Brevet FR2681117A1 — publié le 19930312

L'invention se rapporte à un dispositif de rattrapage automatique de jeu pouvant équiper les freins à tambour et à disque muni de frein à main. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de rattrapage automatique de jeu qui, associé aux garnitures de friction, est destiné à compenser automatiquement l'usure de celles- ci afin de maintenir la course de la pédale et de la commande de frein à main à un niveau sensiblement constant. Pour les freins à tambour on connaît de nombreux dispositifs de 3.n rattrapage automatique de jeu utilisant une entretoise de longueur réglable dont le réglage est obtenu par des systèmes à cliquet agissant sur des dents aménagées sur le diamètre extérieur d'un ecrou Un dispositif de ce type est décrit par exemple dans le document GB-A 1460847. Ces dispositifs présentent l'inconvénient de compenser l'usure des garnitures de friction pas à pas, quand celle-ci atteint un seuil déterminé; d'o un rattrapage en cascade du jeu entre les garnitures de friction et le tambour. Pour les freins à disque équipés d'un mécanisme de frein à main les systèmes connus rattrapent l'usure en totalité à la première intervention sur la pédale et éventuellement, un système additionnel de limiteur hydraulique limite le rattrapage dû à l'ouverture de l'étrier, en cas de fort freinage, rendant ainsi l'ensemble très complexe et onéreux. La présente invention, évitant un réglage en cascade, propose, pour les freins à tambour, un dispositif qui permet pratiquement de régler en continu la longueur de l'entretoise. Ce dispositif peut être équipé de moyens sensibles à la température qui, en cas de surchauffe du frein qui par conséquent dilate le tambour, soit empêche le rattrapage du jeu, soit ajuste le jeu en fonction de la température du frein, afin d'éviter tout blocage de ce dernier après refroidissement Ce dernier moyen thermosensible permet d'éviter le sous-réglage dû à une utilisation intensive prolongée. La présente invention propose également pour les freins à disque avec frein à main le même dispositif de rattrapage de jeu pour régler un système à vis qui maintient la course du frein à main à un niveau pratiquement constant Ce dispositif rattrape, à chaque intervention sur la pédale de frein, une fraction de l'usure, ce qui rend inutile le montage d'un système limiteur hydraulique de réglage. 2 2681117 Ces résultats sont atteints conformément à l'invention par un mécanisme comprenant une pièce cylindrique mobile en rotation autour de son propre axe dont la rotation dans un sens désigné sens "aller" sur une fraction de tour est assurée automatiquement lorsque le jeu devient excessif au moyen d'un organe de commande pouvant pivoter alternativement dans un sens et dans l'autre, son pivotement en sens aller réalisant ainsi le rattrapage de jeu caractérisé par le fait que ledit organe de commande agit sur ladite pièce cylindrique par l'intermédiaire d'un fil-ressort enroulé autour de cette dernière de telle façon que lorsqu'il sollicite le fil-ressort dans le sens aller, il provoque son resserrement sur la pièce cylindrique et corrélativement, l'entraînement par friction de cette dernière, tandis que dans l'autre sens désigné "sens-retour", il provoque le relâchement du fil-ressort et corrélativement, son débrayage par rapport à la pièce cylindrique, cette dernière ne se trouvant alors pas entraînée. Ce mécanisme peut comporter un moyen de blocage agissant sur ladite pièce cylindrique dans le sens retour; dans un mode de réalisation préférentiel, ce moyen de blocage consiste en un second fil-ressort appelé ressort anti-retour enroulé sur la pièce cylindrique et dont une extrémité est fixe ou pratiquement fixe, tandis que l'autre extrémité est libre, l'agencement étant tel que ce second fil-ressort tend à se resserrer sur la pièce cylindrique lorsque celle-ci tourne dans le sens retour ce qui assure son blocage par friction. Le fil-ressort et le cas échéant ledit fil-ressort anti-retour s'engage(nt) dans une (des) gorge(s) de section en "VI' formée(s) dans la paroi de ladite pièce cylindrique ce qui tout en permettant de très faibles déplacements du ou des fils-ressorts sur la pièce cylindrique ( 0,03 mm) augmente par coincement l'effort d'entraînement et de blocage de la pièce cylindrique. Ce mécanisme peut être également pourvu de moyens thermosensibles aptes à réduire l'effort de serrage du fil-ressort sur la pièce cylindrique sous l'effet de la chaleur assurant son débrayage automatique au-delà d'une certaine température Lesdits moyens thermosensibles comprennent par exemple un bilame sensiblement circulaire, entourant à la fois ladite pièce cylindrique et ledit fil-ressort, dont les extrémités sont reliées aux extrémités du fil- ressort de telle sorte qu'une élévation de température provoque le relâchement de ce dernier évitant ainsi un surréglage. Dans un mode de réalisation possible, l'organe de commande est un levier coudé dont une extrémité présente une fente dans laquelle s'engage l'une des extrémités du fil-ressort, rabattue radialement vers l'extérieur, la fente s'étendant longitudinalement parallèlement S à l'axe de la pièce cylindrique ce qui autorise la translation axiale de cette dernière Les bords de ladite fente peuvent être légèrement convergents du côté de l'axe de pivotement du levier coudé ménageant ainsi un jeu, entre les bords de la fente et l'extrémité du ressort, qui est fonction croissante de la distance entre le point de pivotement du levier coudé et le point de contact du fil-ressort La fente peut être constituée par l'ouverture séparant les deux bords d'un bilame cintré porté par le levier coudé et conformé de telle sorte que la largeur de cette fente croît sous l'effet de la chaleur, ménageant ainsi dans la transmission du mouvement entre le levier et le fil-ressort un jeu qui est fonction croissante de la température évitant ainsi un sous-réglage dû à une utilisation intensive prolongée. Ce mécanisme suivant la définition souhaitée peut équiper un frein à tambour comprenant une paire de segments en arc de cercle aptes à s'écarter l'un de l'autre sous l'action d'un moyen de commande au pied et/ou à main, dans lequel ces segments sont sollicités l'un vers l'autre par un ressort de rappel sur une entretoise de longueur variable qui comprend une tige filetée se guidant dans une partie tubulaire et s'appuyant sur une de ces extrémités par l'intermédiaire d'un écrou, l'augmentation de la longueur de l'entretoise réalisant le rattrapage de jeu et que cet écrou est constitué par ladite pièce cylindrique L'organe de commande pivotant est par exemple un levier coudé à deux bras qui est articulé dans sa zone coudée sur l'un desdits segments, l'un des bras du levier agissant sur le fil ressort et l'autre s'appuyant sur une des extrémités de ladite entretoise et qu'un moyen élastique sollicite en permanence le levier coudé pour qu'il s'applique contre cette extrémité La force dudit moyen élastique ne permet pas de contrarier l'action du ressort de rappel mais est suffisante pour entraîner l'écrou. Ce mécanisme peut équiper également un frein à disque dont le piston d'actionnement est solidaire d'une tige de commande coaxiale, cette dernière possédant une partie d'extrémité filetée par laquelle elle est vissée dans un trou fileté prévu dans le piston, le déplacement de la tige par rapport au corps du frein réalisant dans le sens recul le rattrapage de jeu et ladite pièce cylindrique atant une bague solidaire de la tige. A titre d'exemple non limitatif sont décrits maintenant des modes de réalisation particuliers de l'invention en se référant aux dessins annexés. Le frein à tambour représenté par les figures 1 et 2 comprend un support non représenté prévu pour être associé au support de roue du véhicule et sur lequel sont reçus de façon coulissante deux segments de frein 10 et 11 Des moyens d'écartement, constitués, dans le mode de réalisation représenté, par un cylindre de roue 12 sont disposés entre les deux premières extrémités 13 et 14 des segments qui comprennent une âme plane 15 et 16 et une jante 17 et 18 sur laquelle est fixée une garniture de friction 19 et 20; les deux autres extrémités 21 et 22 étant en appui contre un bloc d'ancrage 23 solidaire de la phase support Des ressorts de traction 24 et 25 disposés au voisinage du cylindre de roue 12 et du bloc d'ancrage 23 maintiennent respectivement les extrémités 13, 14 et 21, 22 contre le cylindre de roue et le bloc d'ancrage Ce frein comprend en plus une entretoise qui placée entre les segments est composée d'une tige filetée 26 aplatie à une extrémité 27 qui comporte une encoche-en U 28 engagée dans une encoche 29 aménagée dans le segment 10, l'autre extrémité filetée recevant l'écrou 30 et se guidant dans une pièce tubulaire 31 aplatie à une extrémité 32 Cette extrémité comporte une encoche en U 33 qui est engagée dans une encoche 34 aménagée dans le segment 11 Un ressort de traction 36 accroché d'une part à la pièce tubulaire et au segment 11 maintient ladite pièce tubulaire en appui contre le levier de frein à main 35 et la butée 37 dudit levier en appui sur l'âme du segment 11. Sur l'écrou 30 est enroulé un fil-ressort 38 dont une extrémité est libre et l'autre 39 est engagée dans la fente 40 d'un des bras d'un levier coudé 41 comprenant deux bras et pivotant dans sa zone coudée sur un axe 42 solidaire du segment 10 et dont l'autre bras est maintenu dans une encoche 43 contre l'extrémité aplatie de la tige filetée 26 par un ressort de traction 44 accroché au bras du levier coudé portant la fente 40 et au segment portant l'axe 41. Ce ressort de traction 44 est accroché sous l'âme 15 pour maintenir le bras portant la fente 40 du levier coudé contre la surface extérieure 45 de l'écrou 30. Le frein décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante Au repos le ressort 24 sollicite l'un vers l'autre les segments contre les extrémités 46 et 47 de l'entretoise; cette dernière par l'intermédiaire du frein à main 35 Sous l'effet de la pression, le cylindre de roue écarte les extrémités 13 et 14 des segments de telle sorte que les garnitures de friction 19 et 20 viennent en contact avec le tambour Simultanément l'extrémité aplatie de la tige filetée s'écarte du segment sous l'effet du ressort 44 qui agit par l'intermédiaire du levier coudé 41 Ledit levier, pivotant sur son axe 42, entraîne, si le jeu est insuffisant entre l'extrémité 39 du fil-ressort et les bords de la fente du levier coudé, par friction l'écrou 30 d'une fraction de tour par l'intermédiaire du fil- ressort 38 qui, dans ce sens de montage, se resserre sur l'écrou augmentant ainsi la longueur de l'entretoise et réalisant le rattrapage du jeu. Lorsque cesse la pression dans le cylindre de roue, le ressort 24 rappelle les segments en appui contre les extrémités 46 et 47 de l'entretoise et simultanément l'extrémité aplatie de la tige filetée repousse le levier coudé qui pivote sur son axe dans le sens inverse dit "retour" et entraîne par sa fente l'extrémité du fil-ressort qui, dans ce sens de montage, se relache de l'écrou et tourne sur celui- ci Ledit écrou est immobilisé en rotation dans le sens retour par le frottement de sa face 49 sur la pièce tubulaire Dès que le jeu entre le tambour et les garnitures de friction autorise un débattement du levier coudé supérieur au jeu entre les bords de la fente du levier coudé et l'extrémité du fil-ressort, le fil-ressort entraîne l'écrou et rattrape ainsi le jeu au fur et à mesure de l'usure et ceci d'une manière pratiquement continue. Dans un deuxième mode de réalisation représenté par les figures 3 et 4 ce dispositif de rattrapage est équipé d'un moyen de blocage de l'écrou agissant dans le sens retour Ce système comprend un second fil- ressort 101, dit anti-retour, enroulé autour de l'écrou 102 dont l'extrémité 103 est pratiquement maintenue sans jeu dans la fente 104 de la lame 105 solidaire du segment portant l'axe du levier coudé. Dans le sens de montage retenu le fil-ressort anti-retour 202 bloque l'écrou lorsque le levier coudé sollicite le fil-ressort dans le sens retour supprimant ainsi le risque de va-et-vient de l'écrou si le frottement de celui-ci sur la pièce tubulaire n'est pas suffisant. Dans un troisième mode de réalisation représenté par la figure 5 le filressort 201 et le cas échéant le ressort anti-retour 202 s'engage(nt) dans une(des) gorge(s) de section en "V" 203 formée(s) dans la paroi de la pièce cylindrique 204 cet aménagement permet d'obtenir de très petits déplacements du ou des fils-ressorts sur la In pièce cylindrique ( 0, 03 mm) et par conséquent un réglage, en fonction du pas du filetage et du rapport de levier du levier coudé plus précis. Dans un quatrième mode de réalisation représenté par les figures 6 et 7 le dispositif de rattrapage est équipé d'un moyen thermosensible empêchant le réglage en cas de surchauffe du frein, surchauffe qui dilate le tambour et fait augmenter temporairement de façon anormale le jeu entre le tambour et les garnitures de friction. Ledit moyen thermosensible est un bilame 301, non fermé, entourant la pièce cylindrique et le fil-ressort 300 dont les extrémités 302 et 303 rabattues radialement vers l'extérieur s'engagent dans des trous aménagés aux extrémités 305 et 306 dudit bilame Au-delà d'une température déterminée ledit bilame écarte les extrémités 302 et 303 du fil-ressort assurant ainsi son débrayage de l'écrou 304 et empêchant de ce fait l'entraînement dudit écrou; donc le réglage pendant la période de surchauffe. Dans un cinquième mode de réalisation représenté par la figure 8 les bords 401 et 402 de la fente 403 du levier coudé 404 sont légèrement convergents du côté de l'axe de pivotement, assurant un jeu constant, entre les garnitures de friction et le tambour, pendant toute l'usure desdites garnitures de friction. Dans un sixième mode de réalisation représenté par les figures 9 et , la fente 501 du levier coudé 502 est constituée par l'ouverture séparant les deux bords 503 et 504 d'un bilame 505 cintré porté par le levier coudé et conformé de telle façon que la largeur de la fente croît sous l'effet de la chaleur et éventuellement ces bords peuvent être légèrement convergents suivant le sixième mode de réalisation. Ce mode de réalisation ménage ainsi dans la transmission du mouvement entre le levier et le fil ressort un jeu qui est fonction croissante de la températ 6 ure ambiante du frein évitant un sous-réglage, dû à une utilisation intensive prolongée, tout en permettant d'avoir un jeu pratiquement constant, entre les garnitures de friction et le tambour, pour une température donnée. Le frein à disque partiellement représenté par les figures 11, 12 et 13 comprend un étrier 601 coulissant sur un axe 602 solidaire du support de roue du véhicule et chevauchant un disque 603, solidaire de l'axe de la roue, serré entre deux garnitures de friction 604 et 605 par la pression hydraulique du circuit de freinage exercée sur le piston 606 Ledit piston est solidaire d'une tige de commande coaxiale 607 dont une des extrémités est vissée dans un trou fileté prévu dans le piston (pour le dessin représenté le filetage est à gauche). Un levier coudé 608 à deux bras, articulé dans la zone coudée sur un axe 609, solidaire de l'étrier, sollicité par un ressort 610 s'appuie par un de ces bras contre une bague 611 tournant librement autour de la tige de commande 607 Le deuxième bras présente une fente 612 dans laquelle s'engage une extrémité 613 rabattue radialement vers l'extérieur d'un fil-ressort 614 enroulé autour d'une bague 615 dans une gorge de profil en "V" La bague 615 est solidaire de la tige de commande Ce deuxième bras possède une partie rabattue 616 qui présente une seconde fente 617 dans laquelle s'engage pratiquement sans jeu l'extrémité 618 rabattue radialement d'un second fil-ressort dit anti- retour 619 enroulé également autour de la bague 615 dans une gorge de profil en "V" et dans le même sens que le fil-ressort 614 Un ressort de compression 620 en appui d'un côté sur le corps de l'étrier par l'intermédiaire d'une butée à billes 621 et de l'autre côté contre une butée composée d'un jonc 622 logé dans une gorge aménagée à l'extrémité non filetée de la tige de commande et d'une rondelle 623 applique la bague 611 par l'intermédiaire de la bague 615 et de la tige de commande, contre l'appui 624 de l'étrier. Le ressort 610 est monté et contraint de telle façon qu'il maintient le levier coudé en appui sur la surface extérieure 625 de la bague 615. s Un ensemble écarteur, composé d'un levier 626 représenté partiellement et d'une bague pentée 627, placés entre les bagues 615 et 611 transmet au piston par l'intermédiaire de la tige de commande l'effort exercé au frein à main. Le dispositif de rattrapage de jeu équipant le frein à disque décrit cidessus fonctionne de la manière suivante: Sous l'effet de la pression hydraulique le piston 606 entraîne par l'intermédiaire du filetage la tige de commande 607. Simultanément le levier coudé 608 sollicité par le ressort 610 d'une part pousse en pivotant la bague 611 et l'ensemble écarteur contre la bague 615 et d'autre part, après avoir rattrapé le jeu entre l'extrémité 613 du fil ressort et les bords de la fente 612 du levier coudé, entraîne ledit fil-ressort, qui, dans le sens de montage retenu se relâche de la bague 615 et tourne sur celle-ci. Ladite bague 615 est maintenue en rotation par le fil-ressort anti- retour 619 dont l'extrémité est maintenue dans la fente 617 de la partie rabattue du levier coudé Cette fente débattant dans le même plan que l'axe de la tige de commande maintient, l'extrémité du fil- ressort anti-retour en position. Quand cesse la pression sur le piston, le ressort 620 par l'intermédiaire de la tige de commande et de l'ensemble écarteur rappelle la bague 611 contre l'appui 624 de l'étrier et simultanément par l'intermédiaire de ladite bague 611 fait pivoter le levier coudé sur son axe En pivotant, le levier coudé entraîne, par l'intermédiaire du fil-ressort qui se resserre sur la bague 615, ladite bague d'une fraction de tour, réalisant ainsi le rattrapage du jeu. REVENDICATIONS 1 Dispositif de rattrapage automatique du jeu dans un mécanisme de freinage, ce mécanisme comprenant une pièce cylindrique ( 30, 102, 204, 304, 615) mobile en rotation autour de son propre axe (x-x') et dont la rotation dans un certain sens désigné sens "aller"-, sur une fraction de tour, est assurée automatiquement lorsque le jeu augmente au moyen d'un organe de commande ( 41, 404, 502, 608) pouvant pivoter alternativement dans un sens et dans l'autre, son pivotement en sens aller réalisant ainsi le rattrapage de jeu, caractérisé par le fait que ledit organe de commande agit sur ladite pièce cylindrique par l'intermédiaire d'un fil-ressort ( 38, 201, 300, 614) enroulé sur cette dernière, de telle façon que lorsqu'il sollicite le fil-ressort dans le sens aller, il provoque son resserrement sur la pièce cylindrique et, corrélativement, l'entraînement par friction de cette dernière, tandis que dans l'autre sens désigné sens "retour"-, il provoque le relâchement du fil-ressort et, corrélativement, son-débrayage par rapport à la pièce cylindrique, cette dernière ne se trouvant alors pas entraînée. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de blocage de ladite pièce cylindrique dans le sens retour. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens de blocage consistent en un second fil- ressort appelé ressort anti-retour ( 101, 202, 619) enroulé sur la pièce cylindrique ( 102, 204, 615) et dont une extrémité ( 103, 618) est fixe ou pratiquement fixe tandis que l'autre extrémité est libre, l'agencement étant tel que ce second fil-ressort tend à se resserrer sur la pièce cylindrique lorsque celle-ci tourne dans le sens retour, ce qui assure son blocage par friction. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit fil-ressort ( 201, 300, 614) et, le cas échéant, ledit ressort anti-retour ( 202, 619) s'engage(nt) dans une (des) gorge(s) de section en "V" ( 203) formée(s) dans la paroi de ladite pièce cylindrique ( 204, 304, 615). Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens thermosensibles aptes à réduire l'effort de serrage dudit fil-ressort sur la pièce cylindrique sous l'effet de la chaleur, assurant son débrayage automatique au-delà d'une certaine température. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens thermosensibles comprennent un bilame sensiblement circulaire *( 301), mais non fermé, entourant à la fois S ladite pièce cylindrique ( 304) et ledit fil-ressort ( 300) et dont les extrémités ( 305) et ( 306) sont reliées aux extrémités ( 302) et ( 303) du fil- ressort, de telle sorte qu'une élévation de température provoque le relâchement de ce dernier. 7 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que ledit organe de commande pivotant est un levier coudé ( 41, 404, 502, 608) dont une extrémité présente une fente ( 40, 403, 501, 612) dans laquelle s'engage l'une des extrémités ( 39, 302, 613) du fil-ressort ( 38, 300, 614) rabattue radialement vers l'extérieur, la fente s'étendant longitudinalement parallèlement à l'axe (x-x') de la pièce cylindrique, ce qui autorise la translation axiale de cette dernière. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les bords de ladite fente ( 501) sont légèrement convergents du côté de l'axe de pivotement du levier coudé ( 502). 9 Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé par le fait que ladite fente ( 501) est constituée par l'ouverture séparant les deux bords ( 503) et ( 504) d'un bilame ( 505) cintré porté par le levier coudé ( 502) conformé de telle façon que la largeur de cette fente croît sous l'effet de la chaleur, ménageant ainsi dans la transmission du mouvement entre le levier et le fil- ressort un jeu qui est fonction croissante de la température. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il équipe un frein à tambour du type comprenant une paire de segments ( 10) et ( 11) en arc de cercle aptes à s'écarter l'un de l'autre sous l'action de moyens de commande ( 12) au pied et/ou à main, dans lequel ces segments sont sollicités l'un vers l'autre par un ressort de rappel ( 24) sur un entretoise de longueur variable qui comprend une tige filetée ( 26) se guidant dans une partie tubulaire ( 31) et s'appuyant sur celle-ci par l'intermédiaire d'un écrou ( 30, 102, 204, 304) l'augmentation de longueur de l'entretoise réalisant le rattrapage du jeu, et que cet écrou est constitué par ladite pièce cylindrique. il il Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit organe de commande pivotant est un levier coudé ( 41, 404, 502) à deux bras qui est articulé en sa zone coudée sur l'un desdits segments ( 10), l'un des bras du levier agissant sur le fil-ressort ( 38, 201, 300) et l'autre s'appuyant sur une des extrémités ( 43) de ladite entretoise et qu'un moyen élastique ( 44) sollicite en permanence le levier coudé pour qu'il s'applique contre cette extrémité, la force dudit moyen élastique ne permettant pas de contrarier l'action du ressort de rappel ( 24) mais étant suffisante pour entraîner l'écrou ( 30, 102, 204, 304). 12 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 ou 7 caractérisé par le fait qu'il équipe un frein à disque avec frein à main ( 606) dont le piston d'actionnement est solidaire d'une tige de commande coaxiale ( 607) guidée dans un étrier ( 601), que cette dernière possède une partie d'extrémité filetée par laquelle elle est vissée dans un trou fileté prévu dans le piston ( 606), le déplacement de la tige par rapport à l'étrier ( 601) dans le sens de son recul, réalisant le rattrapage de jeu, et que ladite pièce cylindrique ( 615) est une bague solidaire de ladite tige.