Brevet FR2892963A1 — publié le 20070511

DISPOSITIF DE RATTRAPAGE AUTONOME D'USURE L'invention se réfère au document PCT/FR05/00306 du 10 février 2005 et plus particulièrement à la façon de gérer le système de rattrapage d'usure qui y est décrit dans la figure 2. Une solution mécanique présentant plusieurs positions de fonctionnement est certes décrite dans ce document ; si elle donne de bons résultats, elle nécessite la présence d'un actionneur particulier (un système électro-aimant) et sa commande avec tous les équipements et les aléas que cela comporte. Le document demande de brevet français numéro 05 10911 du 26 octobre 2005 présente une solution différente par la mise en place d'un moteur auxiliaire. Cette solution beaucoup plus souple que la précédente a aussi l'inconvénient de rajouter un actionneur et tous les aléas correspondants. C'est un des buts de l'invention de proposer une solution qui gère le rattrapage d'usure défini dans le document PCT/FR05/00306 du 10 février 2005 de manière complètement autonome sans aucune intervention extérieure de quelque sorte que ce soit. Cette opération se fait par la mise en mémoire de l'état d'usure des pièces à contrôler. C'est un autre but de l'invention de proposer une solution qui effectue le rattrapage d'usure avec le maximum de précision, l'énergie nécessaire à cette opération étant stockée et libérée lorsque le niveau de contrainte entre les pièces à déplacer est faible. Cette caractéristique réduit l'usure des pièces en contact pendant cette opération et l'énergie nécessaire à sa réalisation à leur minimum. C'est un autre but de l'invention de prévoir que, exceptionnellement, si l'espace à rattraper est trop grand et lorsque l'organe qui stocke l'énergie est saturé, on prévoit une phase de rattrapage d'usure en temps réel. C'est enfin un autre but de l'invention de prévoir que, après une phase de rattrapage en temps réel, et lorsque le niveau de contrainte entre les - 2 - pièces en mouvement aura diminué, l'énergie stockée dans l'organe prévu à cet effet va affiner la phase de rattrapage effectué en temps réel et faire retomber les contraintes provoquées par cette opération. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on reconnaît figure 1 la figure 1 du document PCT/FR05/00306 du 10 février 2005 avec les mêmes repères attribués aux mêmes composants. La figure 2 reprend dans les mêmes conditions une partie de la figure 2 de ce même document auxquels on a ajouté en 68 un disque solidarisé en rotation au moyeu 50 par le doigt 66, ce disque pouvant se déplacer en translation sur ledit moyeu. Un deuxième disque 80 est monté sur le support mobile 14 par un mécanisme 76. Ce mécanisme connu et non représenté est du type roue libre de vélo qui n'autorise la rotation du disque 80 par rapport au support mobile 14 que dans un seul sens. Au moins un ressort 74 se loge dans une fenêtre aménagée dans le disque 68 et une autre dans le disque 80. Le ressort équipé de ses deux demi-guides 70 et 72 assure la position longitudinale du disque 68 par rapport au disque 80. L'organe mobile 18 est prolongé jusqu'au niveau du disque 80 dont il peut dans certaines conditions en stopper la rotation. La figure 3 est une vue suivant la flèche V du montage représenté figure 2 et dans laquelle on voit notamment le disque 80 venir en appui sur l'organe mobile 18. Lors de la phase de serrage (le galet 28 est dans la partie 34H de la gorge figure 1), l'ensemble des deux disques 68 et 80 va tourner dans le sens de la flèche R. Si l'on considère que le niveau d'usure des pièces 18 et 20 (figure 1) atteint un seuil nécessitant un rattrapage de cette usure, l'angle de rotation du support mobile 14 sera tel que le disque 80 viendra au contact de la pièce 18. Or dans cette phase de serrage, l'effort transmis par la liaison support mobile 14 au moyeu 50 est tel que le frottement engendré sur le filetage qui sépare ces deux pièces, les solidarise, de - 3 - sorte que, 80 arrêté et 68 tournant, la face 82 du disque 68 va donc se déplacer par rapport à la face 84 du disque 80. On va donc comprimer le ressort 74. Cette compression va se poursuivre jusqu'à la fin du mouvement du support mobile 14. On notera que pendant cette phase le mécanisme 76 permet la rotation du support mobile 14 dans le disque 80 suivant la flèche R. Pendant la phase de desserrage, le support mobile 14 va tourner en sens inverse de R et dans ce cas entraîner, grâce au mécanisme 76, le disque 80 dans son mouvement. Le ressort 74 pourra alors faire tourner le moyeu 50 par rapport au support mobile 14 lorsque le niveau de contrainte entre ces deux pièces sera suffisamment faible pour autoriser ce déplacement. c'est-à-dire, lorsque les pièces 18 et 20 (figure 1) ne seront plus en contact, c'est dans ce mouvement que s'effectue l'opération de rattrapage. Ce processus se fera d'autant plus facilement que le pas souvent décroissant des gorges de la douille 30 (figure 1) en fonction du serrage sera à ce moment là supérieur en valeur au pas fixe du filetage qui relie le moyeu 50 au support mobile 14 (rappelons que à ce moment là les pièces 18 et 20 ne se touchent plus). En pratique, en fin de serrage, le pas des gorges de la douille a une valeur de 1 mm environ. On aura intérêt, dans la plupart des cas, à prendre une valeur de cet ordre pour celui du filetage en question, toutefois l'efficacité du rattrapage peut amener à prendre des valeurs supérieures. Le fait de monter le ressort 74 dans deux fenêtre des disques 68 et 80 comporte l'avantage de les faire travailler en précontrainte, même lorsqu'ils ne sont pas sollicités, c'est-à-dire que les faces 82 de 68 et 84 de 80 sont coplanaires. Cette particularité permet de mieux maîtriser les phénomènes d'hystérésis du ressort et le frottement résiduel entre les pièces 50 et 14 qui altèrent la fidélité du système. Elle permet aussi - 4 - de mieux positionner les caractéristiques dudit ressort par rapport au seuil de contrainte permettant ou non la rotation du moyeu 50 sur le support 14. Enfin, si elle impose un guidage efficace du ressort par les guides 70 et 72, elle évite toute opération de réglage, donc de déréglage intempestif du ressort 74. En pratique, on prévoira la mise en place de plusieurs ressorts 74 sur un même équipement, en variante on pourra adopter un système de ressort spirale entre les disque 68 et 80. Ce fonctionnement simple et entièrement autonome ne perturbera pas de manière significative le fonctionnement du seul moteur M de la figure 1, par contre il ne permet que des rattrapages de petites amplitudes donc fréquents. Par ailleurs, les dits rattrapages ne seront effectués que lorsque l'effort entre les organes 18 et 20 atteindra son niveau maximum. Il parait souhaitable, pour les freins de véhicules automobiles, de systématiser cette opération à chaque arrêt du véhicule, ceci en marge des freinages aux conditions maximum d'effort. On reconnaît donc bien dans cette description, les différents points de l'invention à savoir une mise en mémoire de l'état des pièces d'usure qui est matérialisée par la position angulaire du disque 80 par rapport au support 14 définie par le mécanisme 76. La mesure de l'usure stockant l'énergie dans le ressort 74 qui la libère lorsque le niveau de contrainte entre le moyeu 50 et le support 14 est suffisamment faible pour permettre l'ajustement de la position relative de ces deux pièces dans les meilleures conditions de précision d'usure de ces composants et pour une consommation d'énergie minimale. Toutefois l'invention prévoit aussi, pour des raisons de sécurité évidentes, que si l'espace à rattraper est très grand (donc si l'opération de rattrapage n'a pas été faite depuis un temps trop long), un système - 5 - non représenté sur le dessin bloquera la rotation relative du disque 68 par rapport au disque 80, par exemple lorsque le ressort 74 a atteint son taux de compression maximum. Ce blocage du disque 68 peut être fait par une mise en butée sur la pièce 18 décalée dans l'espace par rapport à celle du disque 80. Dans ce cas, la rotation du support 14 va entraîner directement une phase de rattrapage puisque le disque 68, donc le moyeu 50, sont fixes en rotation. Cette opération doit rester exceptionnelle car, sous la contrainte, elle entraîne une usure importante du filetage entre le moyeu 50 et le support 14 et une surcharge du moteur. Enfin, l'énergie stockée dans le ressort 74 pendant la période qui a précédé cette phase va dans un second temps ajuster avec précision la position du moyeu 50 et du support 14 lorsque leur liaison ne sera plus contrainte. Elle fera retomber l'ensemble des contraintes générées par cette opération de rattrapage en temps réel dans la cinématique. Si on admet que cette opération de rattrapage en temps réel n'est plus exceptionnelle, mais peut être systématisée, le mécanisme décrit dans la figure 2 peut se simplifier considérablement puisque c'est le disque 68 qui peut lui-même directement venir en butée sur la pièce 18. On supprime alors le disque 80, le mécanisme 76 et le ressort 74. Cette éventualité, répétons le, ne nous parait pas réaliste tant elle compromet (à cause de la contrainte entre toutes les pièces en mouvement relatif les unes par rapport aux autres pendant cette phase de rattrapage) la fiabilité du système dans le temps par un taux d'usure élevé des dites pièces. Elle augmente considérablement le niveau d'énergie nécessaire à la réalisation de l'opération, elle altère la précision de positionnement, ne permet pas de libération des contraintes résiduelles dans l'ensemble de la cinématique, enfin elle surcharge considérablement le moteur en terme de puissance à fournir. - 6 - On notera que, à chaque changement de plaquette, il y a lieu de réinitialiser la position du mécanisme 76. Par ailleurs, celui-ci générera un frottement suffisant pour éviter tout mouvement intempestif entre le disque 80 et le support mobile 14. REVENDICATIONS : 1 û Dispositif suivant le document PCT/FR05/00306 du 10 février 2005 caractérisé en ce que le dispositif de rattrapage d'usure se gère de manière complètement autonome sans aucune intervention extérieure de quelque sorte que ce soit. Cette opération se fait par la mise en mémoire de l'état d'usure des pièces concrétisée par la position angulaire relative du disque 80 par rapport au support mobile 14. 2 û Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que pour effectuer ce rattrapage avec le maximum de précision, l'énergie nécessaire à cette opération stockée dans le ressort 74 se libérera lorsque le niveau de contrainte entre le moyeu 50 et le support mobile 14 sera faible. Cette caractéristique réduisant l'usure des pièces en contact pendant cette opération et l'énergie nécessaire à sa réalisation à leur minimum. 3 û Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le mécanisme 76 ne permet la rotation du support mobile 14 dans le disque 80 que dans le seul sens de la flèche R ; il génère par ailleurs un frottement suffisant pour éviter tout mouvement intempestif du disque 80 par rapport au support mobile 14. 4 û Dispositif suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que, exceptionnellement, si l'espace à rattraper est trop important et lorsque le ressort 74 a atteint son taux de compression maximal, on bloque en rotation le disque 68 solidairement avec le disque B0. Ce dispositif en entraînant un mouvement relatif entre le support mobile 14 et le moyeu 50 effectue une phase de rattrapage en temps réel. 5 û Dispositif suivant les revendications 1, 2 et 4 caractérisé en ce que, 25 après la phase de rattrapage en temps réel et lorsque le niveau de contrainte entre le support mobile 14 et le moyeu 50 aura diminué,- 8 -l'énergie stockée dans le ressort 74 va affiner la phase de rattrapage effectuée en temps réel et faire retomber l'ensemble des contraintes générées dans la cinématique par cette opération.