Brevet FR2582367A1 — publié le 19861128

Douille d'écartement pour piston de frein actionné hydrauliquement. L'invention se rapporte à une douille d'écar- tement pour piston de frein actionné hydrauliquement et à rattrapage de jeu automatique, en particulier pour frein à disque, comprenant une section en forme de douille reposant sur une bague de roulement et une sec- tion en forme de bride sensiblement dirigée radialement vers l'extérieur et appliquée sur un carter, la section en forme de bride comportant des orifices d'écoulement répartis sur la périphérie pour le fluide sous pression. Par le modèle d'utilité allemand 85 28 618, on connait pour des freins à disque un dispositif de rat- trapage de jeu automatique dans lequel on utilise une telle douille d'écartement. De dispositif de rattrapage de jeu se compose pour l'essentiel d'un mécanisme fileté qui est prévu entre le piston d'un frein actionné hydrauliquement et le dispositif de freinage actionné manuellement et disposé dans le même carter. La douille extérieure du mécanisme fileté est montée mobile en rotation dans le piston par l'intermédiaire d'un roule- ment et, à chaque actionnement du frein, provoque un rattrapage automatique du jeu, c'est-à-dire une compen- sation du jeu augmenté par exemple par l'usure des garnitures de freins. La bague extérieure du roulement s'appuie en pareil cas, d'une part, axialement par l'in- termédiaire d'un ressort et, d'autre part, au moyen d'une douille d'écartement sur le carter. Pour garantir le libre passage du fluide sous pression, des perçages disposés axialement et placés sur la périphérie sont pratiqués dans la section en forme de bride de la douil- le d'écartement. A chaque processus de freinage, une partie du fluide sous pression s'écoule par ces per- çages. En particulier, en cas de diamètres relativement petits du piston, on obtient également une faible dimen- sion radiale correspondante de la section en forme de bride, si bien que les perçages, limités par l'espace disponible, ne peuvent avoir que de faibles diamètres. En cas de frein actionné souvent brusquement et avec une grande énergie, les petits perçages provoquent, cepen- dant, de grandes difficultés d'écoulement. Ils s'oppo- sent, par ailleurs, aussi à l'écoulement libre et limi- tent considérablement le libre passage du fluide sous pression. Du côté sortie des perçages, une assez grande vitesse d'écoulement produit des tourbillons s'ampli- fiant considérablement et entrainant des différences de pression graduelles à l'intérieur du volume considéré du fluide sous pression. La conséquence en est que l'ins- tallation de freinage réagit mollement sur le trajet d'activation entre le levier d'actionnement et les surfaces de frottement. L'action de freinage s'en trouve considérablement affectée. L'objet de l'invention est par conséquent de perfectionner une douille d'écartement du type précité, de telle sorte qu'avec elle on puisse obtenir une trans- mission énergique de la force de freinage conformément aux conditions exigées. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que les orifices d'écoulement se prolongent ra- dialement vers l'intérieur à travers la section en forme de douille. Du fait de cette conception, d'une part, on augmente considérablement la section transversale des orifices d'écoulement. Même en cas de douilles d'écarte- ment à faible hauteur de bride, on obtient avantageuse- ment ainsi des orifices d'écoulement relativement grands, d'o une forte réduction de la vitesse d'écoule- ment du fluide sous pression au niveau de ces endroits. D'autre part, les surfaces de limitation ra- dialement opposées des orifices d'écoulement disposées, partie dans la section en forme de bride, partie dans la section en forme de douille, ne sont pas parallèles, mais inclinées les unes par rapport aux autres. Il en résulte une section rétrécie relativement courte dans le sens de l'écoulement. Grace à cette forme, selon l'in- vention, des orifices d'écoulement, outre la section transversale agrandie, on obtient, de surcroît, un grand débit du fluide sous pression avec en même temps faible vitesse d'écoulement. De ce fait, le risque de tourbil- lons et d'augmentation de température du fluide sous pression est largement réduit. Le freinage est énergique et provoque un contact direct intensif et puissant avec les surfaces de frottement du frein. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les orifices d'écoulement sont en forme de fentes, la dimension radiale des orifices d'écoulement dans la section en forme de bride pouvant être égale à leur dimension axiale dans la section en forme de douille. On obtient ainsi un sens d'écoulement incliné sous un angle d'environ 45 par rapport à l'axe médian de la douille d'écartement, la surface de limitation disposée radiale- ment, côté douille, et la surface de-limitation disposée axialement, côté bride, de l'orifice d'écoulement, ayant à peu près la même influence sur l'écoulement. L'influ- ence symétrique exercée sur l'écoulement favorise avan- tageusement la vitesse d'écoulement et s'oppose à la formation de tourbillons. Dans un autre exemple de réalisation de l'in- vention, les surfaces périphériques délimitant les ori- fices d'écoulement, présentent, par rapport au sens d'é- coulement, une inclinaison optimisée du point de vue de la technique des fluides. Par le degré de l'inclinaison, on peut, par ailleurs, modifier dans une large mesure l'écoulement dans les orifices, si bien qu'ici, pour chaque cas d'utilisation, on dispose avantageusement d'un moyen pour optimiser la vitesse d'écoulement tout en réduisant simultanément le risque de formation de tourbillons. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un piston de frein actionné hydrauliquement avec dispositif de rattrapage de jeu et douille d'écartement; la figure 2 est une vue latérale de la douil- le d'écartement représentée à la figure 1; la figure 3 est une coupe transversale par- tielle de la douille d'écartement représentée à la figure 2. Le piston de frein 1 illustré à la figure 1 est monté déplaçable dans un carter 2 et, par l'intermé- diaire de la surface du fond 3 représentée en dessous, actionne une garniture de frein non représentée. Dans la cavité en forme de pot du piston de frein 1, est instal- lé un dispositif de rattrapage de jeu 4 qui compense l'augmentation de jeu provoquée par l'usure entre un piston 5 actionné mécaniquement et le piston de frein 1 actionné hydrauliquement. Le dispositif de freinage actionné mécaniquement est par exemple réalisé sous la forme d'un frein d'arrêt et se compose, entre autres, d'un arbre 6 comportant un évidement excentrique et agissant, par l'intermédiaire d'un poussoir 7, sur le piston 5 actionné mécaniquement. Le dispositif de rat- trapage de jeu 4 comprend pour l'essentiel une douille filetée 10 montée rotative par l'intermédiaire d'un rou- lement à billes 8 dans un manchon 9 et comportant un fi- letage à grand pas. Cette douille filetée, placée sur une broche filetée 11 raccordée au piston de frein 1, est mise en rotation par le déplacement axial de celle- ci et, par l'intermédiaire d'une bride 12 et de surfaces coniques 13, forme un accouplement avec le piston 5. La bague extérieure 14 du roulement à billes 8 est serrée axialement dans le manchon 9 entre un ressort hélicoïdal 15 et une douille d'écartement 16. La douille d'écarte- ment 16 est fixée dans la zone du bord du manchon et se continue par une section 17 en forme de bride qui est fixée dans le carter 2 du frein. Lors de l'actionnement hydraulique du piston de frein 1, le fluide arrivant par l'admission 18 pénètre dans la chambre de pression 19 et chasse le pis- ton 1 du carter 2 vers le bas selon la figure 1. La bro- che filetée 11 et la douille filetée 10 étant entraînées compriment le ressort hélicoïdal 15, si bien que la douille filetée 10 est mise en rotation par l'intermé- diaire du roulement à billes 8 et du filetage et de cet- te façon, assure le rattrapage de jeu vis-à-vis du piston 5 du dispositif de freinage actionné mécanique- ment. Lors de l'actionnement mécanique par l'inter- médiaire du piston 5, une rotation de la douille filetée est empêchée par l'accouplement avec les surfaces co- niques 15. Le mouvement relatif intervenant à chaque processus de freinage entre le piston de frein 1 et le dispositif de rattrapage de jeu 4, nécessite un écoule- ment libre du fluide sous pression à travers le disposi- tif de rattrapage de jeu 4. Cela s'effectue entre autres au moyen des orifices d'écoulement 20 qui sont aménagés dans la douille d'écartement 16. Ceux-ci sont également visibles sur les figures 2 et 3 et sont disposés dans la zone angulaire entre la section 21 en forme de douille et la section 17 en forme de bride. Chacun de ces orifi- ces d'écoulement 20 répartis sur la périphérie est déli- mité par deux surfaces parallèles 22 disposées sensible- ment radialement, par une surface 23 disposée axialement dans la section 17 en forme de bride et par une surface 24 disposée radialement dans la section 21 en forme de douille. La dimension axiale de l'orifice d'écoulement à partir de la surface externe 25, cAtt bride, et sa dimension radiale à partir de la surface 26 du perçage, sont sensiblement égales. Il en résulte un sens d'écou- lement 27 incliné d'environ 45' par rapport à l'axe médian 28 de la douille d'écartement 16. La forme décrite et représentée des orifices d'écoulement 20 en- gendre un étranglement 29 uniquement dans la zone inter- ne de l'angle, tandis qu'elle s'élargit fortement vers la zone externe de cet angle. REVENDICATIONS 1. Douille d'écartement pour piston de frein actionné hydrauliquement et à rattrapage de jeu automa- tique, en particulier pour frein à disque, comprenant une section (21) en forme de douille reposant sur une bague de roulement (14) et une section (17) en forme de bride sensiblement dirigée radialement vers l'extérieur et appliquée sur un carter (2), la section (17) en forme de bride comportant des orifices d'écoulement répartis sur la périphérie pour le fluide sous pression, caracté- risée par le fait que les orifices d'écoulement (20) se prolongent radialement vers l'intérieur à travers la section (21) en forme de douille. 2. Douille d'écartement selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les orifices d'écoule- ment sont en forme de fentes. 3. Douille d'écartement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la dimension ra- diale des orifices d'écoulement (20) dans la section (17) en forme de bride est égale à leur dimension axiale dans la section (21) en forme de douille. 4. Douille d'écartement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les surfaces périphériques (22, 23, 24) délimitant les orifices d'écoulement présentent, par rapport au sens de l'écoulement 27, une inclinaison optimisée du point de vue de la technique des fluides.