<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
"DISPOSITIF DE RSGT =GE .'cUTm:LTI'1E POUR TH.t'"NJTJ,jION,3 :IJ.I1jF::?OHTS Do. T01J'Il'; iT:.'i'rr; =, -'I' FOT/,,jIl';WI1 POUR FlillINS"
La présente invention a pour objet un dispositif de réglage automatique pour transmissions d'efforts de toute nature, et notamment pour freins.
Ce dispositif se caractérise par l'interposition, entre deux parties de la transmission, d'un système de liaison
<Desc/Clms Page number 2>
irréversible susceptible de transmettre l'effort et de régler la distance entre les deux parties, lorsque la course effectuée dépasse une valeur déterminée; ce système de liaison irréver- versible comporte une came pouvant tourner sur l'une des parties de la transmission, et une surface d'appui correspon- dante, solidaire de l'autre partie ;
il comporte, de plus, un système de cliquet et de rochet, l'un de ces organes, par exemple le cliquet, étant monté sur la came ou rellié cinéma- tiquement avec elle, alors que l'autre organe, par exemple,
EMI2.1
le roohot, ust fixe, ttfln dû .L'w2Lu [;0 u:ruu la OUJI1U d'ujt 1\1I/:1u déterminé lorsque le déplacement relatif du cliquet et du ro- chet dépasse une valeur déterminée.
Cette invention peut étre réalisée suivant un grand nombre de formes d'exécution; celles-ci peuvent différer entre elles,notamment : a) par le fait que l'effort à transmettre est un effort de traction, de compression, de flesion, de torsion, ou une combinaison de ces efforts, le système de liaison étant appro- prié aux efforts qu'il doit subir. b) par la nature de la came, dont le profil peut être une courbe plane, ou une courbe gauche, telle qu'une vis par exemple. c) par le mode de pivotement de la dite came, qui dépend de la'nature de celle-ci, l'axe de,pivotement pouvant, par exemple, être perpendiculaire à la direction de l'effort, si la came est une courbe plane, ou parallèle à cette direc- tion, si la came est une courbe gauche, telle qu'une vis. d) par la nature de la surface d'appui pour la came;
cette surface d'appui peut être seulement tangente à la came, si celle-ci n'a pas un rayon de courbure constant, ou bien toucher la came en une infinité de points, par exemple si la came est un. disque excentré ou une vis. e) par le système de rochet et cliquet, qui peut être
<Desc/Clms Page number 3>
extrêmement variable, et qui doit seulement répondre à la con- dition de faire tourner la came d'un angle déterminé lorsque les déplacements relatifs du rochet par rapport au cliquet ont dépassé une valeur déterminée, On doit considérer comme compris dans la désignation "système de rochet et cliquet" les disposi- tifs à arc-boutement qui peuvent, dans certains cas; être uti- lisas.
Les applications du dispositif sont multiples, et toutes comprises dans le cadre de l'invention, on peut envisager l'emploi de ce dispositif pour toutes les timoneries suscepti- bles d'allongement ou d'usure, et notamment pour les freins, tels que les freins de chemins de fer, de tramways, ou les freins de véhicules automobiles.
La description qui suit est plus spécialement relative à une forme d'exécution de cette application particulière, citée à titre d'exemple seulement, parce qu'elle paraît, pour le moment, une des plus importantes.
L'un des inconvénients pratiques les plus gênants de l'emploi des freins usuels, tels que cerne utilisés sur les voi- tures automobiles, est l'obligation d'un règlage fréquent né- cessité par l'usure et l'affaissement progressifs de la matière
EMI3.1
plastique garnissant lex lIlullo 11,t;\::J .
Dans ces conditions, une usure croissante nécessite une course plus grande de l'organe de commande, de sorte que, très vite, la puissance de freinage diminue, ce qui nécessite un nouveau réglage de la pièce d'écartement des mâchoires, ré- glage qu'il faut recommencer après un certain temps d'usage.
Le dispositif suivant l'invention permet un rattrapage entièrement automatique du jeu d'usure, dès que celui-ci dépasse un taux arbitrairement choisi, et répond, de plus,'aux deux conditions indispensables suivantes :
1 ) le rattrapage automatique du jeu, chaque fois qu'il
<Desc/Clms Page number 4>
s'est accru d'une quantité donnée, ne se fait pas sur la cour- se de l'organe de commande, mais par une pièce spéciale inter- posée entre cet organe et les mâchoires,
2 ) le jeu de garde arbitrairement fixé entre le tambour et les mâchoires, lorsqu'elles sont desserrées, reste toujours respecté.
La première condition se traduit par une constance rigoureuse du freinage, la même puissance d'arrêt étant tou- jours obtenue pour une même position de la pédale ou. du levier.
On évite, de la sorte, le désagrément ordinaire qui consiste, après une certaine usure, à arriver, en fin de' course, avec une puissance de freinage notablement insuffisante,
La seconde condition signifie que le dispositif de rattrapage de jeu doit nécessairement conserver une garde sen- siblement constante pour permettre le franc décollage des mâ- choires dès qu'on desserre les freins.
Pour arriver à ce résultat, on interpose, entre la pièce qui commande l'écartment d'une mâchoire et la face cor- respondante de celle-ci, une pièce tournante susceptible de règler leur distance en transmettant l'effort. On peut avan- tageusement faire usage à cet effet d'un écrou dont la vis,
EMI4.1
aPDI1.:,"tiont À, l'une fios rnti.on mobilng, soit l'nrRanc l"(ioej1- teur de la poussée, soit l'extrémité de la mâchoire elle-même.
L'écrou porte, de plus, un cliquet à ressort, pivoté sur un axe non parallèle à l'axe de l'écrou, et en principe perpendiculaire, ce cliquet venant s'engager avec un rochet solidaire d'une partie fixe sur le tambour de frein, ou inver- sement, le sens de l'encliquetage étant tel que, dans un dé- placement de serrage, le cliquet puisse glisser librement sur une dent, et la dépasser pour s'engager avec le dent suivante, lorsque le rattrapage de jeu s'opère.
Soient 1, la course prévue pour la commande destinée à oompenser les déformations élastiques des mâchoires, et la
<Desc/Clms Page number 5>
garde donnée initialement entre la mâchoire et le tambour en position de desserrage, elle jeu d'usure limite toléré sans rattrapage. La hauteur donnée à la denture sera : 1 + eT.
Au montage, le jeu est e et, lorsque le frein est desserrée le rochet bute sur le fons d'une dent. Quand on
EMI5.1
manoeuvre alors le frein '1. fond, le rochet r;7.i;;:>e à l'aller et au retour sur cette dent de la quantité 1, sans la quitter, car il est appuyé par un ressort contre cette dent.
Lorsque du jeu d'usure commence à se produire entre 0 et e', la course et la garde ugmentent légèrement. Dès que le jeu limite eT est atteint, la course devient 1 + eT, égale à la hauteur de la denture, cequi fait qu'en fin de course le rochet se dégage de cette dent et tourne d'une quan- tité limitée par une butée pour se trouver en face de la dent
EMI5.2
suivante. Au roi,() 11 1'. ln ,'i':I1P1; ,nt" o 1,i f1171' ln fr)T)tl fin cette dent et l'écrou étant soumis à un déplacement rectiligne, est obligé de tourner, il suffit que la rotation correspondant à la course ait modifié, de la quantité e', l'écartement entre la mâchoire et l'organe de poussée entre lesquels est interposé l'écrou.
Non seulement la course est ramenée à sa valeur pri- mitive 1, mais la position fin de course de l'organe de poussas redevient également la môme. Le frein se retrouve automatique- ment en sa situation de montage. De même, la garde devient e + eT au moment où le rattrapage de jeu va s'opérer pour re- prendre la valeur e aussitôt après la correction automatique, Elle ne peut donc jamais descendre en dessous de sa veleur de montage, ni s'accroître, de plus do o' , Comme o' peut être arbitrairement choisi par la valeur du pas de la denture, il apparaît que l'on peut maintenir les caractéristiques fondamen- tales du frein aussi peu variables qu'on le désire.
Il est à noter qu'au serrage l'écrou n'a aucune ten- dance à tourner, car son pas est suffisamment faible pour qu'il
<Desc/Clms Page number 6>
soit irréversible.
Dans la forme d'exécution qui vient d'être définie, le cliquet est pivoté sur un axe non parallèle à l'axe de l'écrou, de telle manière que la butée du dit cliquet, au fond d'une dent du rochet, donne une composante ayant un mouvement de rotation par rapport à l'axe de l'écrou. Mais on peut aussi disposer le cliquet sur un axe parallèle à celui de l'écrou, à condition que des moyens soient prévus pour que la translaison de l'écrou détermine un mouvement de rotation re- latif au cliquet et du rochet. Ces moyens peuvent être cons-
EMI6.1
ti1;uÓr,J par u.n doigt. tl.ppnl."l;ol1.ttn'l; u 1,'601'ou (ou 011.0u1'U ?L lu viii) , ce doigt s'engageant dans une rainure hélicoïdale de la partie fixe.
Le dessin annexe représente, à titre d'exemple seu- ' lement, trois formes d'exécution de l'invention.
La figure 1 est une élévation, en coupe, d'une première forme suivant la ligne 1-1 de la figure 2,
La figure 2 est,un plan en coupe, suivant la lignc II-II de la figure 1,
La figure 3 est une vue en élévation d'une seconde forme,
La figure 4 est une vue en élévation et coupe d'une troisième forme,
La figure 5 est une vue de profil correspondant à la figura 4.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, l'appareil com- prend les parties principales ci-après décrites :
Un corps ou bâti 1 est monté, par le moyen des deux pattes 2 et 3, sur le flasque fixe fermant le tambour de frein, la fixation est assurée par un moyen quelconque, et par exemple. par les vis 4 et 5 munies (l'écrous. Sur l'une des faces de
<Desc/Clms Page number 7>
plan détermine par les pattes 2 et 3, on trouve un bossage 6 percé d'un trou 7 disposé pour recevoir le raccord souple d'une canalisation d'arrivée de fluide sous pression. Sur l'autre face, on trouve un autre bossage 8 alésé intérieu- rement, parallèlement au plan des pattes 2-3, comme il sera
EMI7.1
01':1/ 11 f [ tj <:5 l' 11[, L 1 d Il .
Le fond du dit alésage affecte une forme sphérique, comme il est montré en 9, et ce fond est entaillé d'une gorge 10 qui est en communication par le trou 11 et le trou 12, avec l'orifice 7. Le fond 9 est coiffé d'une calotte sphé- rique en caoutchouc 13, conformément à une disposition qui a déjà été proposée par le Demandeur. :La calotte 13 est munie de rebords 14 et 15 qui sont tenus en place par serrage, au moyen d'une rondelle 16 sur laquelle agit une vue 17 montée dans le taraudage 18 du bossage 8. La vis 17 est alésée cylindriquement en 19 et, dans cet alésage, peut coulisser une calotte 20 rigide, qui recouvre la calotte en caout- chouc 13.
EMI7.2
A 1'intérieur de l' ule:wa;u cyiiàidriquc 21 coulisse un piston 22 qui agit sur l'une des mâchoires de freinage. La tige de ce piston, visible en 23, est filetée et, sur cette vis se monte un écrou 24. Le dit écrou est percé, en 25, d'un trou de centrage pour un téton 26, appartenant à la ca- lotte 20. De plus, l'écrou 24 reçoit des axes radiaux 27, en nombre quelconque, et par exemple De trois, sur lesquels pivotent des cliquets 28.
Les dits cliquets 28 sont mainte-
EMI7.3
nue, wiu Lige ic.X.ltjlc ,;'J. 1 .s'my;,u cIL¯lld-",Wl tm duS dits cliquets, à l'une de leurs extrémités, tandis qu'à l'autre extrémité, elle s'engage dans un trou correspondant d'un callier 30 solidaire de l'écrou. Les cliquets 28 coopèrent avec une denture radiale 31 appartenant à la vis 17.
Le fonctionnement est le suivant :
EMI7.4
Au momant du fli;<:1.n;ig<:, do l'huilo :10UO prcasion iii;-
<Desc/Clms Page number 8>
rive par l'orifice 7 et les trous 12 et 11, dans la gorge 10; La calotte 13 se gonfle et, par l'intermédiaire de la chape 20 pousse l'écrou 24 et la tige 23 du piston 22.
L'écrou 24 n'a aucune tendance à tourner par rapport au pis- ton 22, car le pas du filetage est faible; le piston 22 est lui-même immobilisé en rotation par un doigt 32 qui s'engage dans une rainure longitudinale 33 du dit piston. La trans- lation du piston 22 actionne la mâchoire de serrage; au cours de cette translation, le ressort 29 maintient le cli- quet 28 au contact du flanc de la dent 31 avec laquelle il est engagé.
Si la course du piston 22 dépasse par exemple, par suite d'usure des garnitures de frein, le maximum déterminé, le cliquet 28 se dégage de la dent 31 sous l'action du ressort 29 qui le fait tourner d'une quantité suffisante pour que ce cliquet 28 vienne en face de la dent suivante. Au moment du défreinage, sous l'action du ressort de rappel des mâchoires, le piston @2 est ramené en arrière, ainsi que l'écrou 24.
Le cliquet 28 s'arc-boute dans la nouvelle dent. Cet arc- boutement a pour effet de forcer l'écrou 24 à tourner pour rattraper le jeu d'usure.
Au lieu d'un cliquet 28, on pourrait employer une came d'are-boutement; dans ce cas, la denture 31 serait sup- primée et remplacée 'par une surface lisse. Dans tous les'cas, le pas de la vis 18 est choisi d'un sens tel que l'arc-bou- tement ait tendance à serrer davantage la dite via,
On pourrait encore utiliser une denture à rochet ordinaire intérieure, et articuler les cliquets 28 sur des axes parallèles l'axe de la vis 23; dans ce cas, il est né- cessaire que la translation du piston 22 imprime aussi à ce dernier, ou bien à l'écrou 24, un mouvement de rotation, Ce résultat sera obtenu simplement en donnant à la rainure 33 une forme hélicoïdale au lieu de donner une forme rectiligne.
EMI8.1
Le fonctionnement serait aloxsévidemmeni: identio1Jp. 1'111 n1"(.('>':"1 "
<Desc/Clms Page number 9>
le piston 22 aurait, en cours de translation, un mouvement de rotation sur son axe et entraînerait l'écrou 24 dans oe mou- vement de rotation, le frottement du cliquet 28 sur le rochet correspondant (l'axe du cliquet 28 étant parallèle ,\ l'axe de la vis 23) étant insuffisant pour permettre à l'écrou 24 de tourner sur la roue 23. Si le déplacement est suffisant pour que le cliquet 28 échappe une dent du rochet, le dit cliquet s'arc-boutant sur la dent suivante, au desserrage des freins, immobilisera l'écrou 24, alors que le piston 22 tournera par rapport au dit écrou pour assurer le rattrapage de l'usure.
Une certaine friction peut, en dehors de celle réalisée entre la vis 23 et 1'écrou 24, accoupler le dit écrou 24 avec le piston 22. A/cet effet, on pourra employer une lame de ressort enroulée, fixée sur 1'écrou 24 et frot- tant sur la surface cylindrique interne du piston 22.
On doit considérer comme une partie importante de l'invention IL combinaison d'un système de réglage du genre décrit, avec un frein hydraulique cornue indiqué. Si un tel
EMI9.1
r'.'?:1;1f' n'est p.'3 1.r,;-nl, jl :"J1)f-, ;'l','iv''I' '111( 1r=< niilntte8 e11 caoutchouc 13 travaillent au-delà de la valeur limite pour laquelle elles ont été établies, ce qui conduit à de graves inconvénients. Ces inconvénients sont complètement évités par le dispositif d'après l'invention, dont l'application au sys- tème de frein hydraulique constitue, par conséquent, une partie importante.
Dans l'exemple représenté par la figure 3, le frein est un frein à mâchoires 41 et 42, qui agissent sur un tambour 43. Les mâchoires sont rappelées, en position de desserrage, par un ressort 44 ot, conformément à des dispositions propo- sées antérieurement par le Demandeur, l'effort de freinage est exercé par des moyens hydrauliques. Le fluide sous pression arrive, au moment du freinage, dans les chambres 45, et 46 de
EMI9.2
la ri,ce 47, et cette rreGi0n arjt rj.rr fies calottes en caout-
<Desc/Clms Page number 10>
/ chouc 48 et 49 qui poussent les pistons 50 et 51 qui agis- sent sur les mâchoires 41 et 42 en antagonisme avec le ressort 44, pour assurer le freinage.
Conformément à la caractéristique principale de l'in- vention, un système de liaison irréversible est interposé entre les pistons 50 et 51 et les mâchoires 41 et 42, ce système de liaison irréversible étant susceptible de trans- mettre l'effort de freinage et de règler la distance initiale entre le piston 50 et la mâchoire 41, ainsi qu'entre le piston 51. et la mâchoire Il:2. Ce système de liaison irré- versible comporte une came 52-53 pivotée en 54-55, sur le piston 50 - 51, de manière à pourvoir tourner autour d'un axe perpendiculaire à la direction de l'effort à transmettre; les cames 52 - 53 appuient chacune sur une surface appropriée des mâchoires 41 et 42.
Le système de liaison comporte, de plus, un système de rochet 56 - 57, calé sur le même axe 54- 55 que la came 52 - 53, et coopérant avec un système de cli- quet 58 - 59 pour faire tourner la came d'un angle déterminé lorsque le déplacement relatif du rochet 56 - 57, par rapport au cliquet 58 - 59, dépasse une valeur déterminée.
Comme indiqué, le pas de la denture du rochet 56-57 est égal à la course prévue pour la commande destinée à compen- ser les déformations élastiques des mâchoires,plus le jeu d'usure limite toléré sans rattrapage.
Au moment du freinage, les cliquets 58 - 59, ainsi
EMI10.1
qu t:1.1 tlé j à 6 .h à a=np i 1 quô> , t;,ir.taoriL attr lu dOl1 un 1)1' lu du. rochet 56-57. Si la course est supérieure au pas de la den- ture, ce qui a lieu lorsque le jeu d'usure dépasse la valeur déterminée,le cliquet 58 - 59 s'engage avec une autre dent du rochet 56 - 57, de telle sorte que, lors du rappel par le ressort 44n le dit rochet 56 - 57 et, par conséquent, la came 52 - 53, tourneront d'un certain angle qui modifiera la distance initiale entre les pistons 50 - 51 et les mâchoires
<Desc/Clms Page number 11>
41 - 42, d'une quantité correspondant au jeu d'usure normal, de telle sorte que le dit jeu d'usure cet ramené à une valeur
EMI11.1
inférieure 1. l. v."1''''n-' 1" il CJ ,,: Il' Il,,.
Le profil des cames 52 - 53 sera convenablement choisi pour qu'il y ait are-boutement entre les axes 54 - 55 et les surfaces d'appui 41 et 24; on pourra prendre, par exempte une courbe en développante de cercle, dont la développée sera un cercle de rayon suffisamment petit et convenablement déter- miné. Cette courbe en développante de cercle présente l'a- vantage de maintenir constante la valeur d'are-boutement et de permettre un réglage constant de l'écartement entre les pistons
EMI11.2
)U - Si ctj Lu.J Weullu 1 t';W 1 l. L,, j><Ji<1 tUI" 'u LwL.l ull 111,.lJl().LJ déterminé des cames 52 - 53.
11 exemple des figures 4 et 5 ne diffère du pré- cédent que par la disposition des cames qui, au lieu de tourner autour d'un axe perpendiculaire à la direction de l'effort à
EMI11.3
transmettre, tournent autour (lytin :n0 iiii ooï]1ci(10 avec la direction du dit effort. Dans cet exemple, l'effort transmis est un effort de traction. La came 52 a lu forme d'une vis; elle est pivotée en 54 sur l'une des parties 51 de la transmission. La surface d'appui correspondante est aussi une vis 42 qui s'engage avec la vis 52 et qui est reliée à l'au-- tre partie de la transmission.
La vis ou came 52 porte une denture 57 en forme de rochet, dans laquelle s'engage un
EMI11.4
u11l1LlUt bd. 1JU 1 c L 1 qmj i'L.. u de r L IL Ù 1 Lo i i Li lu (JUIIIU uut parallèle à la direction de l'effort, il est nécessaire de prévoir un dispositif de transformation de mouvement pour assu- rer le déplacement relatif du cliquet 58 par rapport au ro- chet 57, au cours de la course. A cet effet, on peut, par exemple, monter le cliquet 58 sur -Lui manchon 60, qui peut tourner librement et qui est muni, en 61, d'un pas de vis
EMI11.5
r';1\I'er8jl)l 8ni':1",)l1'lllt ,1'18(' lilJ '"0,r'\ll 100l:l, cCJt't"O,C1110J1li:
1Jlt z, On voit que le déplacement longitudinal de l'ensemble détermine
<Desc/Clms Page number 12>
une rotation du manchon 60. Si cette rotation dépasse celle qui correspond à la course normale,'déterminée par le pas de la denture, la came 52 sera amenée à tourner comme dans l'exemple précédent, le fonctionnement n'étant pas modifié.
REVENDICATIONS
1- Dispositif de réglage automatique pour trans- missions d'efforts de toute nature, et notamment pour freins, caractérisé principalement par l'interposition, entre deux parties de la transmission, d'un système de liaison irréver- sible susceptible de transmettre l'effort et de régler la dis- tance entre les deux parties, lorsque la course effectuée dé- passe une valeur déterminée; ce système de liaison irréversible comporte une came pouvant tourner sur l'une des parties de la transmission, et une surface d'appui correspondante solidaire de l'autre partie;
il comporte, de plus, un système de cliquet et de rochet, l'un de ces organes, par exemple le cliquet, étant monté sur la came ou relié cinématiquement avec elle, alors que l'autre organe, par exemple le rochet, est fixe, afin de faire tourner la came d'un angle déterminé lorsque le déplacement relatif du cliquet et du rochet dépasse une valeur déterminée.