celle-ci pour solliciter vers la gauche en se référant à la figure 6 la portion 150 du cliquet 146 Le ressort 168 est maintenu par la tête 154 du pivot 148 Le fonctionnement du système est identique à la différence près que lorsque le piston se déplace vers le haut entraînant le pivot 148 toujours en se référant à la figure 6, l'extrémité 150 du cliquet tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre pour sauter une dent, le sens de la denture étant bien évi- demment inverse de celle du mode de réalisation précédent. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 9 à 11, les mêmes éléments remplissant les mêmes fonctions portent les mêmes numéros augmentés de 200 Dans ce mode de réalisation, le cliquet 246 est sollicité en appui sur le pion 266 au moyen du ressort 268 entourant l'écrou 232 Ce ressort 268 comporte une extrémité repliée 252 qui sol- licite la portion 250 du cliquet 246 en appui radial sur la denture de la roue dentée 244 D'autre part en se référant à la figure 11, on voit que la denture présente deux flancs inclinés Sur la figure 10, on voit que l'écrou 232 prend appui sur le fond du piston 224 au travers d'un grain 261 favorisant la rotation de l'écrou par rapport au piston Le fonction- nement de ce mode de réalisation est similaire à celui décrit en se réfé- rant aux figures 1 à 4 avec cependant deux différences, à savoir d'une part l'appui radial de la portion 250 sur la roue dentée 244 se fait à l'aide d'un même et unique ressort, d'autre part ce même ressort permet au cliquet de revenir sur la dent précédente du fait de l'inclinaison de la denture si l'effort de rotation de l'écrou 232 par rapport à la vis 234 excède une valeur prédéterminée définie par l'angle de la denture et l'effort radial de l'extrémité 252 du ressort 268 Cette solution évite le montage du ressort 70 du premier mode de réalisation. Sur les figures 12 à 14 on a représenté un quatrième mode de réalisation dans lequel les mêmes pièces remplissant les mêmes fonctions portent les mêmes numéros augmentés de 300 En se reportant aux figurés 12 et 13, on voit que le cliquet 346 coopère par son extrémité 350 avec une couronne dentée 351 qui elle coopère avec la denture de la roue den- tée 344, les deux dentures étant placées en vis-à-vis sur une circonfé- rence complète et étant appliquées l'une contre l'autre au moyen d'un ressort de compression 352 placé entre le piston et la couronne 351 I extrémité de ce ressort 352 se ter nèe par une extrémité repliée 368 ( applique élastiquement la rampe 364 sur la partie fixe 366, le ressori 352 étant également sollicité en torsion Le fonctionnement de ce moi de frein est similaire à celui du premier mode de réalisation à ceci l que pour sauter une dent le cliquet 346 entraîne en rotation la couro: dentée 351 qui en comprimant axialement le ressort 352 peut se décalel angulairement par rapport à la roue dentée 344 Dans ce mode de réal: sation la fonction cliquet est assurée par le cliquet 346 et par la c( ronne dentée 351 Au relâchement du freinage la rampe 364 entraîne l; couronne dentée 351 et par conséquent la roue dentée 344 qui provoque rotation de l'écrou 332 et assure le réglage du moteur de frein. Sur les figures 15 à 17, on a représenté un cinquième mo de réalisation dans lequel les mêmes pièces remplissant les mêmes font tions portent les mêmes numnéros augmentés de 400 Dans ce mode de ré; lisation, la rampe 464 conv erge par rapport au cliquet 446 au fur et mesure que l'on s'approche de l'autre extrémité du cliquet comportant portion 450. Le fonctionnement de ce cinquième mode diffère des précéd, en ce que le réglage automatique intervient lors de la mise en oeuvre frein du fait de l'inclinai son convergente de la rampe 464 Deux cas peuvent se présenter, ou bien l'effort de rotation de l'écrou 432 est suffisamment bas et alors celui-ci est entraîné par la roue dentée 464 ou bien l'effort de rotationt de l'écrou 432 est trop élevé et alors le ressort 470 permet le mouvement relatif entre l'écrou 432 et la roue dentée 444, le réglage intervenant lorsque l'effort de rotation de l'é 1 devient inférieur à 1 ' effort emmagasiné dans le ressort 470 Au rel chement du frein si Ja rota ion de l'écrou est intervenue et que la co axiale de l'ensemble piston est suffisante la portion 450 saute une de et est susceptible cde regler à nouveau dès les mises en oeuvre suivant L'avantage de ce système sur les précédents est que l'on dispose d'un effort plus important pour effectuer le réglage; en effe c'est la commande (coin eu hydraulique) du moteur de frein qui provoqu le réglage et non le ressort de rappel des segments (non représenté). Il faut noter en se référant aux figures 15 et 17 que dan ce mode de réalisation, le pion 466 solidaire du corps 420 interdit le démontage du piston 424 du fait de la tête 454 du pivot 448 Le pion 466 est réalisé au moyen d'une vis vissée dans le corps et qu'il est nécessaire de d 4-poser pour extraire ou mettre en place le piston équipé de son réglage automatique. De la description qui précède on voit que le cliquet ( 46, 146, 246, 346-351, 446) est partiellement logé dans la rainure de guidage ( 62, 162, 262, 362, 462) formée dans le corps ( 20, 120, 220, 320, 420) du moteur de frein; il est par conséquent correctement protégé et comme il est réalisé à l'aide d'une lame sensiblement plane, sa fabri- cation en est aisée et rend le dispositif particulièrement fiable. L'invention qui vient d'être décrite à l'aide des cinq modes de réalisation précédents n'est bien évidemment pas limitée à ces modes de réalisation qui peuvent subir des modifications sans sortir du cadre de la présente invention. 2547004; o REVENDICATIONS 1 Moteur de frein à réglage automatique ( 42, 142, 242, 34 442) du type comportant un système à vis-écrou ( 32-34, 132-134, 232-234 332-334,432434) dont l'allongement est commandé par un dispositif à roue dentée ( 44, 144, 244, 344 44 M cliquet ( 46, 146, 246, 346-351,446) sensit au déplacement axial relatif entre un piston de commande ( 24, 124, 224, 424) et un corps fixe ( 20,120,220,320,420)recevant ledit piston ( 24, 121 224, 324, 424), caractérisé en ce que ledit cliquet ( 46, 146, 246, 346- 446) est associé axialement audit piston ( 24, 124, 224, 324,424),en ce c ledit cliquet ( 46,146,246,346-351,446 comporte une rampe ( 64, 164, 264, 464) coopérant élastiquement avec une partie fixe ( 66, 166, 266, 366, 4 E solidaire dudit corps ( 20,120,220,320,420)pour transformer ledit dépla- cement relatif en mouvement de rotation d'une portion ( 50, 150, 250, 35 C 450) dudit cliquet et en ce que ledit cliquet ( 46, 146, 246, 346-351, 446 est appliqué élastiquement sur la roue dentée ( 44, 144, 244, 344,444) ,as ciée audit écrou ( 34, 134, 234, 334, 434). 2 Moteur de frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cliquet ( 46,146,246,346-351,446)est associé, audit piston ( 2 124, 224, 324, 424) au moyen d'un pivot ( 48,148,248,348,448 formant ro- tule ( 56,156,256,356,456 solidaire dudit piston dont une portion ( 54, 154 254, 354, 454) est susceptible de coulisser dans une rainure ( 62, 162,26 362, 462) formée dans ledit corps ( 20,120,220,320,420)assurant le posi- tionnement relatif circonférentiel entre ledit corps ( 20,120,220,320,420 ledit piston ( 24,124,? 224,324,424)et ladite rampe ( 64, 164, 264, 364, 464 3 Moteur de frein selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit cliquet ( 46,146,246,346-351,446 est partiellement logé dans ladite rainure ( 62, 162, 262, 362, 462). 4 Moteur de frein selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cliquet est formé par une plaque sensiblement plane comportant une extrémité associée audit pivot ( 48,148,248,448)une autre extrémité coopérant élastiquement avec ladite roue dentée ( 44,144,244,444) et compc tant une zone centrale présentant ladite rampe ( 64, 164, 264, 464). Moteur de frein selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un premier ressort ( 52, 152) maintenu par ledit pivot ( 48, 148) ' et placé dans ladite rainure ( 62, 162) applique radialement et élasti- quement ledit cliquet ( 46, 146) sur ladite zone dentée ( 44, 144). 6 Moteur de frein selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'un second ressort ( 68, 168) prenant appui sur le piston ( 24, 124) applique élastiquement ladite rampe ( 64, 164) sur la- dite partie ( 66, 166) solidaire du corps. 7 Moteur de frein selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un ressort ( 2684 > enant appui sur le piston ( 224,424) applique élas- tiquement ladite rampe ( 264,49 S ladite partie 266,466 solidaire du corps et en ce que ledit ressort ( 268, c Lmporte une extrémité repliée ( 252,452) appliqant radialement et élastiquement ledit cliquet ( 246, 446) sur ladite roue dentée ( 244, 444). 8 Moteur de frein selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite roue dentée ( 244) présente pour chaque dent deux flancs inclinés permettant à une portion repliée ( 350) de s'écarter radiale- ment de ladite roue dentée ( 244) à l'encontre dudit ressort ( 268-252) lorsque l'effort pour la mise en rotation de la roue dentée ( 244) par la coopération rampe ( 264), partie fixe ( 266) excède une valeur prédé- terminée par l'effort du ressort ( 268-252) et la pente desdits flancs. 9 Moteur de frein selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cliquet ( 346-351) est formé par un cliquet ( 346) entraînant une couronne dentée ( 351) coopérant élastiquement avec la roue dentée ( 244), la denture de ladite couronne ( 351) faisant face axialement à la denture de ladite roue dentée ( 244) au moyen d'un ressort de compression ( 352) placé entre ledit piston ( 324) et ladite couronne ( 351) Moteur de frein selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ressort de compression ( 352) comporte une extrémité repliée ( 368) qui applique élastiquement par torsion dudit ressort ( 352) ladite rampe ( 364) sur ladite partie fixe ( 366). 11 Moteur de frein selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que le pivot ( 48, 148, 248, 348) comporte une saillie ( 58, 158, 258, 358) pénétrant dans une gorge ( 60, 160, 260, 360) formée dans ledit écrou ( 34, 134, 234, 334) permettant la rotation de celui-ci mais limitant les déplacements axiaux entre piston et écrou. 12 Moteur de frein selon la revendication 11, caractérisé en ce que le piston ( 24, 124, 224, 324) et ledit dispositif de réglage automatique ( 42, 142, 242, 342) forment un sous-ensemble démontable en bloc.