Brevet FR2559224A1 — publié le 19850809

La présente invention se rapporte à un dispositif de commande pour un frein à disque comportant un piston de frein qui, pour actionner une mâchoire de frein, est monté coulissant dans un cylindre de frein, un levier de frein à commande mécanique qui n'est pas lié en rotation à un arbre de commande monté lui-même à rotation à l'intérieur du corps du cylindre de frein, une pièce de poussée disposée entre l'arbre de commande et le piston ou un autre élément de commande, et un ressort pour précharger le levier de frein dans le sens de la rotation pour l'amener en position de fin de course. Un dispositif de commande de ce type fait déjà l'objet d'une demande de brevet allemand NO 2.448.182 C2. Dans ce dispositif de commande, l'axe de l'arbre de commande est parallèle à l'axe du piston et l'arbre de commande comporte une manivelle coudée dans le plan radial par rapport à l'axe dudit arbre de commande, laquelle manivelle comporte un évidement destiné à recevoir une extrémité de la pièce de poussée. Dans le piston creux de ce dispositif de commande se trouve un dispositif de pression qui comporte un manchon externe, une broche interne fixée au piston et un mécanisme de verrouillage entre la broche, le piston et le manchon. La liaison du manchon à la broche au moyen du mécanisme de verrouillage permet un réglage automatique de la longueur hors tout dudit dispositif de pression. Dans son centre, l'extrémité du manchon faisant face à la paroi avant du cylindre comporte un évidement qui reçoit l'autre extrémité de la pièce de poussée. A l'extérieur du cylindre, l'arbre de commande présente une section transversale polygonale recevant un levier de commande. Ledit levier est maintenu axialement en position par un écrou et une rondelle de blocage et il est poussé par un ressort de torsion pour prendre une première position pivotante dans laquelle le décalage latéral entre les évidements recevant la pièce de poussée est à son maximum. Grâce à un mouvement pivotant du levier contre la force du ressort de torsion, le décalage latéral entre les évidements est réduit et l'inclinaison de la pièce de poussée s'en trouve donc diminuée il en résulte que le dispositif de pression est poussé de façon à s'éloigner de la paroi avant du cylindre afin de régler mécaniquement la position du piston. Ce dispositif de commande est très onéreux à fabriquer et à monter. Il est très difficile, voire impossible, en particulier, de procéder à un réglage axial exact de l'arbre de commande du fait que le levier de commande est en butée contre un joint flexible disposé dans la paroi avant du cylindre. Il peut en résulter des difficultés de fonctionnement car on ne peut définir avec exactitude la position axiale de la pièce de poussée. La présente invention a donc pour but de créer un dispositif de commande simple de conception et facile à installer et ne souffrant pas du fait que l'on ne puisse définir avec exactitude la position axiale de la pièce de poussée. Selon l'invention, on atteint ce but en utilisant un ressort qui pousse ledit arbre de commande également dans le sens axial contre une butée. Cette solution permet de créer un dispositif de commande dans lequel l'arbre de commande et, par conséquent, a pièce de poussée sont à tout moment sollicités vers une position définie avec exactitude sous l'action du ressort. Il est vrai que de tels dispositifs de commande sont déjà en service dans lesquels l'arbre de commande s'étend verticalement dans le sens du déplacement du piston et est monté excentriquement afin d'imprimer à la pièce de poussée une composante de mouvement dans la direction de l'axe. Néanmoins, la position axiale de l'arbre de commande et, par conséquent, celle de la pièce de poussée prenant appui dessus ne peut être nettement définie même sur de tels dispositifs. Selon une réalisation intéressante de la présente invention, la butée est formée d'un disque ou d'un anneau logé dans l'alésage du corps. Dans cette configuration, ledit disque ou anneau est, bien entendu, logé dans une partie de l'alésage du coprs qui a un diamètre égal au diamètre de la partie dans laquelle s'étend la portion principale de l'arbre de commande. On utilise, avec avantage, un ressort hélicoïdal dont l'axe d'enroulement coincide sensiblement avec l'axe de rotation de l'arbre de commande, ledit ressort hélicoïdal étant en butée par l'une de ses spires contre lelevier du frein à main et/ou contre une face frontale ou un épaulement de l'arbre de commande. Selon d'autres réalisations intéressantes de l'invention, une branche du ressort hélicoïdal se prolonge dans un évidement du corps et s'étend parallèlement à l'axe de rotation de l'arbre de commande. Un manchon qui entoure ladite branche est prévu pour faciliter et accélérer la fixation- de cette branche à l'intérieur dudit évidement. Avantageusement, une partie du ressort s'étend dans un évidement prévu dans le levier de commande. Cette partie est composée par la partie de la branche qui est parallèle à l'axe de rotation de l'arbre de commande et qui est entourée par le manchon. L'autre branche du ressort hélicoïdal peut être munie d'une extrémité recourbée en U et elle est accrochée au levier de commande. Pour des raisons de simplification de fabrication, l'alésage qui reçoit l'arbre de commande présente un diamètre sensiblement égal sur toute sa longueur. Ce n'est qu'à son extrémité que l'on peut prévoir une portion élargie dans laquelle un joint à lèvre est positionné dont la lèvre repose contre l'arbre de commande. Des réalisations de la présente invention et de ses versions seront maintenant détaillées dans la description qui va suivre en se reportant aux figures annexées qui représentent: - La figure 1, une coupe longitudinale partielle d'un frein à disque et de son dispositif de commande. - La figure 2, une coupe transversale du dispositif de commande selon la ligne A-A de la figure 1. - La figure 3, une vue selon la flèche X de la figure 1. - La figure 4, une coupe transversale d'un autre mode de réalisation du dispositif de commande, ce dernier n'étant illustré qu'en partie. La figure 1 représente une coupe longitudinale partielle d'un frein à disque et de son dispositif de commande n'illustrant qu'un cÈté du frein sans garniture ni disque. Un corps de frein 2 (illustré en partie sur la figure), comporte un alésage cylindrique 4 dans lequel coulisse un piston de frein 6. Ledit piston de frein 6 a la forme d'une cuvette dont l'extrémité ouverte est disposée dans l'alésage cylindrique 4 alors que son extrémité fermée fait saillie hors de l'alésage cylindxique 4 afin d'exercer un effort sur une mâchoire de frein (qui n'est pas représentée sur la figure). L'étanchéité entre le piston de frein 6 et l'alésage 4 est assurée par un joint dit à rappel arrière 10 qui sert également à rappeler le piston de frein 6. Dans le fond du piston de frein 6, une broche de réglage 14, ne tournant pas, est disposée de façon à se prolonger coaxialement dans la cavité formée par le piston de frein 6 et est munie d'un filetage à filet incliné 18 non ré- versible. On trouve un filetage analogue sur un écrou de réglage qui est monté sur ladite broche de réglage 14. Ledit écrou de réglage 20 a une forme sensiblement cylindrique mais son extrémité éloignée du piston 6 présente une projection radiale 22 qui forme une zone de frottement conique 24. La zone de frottement 24 coopère avec une autre zone de frottement conique26 formée sur un piston 28 de frein de stationnement à commande mécanique. Ledit piston 28 de frein de stationnement est composé d'une partie cylindrique 30 qui coulisse dans une partie 32 de l'alésage 6 présentant un diamètre réduit et, d'une partie en forme de plateau 34 qui s'étend sensiblement dans la direction radiale et sur lequel se trouve la zone de frottement 26.La partie formant le plateau 34 du piston 28 de frein de stationnement entoure la projection radiale 22 de l'écrou de réglage 20 à partir de l'extérieur, le jeu S du frein de stationnement étant dEflini entre les zones de frottement 24, 26. Dans cette conception, le piston 28 de frein de stationnement est équipé d'un dispositif empêchant sa rotation ayant la forme, par exemple, de celui illustré à la figure qui est une projection radiale s'engageant dans un évidement axial pratiqué dans le corps 2. Outre le piston 28 de frein de stationnement, le dispositif de commande mécanique comprend, par ailleurs, un dispositif à excentrique 36 qui agit sur le piston 28 de frein de stationnement en utilisant une pièce de poussée 39. Ledit dis- p sitif à excentrique 36 comporte un arbre de commande 38 qui tourne dans un alésage 40 s'étendant perpendiculairement à l'alésage cylindrique 4 et auquel est relié un levier 41 de frein de stationnement. Sur l'arbre de commande 38 on trouve un évidement 42 dans lequel est positionnée une extrémité de la pièce poussée 39. L'autre extrémité de la pièce de poussée 39 se trouve dans un évidement 44 pratiqué dans le piston 28 de frein de stationnement. Comme il apparait à la figure 2, l'arbre de commande 38 s'étend dans une partie importante de l'alésage 40. L'extrémité gauche de l'arbre de commande 38, en considérant la figure 2, fait saillie hors de l'alésage 40 et est munie d'une partie 46 présentant un diamètre réduit à laquelle est fixé le levier 41 de frein de stationnement. Pour des raisons de commodité, ledit levier 41 de frein de stationnement est fixé à l'arbre de commande 38 par soudage. On peut néanmoins prévoir d'autres moyens de fixation. Un ressort hélicoïdal 48 est disposé autour de la partie 46 et comprend une première branche 50 qui est pliée dans la direction axiale, qui traverse un évidement 52 pratiqué dans le levier 41 de frein de stationnement puis s'engage dans un alésage 54 du corps de frein 2. Ladite branche 50 supporte un manchon 56 qui est reDu en partie dans l'alésage 54 et qui sert à y fixer la tige 50, l'autre partie dudit manchon 56 s'étendant hors de l'alésage 54 à travers l'évidement 52 du levier 41 de frein de stationnement pour servir de butée audit levier 41 de frein de stationnement. La configuration et l'assujettissement du ressort 48 sont tels qu'une force axiale F s'exerce sur l'arbre de commande sû - 38 auquel elile est transmise par le levier de frein de stationnement 41 sur lequel prend appui une spire 58 du ressort. Pour la fixation de la branche 50 à l'intérieur du manchon 56, une projection radiale 55 que l'on peut obtenir, par exemple, par refoulement, est prévue à l'extrémité de ladite branche 50. Dans la réalisation illustrée à la figure 2, un anneau élastique dans le plan radial est monté sur l'autre extrémité de l'arbre de commande 38, l'anneau 60 étant monté dans une rainure 62 de l'arbre de commande 38 et dans une rainure analogue 64 de la paroi interne de l'alésage 40, pour retenir l'arbre de commande 38. Cette extrémité de l'alésage 40 se termine par un disque 68 qui est enfoncé dans une portion de plus grand diamètre 66 de l'alésage 40. De même, à l'extrémité opposée, une portion de plus grand diamètre 70 reçoit un joint à lèvre d'étanchéité 72 qui repose sur l'arbre de commande 38. Comme il apparait nettement à la figure 3, le ressort hélicoidal 48 comporte une autre branche 51 qui s'étend à l'oblique sur l'extérieur de l'ensemble des spires du ressort et qui comporte une extrémit, en forme de U 53 par laquelle elle est accrochée dans un évidement 52 du levier 41 de frein de stationnement. Dans la réalisation illustrée à la figure 4 et qui est largement similaire à la réalisation des figures 1 à 3, un alésage 74 dont le diamètre est pratiquement égal sur toute sa longueur permet de recevoir l'arbrede commande 76. Un disque 78 servant de butée à l'arbre de commande 76 est enfoncé dans ledit alésage 74. L'arbre de commande 76 bute directement contre ledit disque 78 avec son extrémité arrondie 80 et est maintenu en butée sur le disque 78 grâce au ressort hélicoidal 48; il en résulte que la position de l'arbre de commande 76 dans le sens axial est toujours définie avec exactitude. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande pour un frein à disque, comportantun piston de frein (6) qui, pour actionner une mâchoire de frein, est monté coulissant dans un cylindre de frein (4), un levier de frein à commande mécanique (41) qui n'est pas lié en rotation à un arbre de commande (38) monté luimême à rotation à l'intérieur du coprs du cylindre de frein, une pièce de poussée disposée entre l'arbre de commande et le piston ou un autre élément de commande, et un ressort pour précharger le levier de frein dans le sens de la rotation pour l'amener en fin de course, caractérisé en ce que le ressort (48) pousse l'arbre de commande (38) également dans une direction axiale contre une butée (60, 78). 2. Dispositif de commande comme décrit à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite butée est un anneau (60) ou un disque (78) logé dans l'alésage du corps (40, 74) dans lequel se trouve ledit arbre de commande (38, 76). - 3. Dispositif de commande comme décrit à la. revendication 2, caractérisé en ce que ledit anneau (60) ou ledit disque (78) est logé dans une partie dudit alésage (40, 74) dont le diamètre est égal à celui de la partie dans laquelle s'étend la portion principale dudit arbre de commande (38). 4. Dispositif de commande comme décrit dans l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit ressort (48) est un ressort hélicoidal dont l'axe d'enroule- ment coïncide sensiblement avec l'axe de rotation dudit arbre de commande (38, 76). 5. Dispositif de commande comme décrit à la revendication 4, caractérisé en ce que ledit ressort hélicoldal (48) est en butée par l'une de ses spires (58) contre ledit levier de frein (48) et/ou contre une face frontae ou un épaulement dudit arbre de commande (38,76). 6. Dispositif de commande comme décrit dans la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'une branche (50) dudit ressort hélicoïdal (48) se prolonge dans un évi- dement (54) dudit corps. 7. Dispositif de commande comme décrit dans la revendication 6, caractérisé en ce que ladite branche (50) se prolongeant dans ledit évidement (54) est sensiblement parallèle à l'axe de rotation dudit arbre de commande (38, 76). 8. Dispositif de commande comme décrit dans l'une ou l'autre des revendications6 ou 7, caractérisé en ce que ladite branche (50) est fixée à l'intérieur dudit évidement (54) à l'aide d'un manchon (56) entourant ladite branche (50). 9. Dispositif de commande comme décrit dans l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'une partie dudit ressort (48) s'étend à travers un évidement (52) du levier de commande (41). 10. Dispositif de commande comme décrit dans l'une quelconque des revendications6 à 8 et dans la revendication 9, caractérisé en ce que ladite partie dudit ressort (48)s 'étendant à travers ledit évidement (52) est constitué par la partie de branche qui est parallèle à l'axe de rotation dudit arbre de commande (38, 76) et qui est entourée par ledit manchon (56). 11. Dispositif de commande comme décrit dans l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que l'autre branche (51) dudit ressort hélicoidal (48) possède une extrémité (53) qui est recourbée en forme de U par laquelle elle (51) est accorchée audit levier de commande (41). 12. Dispositif de commane comme décrit dans l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit alésage (40) a un diamètre sensiblement constant, ledit alésage (40) ne possédant qu'à son extrémité une portion élargie (70) dans laquelle est monté un joint à lèvre (72), dont la lèvre repose sur ledit arbre de commande (38, 76).