Brevet FR2839538A1 — publié le 20031114

presente dans le premier segment (4). PERFECTiONNEMENTS APPORTES A UN FREiN DE STATiONNEMENT POUR VEHiCULE ET A SON DiSPOSiTiF DE COMMANDE L'invention est relative a un dispositif de frein de stationnement, ou frein a main, pour vehicule automobile. Un frein de stationnement est destine a immobiliser un vehicule. A cet effet, il comprend une plaquette 10 (figure 1) de frein pouvant etre appliquee contre un disque 12 solidaire d'une roue 14. Afin de controler ['application de la plaquette 10 contre le disque 12, la plaquette est solidaire d'une tige 1 6 coulissant a l'interieur d'un etrier 18 suivant un axe 20 perpendiculaire au plan du disque 12. Selon le sens du coulissement de la tige 16, la plaquette 10 est amenee contre le disque 12 ou eloignee de ce dernier. La commande du coulissement de la tige 16 est effectuee par l'utilisateur du vehicule au moyen d'un levier (non represente) de frein a main situe dans lthabitacle. Ce levier fait tourner un arbre 22, lui-meme solidaire d'un dispositif 23 de transformation de mouvement de rotation en mouvement de translation qui comporte des plateaux 24 et 26 solidaires, respectivement, de l'arbre 22 et de la tige 16, et trots billes maintenues entre ces plateaux 24 et 26. Seules 2 billes 28 et 30 vent representees dans la figure 1 pour des raisons de clarte. Ces billes vent logees dans des alveoles des plateaux. L'arbre 22 et le plateau 24 vent immobiles en translation mais libres en rotation autour d'un axe 21 colinecire a l'axe 20. Le plateau 26, solidaire de la tige 16, est immobile en rotation mais libre en translation le long de I'axe 20. En position de repos, ciest-a-dire lorsque le frein de stationnement ntest pas actionne, chaque bille se trouve au fond des alveoles des plateaux 24 et 26. Pour action ner le frein de stationnement, on prevoit u ne com ma nde qui confere un mouvement de rotation a l'arbre 22 et au plateau 24 afin qu'ils tournent autour de-l'axe 21. Dans ces conditions, le plateau 24 etant immobile en translation, la bille roule au fond de l'alveole correspondant et se rapproche de l'extremite, ctest-a-dire de la partie plane du plateau 26.11 en resulte que la bille 28 repousse le plateau 26 dans le sens de la fleche F (figure 1). On a constate que ce dispositif etant tel que la course de la tige l 6 (ou d'un piston relic a cette tige) est necessairement limitee, lorsque la plaquette 10 est usee, cette course risque d'etre insuffisante pour appliquer la plaquette contre le disque l 2. L'invention permet de s'affranchir des inconvenients lies a la limitation de la course de translation d'un organe du dispositif de commande de frein de stationnement. Le dispositif de commande de frein de stationnement conforme a ['invention comprend un element d'actionnement destine a entraner un organe de poussee appliquant la plaquette de frein contre un disque de la roue, cet element d'actionnement etant relic a l'organe de poussee par l'intermediaire de moyens permettant, en position de reF?os, de desolidariser ['element d'actionnement de l'organe de poussee et, lors de l'actionnement, ctest-a-dire du serrage du frein a main, de solidariser ltelement d'actionnement et l'organe de poussee grace a un dispositif intermediaire qui assure la liaison avec l'organe de poussee en des emplacements variables, fonctions de l'epaisseur de ia plaquette de frein. Ainsi, au fur et a mesure de l'usure de la plaquette de frein, la partie de solidarisation du dispositif intermediaire avec ltorgane de poussee se deplace sans compromettre la bonne application de l'organe de poussee contre la plaquette pour assurer le maintien du freinage. Dans un mode de realisation, le dispositif intermediaire et l'organe de poussee cooperent par l'intermediaire de dents complementaires qui stengrenent lors du serrage du frein a main. Le dispositif intermediaire peut etre basculant ou a deplacement radial, ctest-a-dire a deplacement perpendiculaire a la direction de deplacement de l'organe de poussee. Ainsi, I'invention concerne de facon generale un frein de stationnement pour vehicule comprenant un organe de poussee destine a appliquer une plaquette de frein contre une face d'un disque solidaire d'une roue, I'organe de poussee etant actionnable par un dispositif de commande propre a deplacer l'organe de poussee suivant une course limitee, qui comprend, entre le dispositif de commande et l'organe de poussee, des moyens intermediaires qui solidarisent le dispositif de commande de l'organe de poussee dans le sens du serrage et qui desolidarisent le dispositif de commande de l'organe de poussee dans le sens du desserrage, ces moyens comprenant un element allonge solidaire de l'organe de poussee qui s'etend sur une longueur au moins egale a l'epaisseur de la plaquette de frein. Dans une realisation, I'element allonge solidaire de l'organe de poussee comporte des dents et les moyens intermediaires comportent un element a dents destinees a cooperer avec les dents de ltelement allonge. Selon une realisation, I'element a dents est pivotant autour d'un axe solidaire du dispositif de commande avec une premiere position d'extremite correspondant a la solidarisation du dispositif de commande a l'organe de poussee et une seconde position d'extremite correspondant a la desolidarisation de ce dispositif de commande de l'organe de poussee. Dans ce cas, I'element pivotant a dents peut etre solidaire d'un ressort destine a le faire basculer dans la premiere position lors du serrage du frein a main et a le faire basculer dans la seconde position lors du desserrage du frein a main. Selon une realisation, I'element a dents comporte des moyens pour son deplacement perpendiculairement a la course du dispositif de commande. Dans ce cas, le dispositif de commande peut comporter une tige destinee a tourner autour de l'axe de deplacement du dispositif de commande, et cette tige presente des moyens a cames cooperant avec ['element a dents pour le deplacer perpendiculairement a la course lorsque la tige tourne. Selon une realisation, I'organe de poussee comporte une cavite dans laquelle se trouvent ltelement allonge et ['element a dents. Dans une realisation, pour commander le deplacement du dispositif de commande, le frein comporte deux plateaux presentant des alveoles en regard logeant des billes, la rotation d'un plateau par rapport a l'autre plateau faisant echapper au moins partiellement les billes de leurs alveoles de fac, on a faire varier la distance separant les deux plateaux. D'autres caracteristiques et avantages de ['invention apparartront avec la description de certains de ses modes de realisation, celle-ci etant effectuee en se referant aux dessins ci-annexes sur lesquels: ia figure l, deja decrite, est un schema d'un frein a main et d'un dispositif d'actionnement classique, la figure 2 est une vue en coupe d'un frein a main et de son dispositif d'actionnement conforme a ['invention, la figure 3 est une vue a plus grande echelle de la partie B de la figure 2, la figure 4 est une vue analogue a la figure 3 pour une autre position du dispositif d'actionnement, la figure 5 est une vue analogue a la figure 2 pour une variante, la figure 6 est une coupe selon la ligne 6 de la figure 5, la figure 7 est une vue analogue a la figure 6 mais pour une autre position de fonctionnement du dispositif de frein a main, la figure 8 est une vue a plus grande echelle de la partie D du dispositif represente sur la figure 5 dans une position de fonctionnement correspondant a celle de la figure 6, et la figure 9 est une vue analogue a celle de la figure 8 pour la position de fonctionnement correspondant a la figure 7. On se refere en premier lieu aux figures 2, 3 et 4. Dans ce mode de realisation, le frein a main et son dispositif de commande comprennent deux plaquettes 40 et 42 cooperant avec les deux faces d'un disque 44 solidaire d'une roue de vehicule. Un etrier 46 solidaire du chassis du vehicule loge un dispositif de commande comprenant un piston 48 destine a pousser la plaquette 40 contre le disque 44 et, par un mecanisme de reaction decrit plus loin (connu en soi), permet, en meme temps, d'appliquer la plaquette 42 contre l'autre face du disque 44. Le dispositif de commande comprend un plateau de position fixee dispose dans une cavite de l'etrier 46 et traverse par une tige tournante 52 de laquelle est solidaire un autre plateau 54. Les faces en regard des plateaux 50 et 54 presentent des alveoles destinees a loger des billes comme dans le dispositif de la figure 1. Le plateau 54 se prolonge, a l'extremite de la tige 52, vers l'interieur d'une cavite 56 du piston 48, par une partie cylindrique 58. L'extremite de cette derriere coopere avec un mecanisme 60 qui solidarise la partie 58 avec le piston 48 quand un serrage est commande et qui desolidarise la partie 58 du piston 48 dans le cas d'une commande de desserrage. Le serrage s'effectue en faisant tourner la tige 52 autour de son axe 62 a ['aide d'un levier non montre et le desserrage s'effectue par une rotation en sens contraire de la tige 52. Lors du serrage, la partie (ou tige) 58 se deplace dans le sens de la fleche f car les billes entre les plateaux 50 et 54 s'echappent partiellement des cavites 51 et 55 qui logent ces billes. L'epaisseur de la plaquette 40 diminuant avec son usure et la course de la tige 58 etant limitee, la partie de solidarisation entre la tige 58 et le corps du piston doit s'etendre sur une longueur suffisante pour que cette solidarisation puisse s'effectuer malgre les variations de position axiale du piston 48 dues a l'usure de la plaquette 40. Ainsi, le mecanisme 60 comporte, a l'interieur de la cavite 56 du corps du piston 48, une bague 66 presentant sur sa surface interieure, en deux emplacements diametralement opposes le long de deux generatrices, des parties dentees 68 (figure 8) s'etendant sur une longueur au moins egale a ltepaisseur de la plaquette 40. Ces parties dentees 68 cooperent avec des parties dentees complementaires 70 d'elements basculants, respectivement 72 et 74. L'element basculant 72 est represente a plus grande echelle sur les figures 3 et 4. II est pivotant autour d'un pivot 69 solidaire de la tige 58,1'axe de ce pivot etant perpendiculaire a l'axe 62. L'element basculant 72 presente, a ['oppose des dents 70, une face plane 80 destinee, en position de repos (figure 3) a stappliquer contre une face correspondante 82 de la tige 58, cette face 82 etant parallele a l'axe 62. L'element basculant 72 comporte une autre face plane 84 formant avec la face 80 un angle aigu, cette face plane etant destinee a stappuyer, en position de serrage du frein a main (figure 4) contre une face plane 86 de la tige 58, cette face 86 etant perpendiculaire a l'axe 62. Les faces 80 et 84 vent separees par une autre face plane 90 qui prend appui contre une face cylindrique 92 de la tige 58, cette face cylindrique reliant les faces planes 86 et 82 et presentant un axe perpendiculaire a l'axe 62. A l'extremite de la face 84 qui est tournee vers la partie dentee 68, I'element basculant 72 comporte une saillie 94 retenant l'extremite 96 (figure 3) d'un ressort 98 (figure 2) dont l'autre extremite est fixee a l'etrier 46 par l'intermediaire d'une rondelle 100. Le fonctionnement est le suivant: Quand on commande un serrage du frein a main, la tige 52 est tournee dans un sens tel qu'elle deplace ie plateau 54 et la tige 58 selon l'axe 62 dans le sens de la fleche f (figure 2. Dans ces conditions, le ressort 98 est mis sous tension et fait basculer ltelement 72 dans le sens de la fleche F (figure 3), ce qui amene a la cooperation des dents 70 de ['element 72 avec les dents 68 de la bague 66 logee dans le corps du piston 48. L'element basculant passe ainsi dans la position representee sur la figure 4, c'est-a-dire la position pour laquelle les dents 70 et 68 cooperent et la face 84 est appliquee contre la face 86 de la tige 58. Ainsi la tige 58 est rendue solidaire du piston 48 et peut done pousser ce dernier dans le sens de la fleche f pour appliquer la plaquette 40 contre le disque 44. De fa,con en soi connue cette application de la plaquette 40 contre le disque 44 entrane une reaction de l'etrier qui provoque ['application de l'autre plaquette 42 contre la face opposee du disque 44. On observe que la solidarisation de la tige 58 au corps de piston 48 peut s'effectuer correctement malgre les deplacements du piston 48 dus a l'usure de la plaquette 40, et cela en raison de la longueur des chemins dentes 68. Quand le desserrage du frein a main est commande, la tige 58 se deplace dans le sens contraire de la fleche f, ce qui defend le ressort 98 et amene ainsi une rotation de ltelement basculant 72 dans le sens contraire de la fleche f; les dents 70 se degagent done des dents 68, ce qui amene la tige 58 a se desolidariser du piston 48. Ce dernier n'applique done plus une force de serrage de la plaquette 40 contre le disque 44. Le frein est done desserre. Par ailleurs, on salt que le frein de parking peut egalement servir au freinage par appoi sur la pedale de frein. Dans ce cas, le deplacement du piston est commande hydrauliquement par introduction d'un fluide dans une chambre comprenant la tige 58 et la bague 66. Pour empecher une fuite de liquide vers les plaquettes, on prevoit un joint d'etancheite elastique 132 entre la surface exterieure du piston et la surface interieure de l'etrier 46. Ce joint 132 coopere avec le piston 48 de fa,con telle que lorsque ce dernier se deplace vers le disque 44, ce joint 132 est deforme elastiquement et cette deformation exerce une force de rappel sur le piston en ['absence de freinage, c'esta-dire en absence de force hydraulique, afin que les plaquettes 40 et 42 ne frottent pas contre le disque 44 lorsqu'un freinage ntest pas commande. Ainsi, lorsque les plaquettes 40 et 42 s'usent, le piston 48 et la bague 66 se deplacent dans le sens de la fleche f et lorsque le frein de pare est actionne, les dents 70 engrenent avec les dents 68 pour entraner le piston 48. Plus les plaquettes de frein vent usees et plus les dents 70 engrenent avec les dents 68 en un emplacement le plus proche du fond de la cavite de ltetrier, c'est-a-dire le plus eloigne du disque 44. En variante, en prevoit trots, ou davantage, elements basculants repartis regulierement autour de l'axe 62 et un nombre correspondant d'elements dentes allonges 68. On se refere maintenant aux figures 5, 6, 7, 8, et 9. Le frein de stationnement et son dispositif de commande represente sur ces figures est analogue a celui que l'on vient de decrire en relation avec les figures 2 a 4 mais il sten distingue par la realisation du mecanisme permettant de solidariser et de desolidariser la tige 58 du corps du piston 48. Ainsi, dans cette realisation, on prevoit, comme dans la realisation precedemment decrite, des elements dentes allonges 68 dans le corps du piston 48 qui vent destines a cooperer avec des dents 71 d'un elements 110 permettant de solidariser la tige 58 avec le corps du piston 48. Mats, contrairement au mode de realisation precedemment decrit avec les figures 2, 3 et 4, les elements 110 ne vent pas basculants mais se deplacent de fa,con radiale, c'est-a-dire perpendiculairement a l'axe 62. Ainsi la figure 8 represente ['element 110 eloigne de la ligne dentee 68 et la figure 9 represente la position de serrage du frein a main au cours de laquelle la tige 58 entrane le piston 48, les dents 71 cooperant avec les dents 68. Dans cet exemple on prevoit trots elements 11 O1, 11 O2 et 11 O3 (figures 6 et 7) repartis regulierement autour de l'axe 62 et ces elements vent immobiles en rotation, contrairement a la tige 58. A cet effet, les elements j vent retenus par une cage 114 (figure 5) solidaire de l'etrier 46. Les elements 110j vent disposes autour de l'extremite de la tige 58 et chacun d'eux presente, du cote tourne vers cette tige 58, une cavite 116 dans laquelle penetre une saillie 118 formee a la peripherie de l'extremite de la tige 58 de fa,con a constituer une came 120 (figures 6 et 7). Cette came est disposee de fa,con telle quten position de repos, le frein a main etant desserre, les dents 71 vent eloignees des dents 68 (figure 8) et qu'en position de commande de serrage, les dents 71 cooperent avec les dents 68, la came etant alors dans une position telle (figures 7 et 9) qu'elle repousse I'element 110 correspondant vers les dents 68. REVEN DICATIONS 1. Frein de stationnement pour vehicule comprenant un organe de poussee (48) destine a appliquer une plaquette de frein (40, 42) contre une face d'un disque (44) solidaire d'une roue, I'organe de poussee (48) etant actionnable par un dispositif de commande (50, 54, 58) propre a deplacer l'organe de poussee suivant une course limitee, caracterise en ce qu'il comprend, entre le dispositif de commande et l'organe de poussee (48) des moyens (60) intermediaires qui solidarisent le dispositif de commande de ltorgane de poussee dans le sens du serrage et qui desolidarisent le dispositif de commande de l'organe de poussee dans le sens du desserrage, ces moyens comprenant un element allonge (66, 68) solidaire cle ltorgane de poussee qui sietend sur une longueur au moins egale a ltepaisseur de la plaquette de frein. 2. Frein selon la revendication 1, caracterise en ce que ltelement allonge solidaire de ltorgane de poussee comporte des dents (68) et en ce que les moyens intermediaires comportent un element (72; 1 10) a dents (70; 71) destinees a cooperer avec les dents de ['element allonge. 3. Frein selon la revendication 2, caracterise en ce que ['element (72) a dents est pivotant autour d'un axe solidaire du dispositif de commande avec une premiere position d'extremite correspondant a la solidarisation du dispositif de commande a l'organe de poussee et une seconde position d'extremite correspondant a la desolidarisation de ce dispositif de commande de l'organe de poussee. 4. Dispositif selon la revendication 3, caracterise en ce que ['element pivotant (72) a dents est solidaire d'un ressort (98) destine a le faire basculer dans la premiere position lors du serrage du frein a main et a le faire basculer dans la seconde position lors du desserrage du frein a main. 5. Frein selon la revendication 2, caracterise en ce que ['element (1 10) a dents comporte des moyens pour son deplacement perpendicuiairement a la course du dispositif de commande. 6. Dispositif selon la revendication 5, caracterise en ce que le dispositif de commande comporte une tige (58) destinee a tourner autour de l'axe de deplacement du dispositif de commande, et en ce que cette tige presente des moyens a cames (1 18) cooperant avec ltelement a dents pour le deplacer perpendiculairement a la course lorsque la tige tourne. 7. Frein selon l'une des revendications 2 a 6, caracterise en ce que I'organe de poussee (48) comporte une cavite (56) dans laquelle se trouvent ['element allonge et ['element a dents. 8. Frein selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que, pour commander le deplacement du dispositif de commande, il comporte deux plateaux (50, 54) presentant des alveoles (51, 55) en regard logeant des billes, la rotation d'un plateau (54) par rapport a I'autre plateau (50) faisant echapper au moins partiellement les billes de leurs alveoles de fa,con a faire varier la distance separant les deux