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-DISPOSITIFS DE REGLAGE AUTOMATIQUE POUR FREINS"
La présente invention concerne des dispositifs de réglage automatique permettant de compenser automatiquement l'usure des garnitures de friction utilisées dans les freins, notamment dans les freina de véhicule, de façon à supprimer tout réglage manuel jusqu'à usure complète des dites garni- tures, les dits dispositifs pouvant être appliqués aussi bien aux freins commandés mécaniquement par câble ou par tringle, qu'à ceux commandés hydrauliquement, pneumatiquement ou élec- triquemeiit.
Dans ce but et suivant l'invention, la course des mâchoires est automatiquement réglée et maintenue à une même valeur, quel que soit l'état d'usure des garnitures, à l'aide de butées d'arrêt à jeu libre dans un seul sens, montées sur le plateau de frein et dont la position est réglée automati-
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quement par l'action de butées fixes portées par chaque mâchoire, pour retenir la mâchoire à la distance requise d'écartement de la poulie de frein.
Suivant l'invention également, et en vue d'assurer un rattrapage automatique de l'usure des garnitures de frein par un écartement correspondant des points d'appui et d'arti- culation des mâchoires, les dits points'd'appui sont consti- tués par les extrémités de deux pistons ou poussoirs soumis à l'action d'un ressort antagoniste et pourvus de moyens hydrauliques ou mécaniques empêchant tout rapprochement de ces pistons après leur écartement correspondant à l'usure progressive des dites garnitures.
A simple titre démonstratif, quelques formes d'exécution de l'objet de l'invention se trouvent décrites ci-après, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue d'élévation d'un frein de véhicule à commande hydraulique, équipé du dispositif d'auto-réglage;
Fig. II est une vue de détail, à plus grande échelle, montrant l'organe formant la butée d'auto-réglage;
Fig. III est une vue latérale de ce même organe de butée;
Fig. IV montre un frein de véhicule du type auto-serrant, à commande mécanique, équipé du dispositif montré aux Figs.
I à III et d'un dispositif hydraulique de rattrapage d'usure automatique;
Fig. V est une vue de détail à plus grande échelle du dispositif de rattrapage d'usure montré en Fig. 4 ;
Fig. VI montre l'application de ces mêmes dispositifs à un frein du type auto-serrant à commande hydraulique ;
Fig. VII est une vue en coupe transversale verticale du frein montré en Fig. 17;
Fige. VIII et IX montrent une variante de réalisation
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du dispositif d'auto-réglage montré en détail aux Figs. II et III, la Fig. X montrant l'application de cette variante.
Fig. XI montre une autre variante de réalisation du dispositif d'auto-réglage.
Fig. XII est une vue d'élévation en coupe partielle d'un dispositif mécanique permettant le rattrapage automatique de l'usure des garnitures.
Fig. XIII est une vue en coupe transversale suivant la ligne XIII-XIII de Fig. XII.
Le frein de véhicule montré en Fig. 1 se compose d'une poulie P et de deux mâchoires M pivotant aux points R. L'éoar- tement des mâchoires est produit par pression d'huile dans le cylindre de commande Y suivant le dispositif connu dans les freins à commande hydraulique. En vue de réaliser l'auto- réglage du frein, chaque mâchoire porte deux tétons T et T' entre lesquels vient se placer avec un certain jeu un doigt A qui est constitué par le bout terminal d'une bande ou fil métallique A1, enroulé exactement sur un pivot B calé sur le plateau de frein W, les mâchoires M présentant chacune une boutonnière M1 permettant le libre passage du pivot B.
L'assemblage des pièces A et B forme un dispositif à sens de rotation unique. Si on sollicite le doigt A, dans le sens de l'enroulement, les spires tendent à se serrer sur le pivot B et font corps aveo lui; toute rotation est impossible dans ce sens. Si l'on agit en sens inverse, les spires desserrent leur étreinte et se libèrent du pivot sur lequel elles peu- vent tourner; la matière constituant la pièce A est choisie de façon à éviter toute déformation. Des enroulements de ce genre sont utilisés dans certaines roues libres où ils trans mettent des couples élevés.
Le sens de l'enroulement A1 est choisi de telle façon qu'il puisse tourner sur son pivot lorsque le doigt A est @
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entraîné par le téton T, c'est-à-dire dans le sens du ser- rage de la mâchoire contre la poulie; le doigt A doigt régleur suit donc le déplacement de la mâchoire dans le sens du freinage. Sa rotation n'étant pas permise dans l'autre sens, il s'immobilise dans la position extrême lorsque la mâchoire est rappelée par le ressort U vers son point de repos; celui-ci est atteint lorsque le téton T' rencontre le doigt régleur A qui l'immobilise.
La course de rappel de la mâchoire sera donc exactement réglée par le jeu qui existe entre le doigt régleur et les tétons T et T' ; jeu est prévu de telle façon que la mâchoire soit suffisamment déga- gée dans sa position de repos pour éviter tout frottement contre la poulie.
Lors du freinage et au fur et à mesure que les garnitu- res de frein s'usent, les mâchoires se reprochent de la poulie en entraînant le doigt régleur A qui, pour la raison exposée plus haut, reste maintenu dans la position angulaire dans laquelle il a été amené par le téton T. Quel que soit l'état d'usure,la course des mâchoires sera automatiquement réglée et maintenue à la même valeur. En cas de remplacement des garnitures, le système peut être ramené dans sa position primitive en faisant tourner -le pivot B dans le plateau fixe.
Il suffira pour cela de desserrer l'écrou E immobilisant le pivot B.
Le doigt A peut se trouver indifféremment de l'un ou l'autre côté de la mâchoire ; partie enroulée sur le pivot B peut même se prolonger de part et d'autre, afin d'obtenir un bon contact entre les spires et le pivot. Dans ce cas, il faudra prévoir dans l'âme de la mâchoire une ouverture suffisaient grande pour permettre à cette dernière de se déplacer librement.
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Pour soustraire le doigt A aux vibrations qui pourraient causer sa rotation intempestive pendant le freinage, il peut être prévu un ressort de rappel V qui sollicite le doigt dans le sens du calage. Pour la clarté du dessin, ce ressort n'a été indiqué qu'aux Figs. II et III.
En plus des avantages signalés plus haut, ce dispositif présente les qualités suivantes : grande simplicité, usure nulle, déréglage impossible, absence de frottements parasitea susceptibles de diminuer le rendement de la commande.
La Fig. IV montre l'application du dispositif de réglage automatique décrit ci-dessus, dans son application à un frein à action auto-serrante et à commande mécanique, le dit frein comportant en outre le dispositif automatique de rattrapage d'usure des mâchoires, montré à. plus grande échelle en Fig. V.
On sait qu'un frein est considéré du type auto-serrant quand il utilise pour le serrage des mâchoires la force vive du véhicula, le conducteur n'ayant à fournir que l'effort nécessaire pour amener les mâchoires. au contact des tambours.
Presque toujours, dana ce cas., un segment appelé primaire, entraîné par le tambour, s'appuie sur le segment secondaire, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage à main.
Comme montré en Fig. IV, les mâchoires M' sont rappe- lées à l'état de repos par les ressorts U' et Z, la.force de rappel des premiers étant prédominante sur celle des seconda. A une extrémité, les mâchoires s'appuient sur le point fixe 8 situé à l'endroit de la came de commande N. A un endroit convenablement choisi, elles sont munies de tétons T et T' qui butent sur des doigts, centreurs- semblables à. celui qui fait l'objet des Figs. II et III. A l'autre extrémité
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des mâchoires se trouve le dispositif de rattrapage d'usure qui comprend deux pistons D (Fige. V et VI) s'appuyant chacun sur l'extrémité d'une mâchoire et guidés dans un cylindre E.
Ce cylindre est fixé par la vis 0 (Fig. VII) dans une position. convenable sur le plateau fixe W' et porte de part et d'autre des cache-poussière L. Ces pistons sont écartés l'un de l'autra par le ressort antagoniste F de force convenablement choisie.La chambre du ressort F est remplie d'un liquide de qualité appro- priée ; des garnitures d'étanchéité sont prévues,ainsi que des cuvettes d'appui G pour les ressorts F. Une soupape d'un type quelconque absolument étanche est représentée ici par une bille I; elle est maintenue sur son siège par un ressort Ho La pièce de fermeture J qui porte le siège de la bille 1 contient une réserve de liquide de même nature que celui qui remplit le cylindre E. Elle est munie d'un bouchon de rem- plissage visible K (Fig. VII) et d'un chapeau Q, ces. deux pièces pouvant être réunies en une seule.
Le chapeau comporte des trous de rentrée d'air protégés par une toile métallique ou une garniture de feutre. Ce système a le volume et la. position qui conviennent pour éviter l'entrée des poussières et toute perte de liquide.
Le fonctionnement est le suivant :
Au repos, les ressorts U' et Z maintiennent les mâchoi- res contre le point fixe S d'une part et contre les doigts centreurs A, d'autre part; les pistons D sollicités par le ressort F, de force plus faible que celle des ressorts Z, sont maintenus en contact avec l'extrémité des mâchoires, sans pouvoir toutefois 'écarter celles-ci.
Dès que le frein est actionné, les mâchoires s'écartent de part et d'autre du point S; les doigts centreurs se com- portent comme decrit précédemment, les pistons D restant
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en place, car la bille-soupape s'oppose à la sortie du liquide.
Comme ce liquide est incompressible, les pistons ne peuvent donc se rapprocher, quelle que soit la pression qui les sollicite. Ils ne s'opposent toutefois pas à un faible dé- placement axial de l'ensemble "pistons et matelas liquida", qui permet aux mâchoires de se mouvoir légèrement pour les besoins de l'auto-serrage et suivant le sens du freinage.
Si l'usage du frein a été assez prolongé pour causer de l'usure aux garnitures, les doigts centreurs entrent en action pour maintenir les mâchoires dans une position plus rapprochée de la poulie. Le point S étant fixe et les ressorts U' ayant la prédominance, les autres extrémités des mâchoires, du coté du cylindre E, vont s'écarter l'une de l'autre, par suite du basculement des mâchoires autour du point d'appui constitué par les doigts centreurs A. Sous la poussée du ressort F, les pistons D suivent immédiatement ce mouvement et maintiennent le contact avec les mâchoires.
Comme la chambre centrale augmente de volume, il s'y produit une dépression; la bille 1 sollicitée par la pression atmos- phérique s'écarte de son siège et livre passage à une quan- tité de liquide qui vient combler le vide produit. La soupape se ferme et le système est de nouveau prêt à remplir son office de régleur automatique.
En choisissant judicieusement la position des doigts centreurs A, on peut arriver à répartir régulièrement l'usu- re sur toute la longueur de la garniture de frein. Au mo- ment où s'opère le réglage du centrage des mâchoires, les. tétons servent de point de pivotement aux mâchoires. Un comprend aisément que si l'on rapproche les tétons du point fixe S, on tend à accentuer l'usure à l'extrémité opposée de la mâchoire et vice-versa.
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Il faut aussi remarquer que le centrage des mâchoires est réalisé automatiquement au repos par l'égalité du jeu entre les tétons de chaque mâchoire.
En cas de remplacement des garnitures de frottement, si l'on veut rapprocher les pistons D, il suffit d'agir sur la soupape 1 par'l'ouverture de remplissage, ce qui per- met d'expulser le liquide de la chambre E.
Les Figs. VI et VII montrent le dispositif à doigt centreur et le dispositif hydraulique de rattrapage automatique de jeu, appliqués à un frein du type auto-serrant à commande hydraulique.
Dans ce type de frein, ces deux dispositifs se comportant exactement de la façon décrite avec référence aux Figs. pré- cédentes, sauf que l'écartement des mâchoires est réalisé par pression d'huile dans le cylindre Y' au lieu d'être commandé mécaniquement.
En vue d'assurer une rigidité plus grande au doigt centreur A, celui-ci pourra être réalisé de la manière mon- trée en détail aux Figs. VIII et IX.
Suivant cette variante de réalisation, le doigt A est solidaire d'une douille A2 engagée à jeu libre sur le pivot B.
Autour de la douille A2 est enroulée une bande ou fil métal- lique C dont l'extrémité est fixée en C1 au plateau de frein W.
Suivant cette disposition, on comprendra que l'enrou- lement C agira de la même manière que la partie enroulée Ai montrée aux Figs. II et III, pour ne permettre le déplace- ment du doigt A que dans le sens du desserrage du dit en- roulement C et immobiliser ce doigt dans la position qui lui aura été donnée par le téton T.
La Fig. X montre l'application de cette variante à un
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frein.du type auto-serrant tel que décrit avec référence à la Fig. IV,. mais il est bien entendu que cette varianta pourra être appliquée tout aussi bien aux autres types de frein décrits et montrés.
La Fig. XI montre une autre variante de. réalisation du système de centrage décrit précédemment, selon laquelle le doigt centreur A tel que montré en Fig. IX, est remplacé par une fourche A3 montée à déplacement dans un seul sens, sur le plateau de frein, et entre les branches de laquelle peut se déplacer, avec le jeu voulu, un seul téton T2 fixe sur la mâchoire, le montage et le fonctionnement de la fourche A3 étant identiques à ceux du doigt A des Fige. Il et III ou IX et X.
En outre, au lieu du dispositif hydraulique de rattra- page d'usure décrit avec référence particulière à la Fig. V, l'invention prévoit également l'application du dispositif mécanique à action automatique montré aux Figs. III et XIII.
Comme montré par ces Figures, les points d'appui des. mâchoires sont constitués par les extrémités de deux poussoirs D1 et D, guides dans des supports D6 solidaires du plateau fixe W. Dans l'exemple représenté, les deux poussoirs sont montés concentriquement, le poussoir D1 qui coulisse dans le poussoir D2, portant une crémaillère D avec laquelle engrène une roue dentée D4 montée à. rotation, dans un seul sens, sur le poussoir D2.
Un ressort antagoniste D5 tend constamment à écarter les deux poussoira D1 et D2' ce qui leur permet de suivra le mou- vement des mâchoires, remplissant/Le même rôle que les pistons D de la Fig. V.
Comme la roue dentée portéa par le poussoir D2 peut tourner dans le sens de l'écartement du poussoir D1' mais est @
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immobilisée dans l'autre sens par un système d'enroulement D7 analogue à celui décrit avec référence particulière à la Fig.
IX, ou tout autre système de roue libre, tout rapprochement subséquent des deux poussoirs est donc empêche.
Ce système, porté par le plateau fixe du frein, est monté de façon à pouvoir se déplacer axialement pour les besoins du freinage.
Il va d'ailleurs de soi que pour assurer la fonction du doigt A ou de la fourche A3' il pourra être fait usage de tous autres dispositifs connus, tels que ceux dits de roue libre, susceptibles d'immobiliser ces organes dans la position qui aura pu leur être donnée, sous l'effet du déplacement des mâchoires.
Enfin, il doit être bien entendu également que les dis- positifs de réglage de la course des mâchoires ou les dispo-
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sitifs hydrauliques ou mécaniques de mttrapafge de jeu, à pistons ou à poussoirs, pourront être appliqués indifféremment soit seuls, soit en combinaison, suivant le type da frein considéré.