Brevet FR2584466A1 — publié le 19870109

La presente invention concerne un frein de stationnement auto-réglable et, plus particulièrement un ensemble d'actionnement de frein mécanique de stationnement, comportant une caractéristique inhérente d'auto-réglage, convenant en particulier dans des freins à disque sur essieu arrière. L'ensemble d'actionnement de frein de stationnement de la présente invention est du type "boulonné", destiné à être monté à l'extérieur de l-'étrier de freins à disque. L'emploi d'un ensemble du type l'boulonn" permet d'éliminer la nécessité d'avoir des freins à disque sur les essieux avant et arrière de conception différente,car le mécanisme du frein de stationnement ne constitue par une partie intégrale des freins à disque. Un mode de réalisation préféré d'un frein de stationnement auto-réglable du type "boulonné" comprend une combinaison constituée d'une vis de poussée réglable et d'un écrou de réglage, actionnée mécaniquement par un axe à levier pour l'application du frein de stationnement. L'écrou de réglage est soumis à l'action d'un agencement rochet-cliquet toutes les fois qu'il y a actionnement de la vis de poussée et de l'écrou de réglage. L'actionnement de la combinaison constituée de la vis de poussée et de l'écrou de réglage a lieu chaque fois que le frein de stationnement est actionné mécaniquement ou chaque fois que le frein hydraulique est mis en oeuvre.Ainsi, le réglage du mécaniste du frein de stationnement, pour tenir compte de l'usure des garnitures de friction, se maintient quelle que soit la fréquence de l'utilisation du frein de stationnement La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation,prise de l'extérieur,d'un frein à disque pouvant être utilisé avec le frein mécanique de stationnement de la présente invention; La figure 2 est une vue en élévation de coté d'un frein à disque à étrier flottant, tel que représenté en figure 1, illustrant le frein mécanique de stationnement "boulonné* de la présente invention; La figure 3 est une vue en élévation, prise de l'intérieur, du frein à disque représenté en figures 1 et 2;; La figure 4 est une vue en coupe prise le long de la ligne 4 - 4 de la figure 3, représentant les éléments de travail de l'ensemble d'actionnement du frein mécanique de stationnement La figure 5 est une vue en coupe prise le long de la ligne 5 - 5 de la figure 4, représentant le mécanisme de réglage à cliquet dans sa position de repos; La figure 6 est une vue en coupe prise le long de la ligne 6 - 6 de la figure 5; La figure 7 est une vue en coupe semblable à la figure 5,représentant le mécanisme de réglage à cliquet dans l'état appliqué; La figure 8 est une vue éclatée du frein de stationnement de la présente invention; La figure 8a est une vue éclatée d'un sousensemble du mécanisme de réglage à cliquet. Le mode de réalisation de la présente invention décrit ici est de préférence employé en conjonction avec un frein à disque du type à étrier flottant, tel que celui décrit dans le brevet américain nO 4 391 355. Comme représenté dans les figures 1 à 4, un système de frein de ce type comprend généralement un étrier flottant 10 en forme de C, qui comporte une broche intérieure 21 et une branche extérieure 22,sur chacune desquelles sont fixés respectivement des patins de frein 16 et 18. Dans la branche intérieure 21 se trouve un alésage cylindrique 12 dont l'axe longitudinal est généralement perpendiculaire à l'axe de rotation d'un disque 20, un piston 14 d'actionnement de frein coulissant à l'intérieur de cet alésage.En réponse à l'actionnement hydraulique du frein, le piston 14 exerce une force contre le patin intérieur 16, le sollicitant pour l'amener en contact avec le disque 20. En réaction à la force exercée par le patin 16 contre le rotor 20, l'étrier 10 subit une translation sur un axe 11 de sorte que la branche extérieure 22 de l'étrier sollicite un patin 18 pour l'amener en contact avec la face exterieure du rotor 20. La pression hydraulique d'actionnement augmentant à l'intérieur de l'alésage 12, la force de serrage exercée par l'étrier 10 sur les patins de frein 16 et 18 augmente, ce qui se traduit par l'accroissement des couples de freinage. En liaison avec les figures 2, 4 et 8, le mécanisme 24 d'actionnement et de réglage du frein de stationnement est monté sur l'étrier 10 par des moyens de fixation appropriés,tels que des boulons 23, représentés en figure 2. Un logement 32 comporte des alésages 34 et 36 se coupant. L'axe longitudinal de l'alésage 34 est perpendiculaire au plan de rotation du disque 20 et a une forme lui permettant d'inclure un premier diamètre 29 s'étendant à partir de l'extrémité intérieure du logement 32 et se terminant à un épaulement 33; un second diamètre 31 s'étend entre l'épaulement 33 et un épaulement extérieur 35. S'étendant à partir de l'épaulement 35 et se terminant à la surface extérieure du logement 32 se trouve un alésage 25 de forme conique. Placé à l'extrémité extérieure de l'alésage 31 et s'étendant à travers l'alésage conique 25 se trouve un axe 52 à levier dont la tête 54 est assise sur l'epaule- ment 35. Fixé extérieurement à l'axe 52 se trouve un levier mécanique d'actionnement 26. Le levier d'actionnement 26 comprend des bras latéraux 27a et 27b espacés l'une l'autre par une ame 30.Les bras latéraux comportent des pattes 28a et 28b qui sont reçues dans des trous de positionnement 13a et 13b, respectivement, ménagés dans le logement 32 . L'âme 30 comporte une ouverture 38 destinée à recevoir l'axe en saillie 52. L'axe 52 et le levier d'actionnement 26 sont fixés ensemble par une rondelle belleville 43 reçue dans une rainure 55 de l'axe 52 et un ressort en spirale 15 s'étendant entre l'oeil 57 de l'axe 52 et une encoche 41 du levier 26.Un soufflet anti-poussière 90 est prévu de manière à éviter l'entrée de la saleté dans l'alésage 25. Sous l'effet de la rondelle 43 et du ressort 15, les pattes 28a et 28b sont maintenues à l'intérieur des trous 13a et 13b et la tête 54 de l'axe à levier est sollicitée pour venir s'asseoir sur l'épaulement 35. S'étendant à travers l'alésage 34 du logement et engagé dans l'alésage 31 se trouve un écrou de réglage 42 dont l'intérieur présente un alésage coaxial fileté 44. L'écrou de réglage 42 communique avec l'axe 52 par une saillie 49 qui s'étend pour être en contact avec l'evide- ment 56 ménagé à l'intérieur de la tête 54 de l'axe. Une vis de réglage 58 est vissée dans l'alésage fileté 44 de l'écrou de réglage 42 et comporte une tête évasée 60 qui est reçue en assujettissement à l'intérieur d'une cage 62 elle-même fixée au patin intérieur de frein 16.Un soufflet de protection 92 sert à éviter l'entrée de la saleté et d'agents de contamination dans l'alésage 29 du logement 32. Ayant procédé à la description des éléments d'actionnement du frein de stationnement, on décrira maintenant les éléments de réglage automatique. Placé à l'intérieur de l'alésage 36 en contact avec l'épaulement 37 se trouve une plaque de base 76 du mécanisme de réglage. La plaque 76 comporte un pivot 78. Le pivot 78 peut être formé par une plaque métallique qu'on a déformé par application de pression, comme représenté, par insertion d'un tourillon de cylindre ou toute autre technique connue Un cliquet de réglage 66 est monté sur la plaque 76, comme représenté en figure 8a, de façon que le pivot 78 soit reçu dans un trou de pivotement 74 avec la patte 71 du cliquet 66 s'étendant à travers une ouverture 84 ménagée dans la plaque 66, plaçant la branche de réglage 70 et le bras de poursuite 68 sur les côtés opposés de la plaque 66 en étant généralement parallèles. Un ressort 88 est fixé entre une patte 86 de la plaque 76 et une patte 72 du cliquet 66 sollicitant la branche de réglage 70 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La plaque 76 est maintenue en position axiale par un circlip 80 et empêchée de tourner par une patte anti-rotation 75. Lorsqu'elle est placee à l'intérieur de l'alésa- ge 36, la plaque 76 forme une ouverture délimitée par le côté 82 de la plaque 76 et la paroi de l'alésage 36 dans lequel les dents 47 du rochet sont en saillie et sont en contact avec la branche 70 du cliquet 66; le bras de poursuite 68, à son tour, est en contact coulissant avec une rainure 48 ménagée dans l'écrou de réglage 42 comme représenté en figures 4, 5 et 7. Le dispositif de la présente invention exerce deux fonctions. Tout d'abord , et avant tout, le mécanisme fonctionne en actionneur de frein mécanique de stationnement. En second lieu, le mécanisme fonctionne en mécanisme auto-réglable évitant la perte d'efficacité du frein de stationnement par suite de l'usure des patins à friction 16 et 17 Le mécanisme auto-réglable comporte deux modes de fonctionnement : tout d'abord, et des plus importants, il fonctionne pour tenir compte de l'usure des patins de frein due à l'emploi normal des freins hydrauliques; en second lieu, il fonctionne lors de l'actionnement mécanique du frein de stationnement. L'actionnement mécanique du frein de stationnement est amorcé par le conducteur du véhicule lorsqu'il applique à un câble 98 une force de mise sous tension au msyen d'un mécanisme d'actionnement (non représenté) du frein mécanique de stationnement La force agissant sur le cible 98 provoque le pivotement du levier 26 autour de l'alésage 13 par réception des pattes 28 dans ce dernier. Pendant son pivotement, le levier 26 provoque à son tour un pivotement analogue de l'axe 52, comme représenté en figure 7. Le pivotement de l'axe 52 provoque un déplacement par translation axiale de l'écrou de réglage 42, dans lequel est vissée la vis 58, appliquant une force d'actionnement des freins au patin intérieur 16. Le patin extérieur de frein 18 est amené à venir en contact par frottement avec le disque 20 par l'intermédiaire de la force de réaction conférée à l'étrier 10. Lors du desserrage du mécanisme (non représenté) du frein de stationnement par le conducteur du véhicule, le levier d'actionnement 26 et l'axe 52 reviennent à leur position normale de repos (représentée en figure 4) sous l'effet du ressort de rappel 15. L'écrou de réglage 42 en combinaison avec la vis 58 revient à la position de repos sous l'effet du ressort 88. Lors de l'actionnement hydraulique normal du frein à disque, le déplacement du patin intérieur 16 provoque un deplacement axial similaire de l'écrou 42 et de la vis 58 par suite de l'engagement et de l'emprisonnement de la tête de vis 60 à l'intérieur du support 62 fixé à la plaque d'appui du patin intérieur 16. Tout déplacement axial de l'écrou de réglage 42 dans la direction du disque 20,que ce soit par l'actionnement du frein hydraulique ou du frein mécanique de stationnement, mettra en mouvement le mécanisme auto-réglable et, pour un déplacement axial donné de l'écrou de réglage 42, représentant la valeur de l'usure du patin nécessitant un ajustement, le cliquet de réglage 66 a un effet sur la rotation de l'écrou 42,faisant avancer la vis de réglage 58 suivant une quantité proportionnelle, comme expliqué ci-dessous. En liaison principalement avec les figures 5, 6 et 7, on verra que l'écrou de réglage 42 étant amené à subir un mouvement de translation vers le disque 20, la branche 68 du cliquet 66, se déplaçant à l'intérieur de la rainure 48 de l'écrou 42 a un effet sur le mouvement de pivotement du cliquet 66 autour du pivot 78. Si l'on compare la figure 5 représentant le mécanisme à l'état non appliqué et la figure 7 illustrant le mécanisme lorsque le frein est appliqué, on remarquera qu'étant donné que la figure 7 décrit l'actionnement mécanique du mécanisme, l'axe 52 est représenté dans sa position basculee lorsque l'écrou de reglage 42 est animé d'un mouvement de translation par suite de l'actionnement du frein hydraulique, l'axe 52 reste c'ans sa position de repos représentée en figure 5. Si l'état des patins de frein 16 et 18 est tel qu'il est souhaitable de procéder à un réglage du mécanisme de frein mécanique pour tenir compte de l'usure, comme cela se manifeste par une translation prédéterminée de la vis de réglage, la branche 70 du cliquet-rochet est amenée à avancer sur la roue à rochet 47,s'engageant dans la dent disponible suivante comme on peut le voir de nouveau en comparant les figures 5 et 7. Lors de la libération du mécanisme d'application des freins (soit le frein de stationnement soit le frein hydraulique),l'énergie emmagasinée par le ressort 88,pendant l'application des freins, agit pour ramener non seulement le cliquet 66 à sa position d'origine, d'où la rotatior de l'écrou 42 et l'avancement proportionnel de la vis 58, mais encore par action de la branche 68 du cliquet sur la re nure 48, la vis de réglage 42 est amenée à revenir à sa position de repos,comme représenté en figures 2 et 5. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 mécanisme (24) d'actionnement de frein de stationnement réglable automatiquement, destiné à être utilisé avec des freins d'automobile, caractérisé en ce qu'il comprend : -un moyen de vis de poussée (58) fixé au moyen de patin à friction(16,18),d'où il résulte que la vis de poussée est soumise à une translation axiale en réponse au mouvement normal d'actionnement des freins du moyen de patin; - un moyen d'écrou de réglage (42) présentant un alésage axial fileté (44) dans lequel est vissée la vis de poussée (581 ce moyen d'écrou comportant des dents coaxiales (47) de rochet et une rainure périphérique (4o) entourant extérieurement le moyen d'écrou;; -un moyen de cliquet deréglage (66)présentantunpivot(78) par rapport au moyen d'écrou de réglage (42), et comportant une branche de réglage (70) communiquant avec les dents (47) du rochet et une branche (68) faisant office de came qui communique avec la rainure périphérique (48), d'out il résulte que la translation axiale du moyen d'écrou de réglage a un effet sur le mouvement de pivotement du moyen de cliquet de réglage, provoquant la rotation des dents du rochet et du moyen d'écrou de réglage par rapport au moyen de vis de poussée;; - un moyen (52) pour appliquer une force axiale au moyen d'écrou de réglage, ayant un effet sur la translation axiale du moyen d'écrou de réglage en combinaison avec le moyen de vis de poussée pour solliciter le moyen de patin à friction pour le mettre dans un mode d'application de frein. 2 - Mécanisme selon la revendication l,caractérisé en ce que le moyen d'application d'une force axiale au moyen d'écrou de réglage comprend un moyen d'axe à levier (52) communiquant avec le moyen d'écrou de réglage, d'où il résulte que le mouvement de pivotement du moyen d'axe applique la force axiale au moyen d'écrou de réglage. 3 - Mécanisme de frein de stationnement réglable automatiquement, en combinaison avec un frein à disque d'automobile actionné hydrauliquement, caractérisé en ce qu'il comprend - un logement (32) juxtaposé au frein à disque, ce logement présentant un alésage allongé (34) à travers lui; - une jambe de réglage de frein de stationnement comportant un écrou allongé (42) de réglage dans lequel est ménagé un alésage fileté (44) et une vis de poussée (58) reçue par vissage dans l'alésage fileté, cet écrou ayant une roue à rochet (47) circonscrite et une rainure périphérique (48) séparées axialement l'une de l'autre, cette jambe étant maintenue en coulissement à l'intérieur de l'alésage (34) du logement, d'où il résulte que la vis de poussée s'étend à partir d'une première extrémité ouverte (29) de l'alésage du logement;; - un moyen (60,62) pour fixer la vis de poussée à un patin à friction (16) du frein à disque, d'oit il resul- te que la jambe de réglage est amenée à subir un mouvement de translation à l'intérieur de l'alésage alLongé (34) et de concert avec le patin;; - un moyen de cliquet (66) fixé de manière mobile au logement (32), ce moyen de cliquet comportant une branche de réglage (70) communiquant avec la roue à rochet (47) et une branche (68) faisant came communiquant avec la rainure périphérique (48) entourant l'écrou de réglage, d'où il résulte que la translation de la jambe suivant une distance prédéterminée a pour effet que la branche de réglage (70) du moyen de cliquet fait tourner la roue à rocher, d'où l'avancement de la vis de réglage à l'extérieur de l'alésage fileté de l'écrou de réglage, ce qui a pour effet d'augmenter la longueur axiale de la jambe de réglage; - un moyen (52) pour appliquer une force axiale à la jambe de réglage, d'où l'actionnement du frein à disque. 4 - Mécanisme selon la revendication 3, où le moyen permettant d'appliquer une force axiale à la jambe de réglage comporte un moyen d'axe à levier (52) qui cati'unique avec la jambe de réglage, d'où il résulte que le pivotement du moyen d'axe à levier applique la force axiale à la jambe de réglage. 5 - Appareil de réglage automatique de frein, caractérisé en ce qu'il comprend - une jambe de réglage comportant un moyen d'écrou de réglage (42) dans lequel est ménagé un alésage fileté (44) et un moyen de visdepoussée (58)vissé à l'intérieur de l'alésage fileté, ce moyen d'écrou de réglage ayant une roue à rochet circonscrite (47) et une rainure périphérique (48) séparée axialement de la roue; - un moyen (60,62) pour fixer la jambe de réglage à un moyen de patin (16) à friction d'un frein, d'où il résulte que la jambe est amenée à se déplacer de concert avec le moyen de patin; ; - un moyen de cliquet (66) comportant un premier bras (70) communiquant avec la roue à rochet, un - second bras (68) comsu- niquant avec la rainure périphérique (48)et présentant un pivot (78) ~ entre eux, d'où il résulte que lors d'une translation axiale prédéterminée de la jambe de réglage, cette jambe provoque un mouvement de rotation des bras du cliquet autour du pivot d'une valeur suffisante pour faire tourner la roue à rochet et le moyen d'écrou de réglage par rapport au moyen de vis de poussée, ce qui a pour effet de modifier la longueur axiale de la jambe de réglage.