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" Frein à patins "
La présente invention est relative à un frein à plateaux simples ou multiples pourvus de patins du type à freinage par points commandés par un cylindre à fluide sous pression, et vise plus particulièrement un dispositif à ressort pour rappeler les patins ou organes de friction hors du contact des plateaux.
Jusqu'à présent, le s ressorts destinés au but indiqué devaient être conçus pour des courses élastiques considérables avec une puissance suffisante pour rappeler les patins quel que soit l'état d'usure de ceux-ci. Par exemple, dans l'emploi de ressorts de compression, ceux-ci devaient subir une compression beaucoup plus forte avec des patins neufs qu'avec des patins usés. Pour cette raison, le ressort devait être prévu beaucoup plus grand et plus fort que ce qui était nécessaire pour le jeu normal du frein et il nécessitait en conséquence un logement de plus grandes dimensions.
La présente invention se propose d'une façon générale d'éviter et de surmonter les difficultés et objections précitées ainsi que d'autres inhérentes aux techniques antérieures en fournissant un dispositif de ressort de rappel pour les patins de frein grâce auquel les ressorts sont soumis à un effort constant à tous les stades d'usure des patins, cet effort étant maintenu à un minimum.
L'invention se propose en outre .de maintenir les ressorts aussi courts que possible afin d'obtenir des patins de frein de structure compacte, pouvant être installés dans un espace minimum.
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L'invention se propose en outre de disposer les ressorts de rappel de telle manière que le jeu total entre les patins et le pla- teau de frein demeure constant à tous les degrés d'usure.
L'invention se propose en outre de fournir une connexion élastique entre le piston du cylindre de frein et la tige de oelui- ci, le mouvement longitudinal relatif entre ce piston et sa tige étant constant mais réglable.
L'invention se propose en outre de fournir un dispositif de serrage réglable perfectionné pour la tige du piston de manière à permettre la course de la tige de piston vers le plateau de frein, mais non la course en sens inverse.
Les buts de l'invention énumérés ci-dessus ainsi que d'autres qui apparattront dans le cours de la description qui suit sont at- teints en munissant le piston du patin de freins commandés par un fluide sous pression d'une tige reliée élastiquement au piston pour permettre un déplacement longitudi nal relatif entre le piston et la tige, sensiblement égal à la course totale des patins. La tige de piston est maintenue dans le cylindre par un serrage de force régla- ble qui résistera à la pression maximum des ressorts reliant la ti- ge de piston au piston; cependant, la tige de piston se déplacera vers le piston de frein chaque fois que le frein est actionné et la course du frein est plus grande que la course relative permise entre le piston et la tige.
Après que la pression dans le cylindre aura été relâchée les patins sont rappelés d'unedistance fixe mais régla. ble, des plateaux de frein, cette distance étant commandée par l'en- tretoise entre le piston et la tige de piston. Ainsi, le jeu maximum des ressorts disposés en cercle est constant et réduit à un minimum, ce qui a pour résultat que les ressorts peuvent être relativement courts, permettant de réduire ainsi la largeur des patins.
Bien que lesprincipes de l'invention soient applicables à n'importe quel nombre de cylindres et de plateaux de frein, l'in- vention sera décrite en se référant à l'exemple représenté au dessin annexé dans lequel :
La fig.l est une vue de profil partielle d'une réalisation de l'invention partiellement représentée en coupe;
La fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-TI de la fig. 1.
Le repère 10 indique une mâchoire de frein fixe entourant deux plateaux de frein rotatifs 12 espacés l'un de l'autre, clavetés pour etre solidaires en rotation d'une roue non représentée.
La mâchoire de frein comporte d'un de ses côtés un alésage convenable pour constituer un ou plusieurs ( par exemple trois) cylindres de pression 14, chacun de ceux-ci étant fermé à une de ses extrémités par un couvercle 16 comportant un joint d'étanchéité 18 et fixé au cylindre par un jonc d'arrêt 20.
Tous ces cylindres 14 étant semblables, un seul d'entre eux sera décrit :
Dans le cylindre 14 est introduit un piston 22 comportant une gorge 24 pour le logement d'une bague d'étanchéité 26. Une autre bague d'étanchéité 28 insérée dans une gorge 30 du cylindre procure un joint supplémentaire pour maintenir la pression. Du côté plateau du piston, une surface de friction 38 est insérée dans un logement 34 du piston délimité en partie par une paroi 36 de celui-oi. D'autres sabots ou surfaces de frottement 40 et 42, maintenus dans la mâchoi- re 10 pour attaquer les plateaux de frein 12, complètent le dispo- sitif à friction du système.
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De l'autre coté de la paroi du piston est ménagé un ohambrage 46 de plus grande profondeur. Ce ohambrage 46 est recouvert d'une pla- que 48 formant siège de ressort dont la circonférence extérieure 50 s'ajuste dans le chambrage 46 et y est maintenu par un jonc d'arrêt 52. Ce siège 48 est muni de son côté interne d'une saillie ou flasque 54 entourant un certain nombre de ressorts 56 disposés suivant un cercle entre la plaque 48 et un second siège de ressort 58 en forme de disque. Ces deux sièges sont pourvus de chambrages circulaires opposés 60 et 62 respectivement pour le positionnement convenable des ressorts. Dans le siège extérieur 58 est vissée une tige de pis- ton 64 bloquée en place de manière réglable par un écrou 66.
La tige de piston se prolonge légèrement au-delà de la face plane du siège de ressort 58 pour constituer une butée arrêtant le piston lorsque celui-ci est rappelé par le ressort.
La tige de piston est coulissante dans le couvercle de cylindre 16 mais seulement dans le sens du freinage. Par exemple) lorsque la pression du fluide moteur pousse le piston vers l'extérieur, la tige de piston 64 et le siège de ressort 58 ne se déplacent pas avant que le siège de ressort 48 se soit déplacé pour fermer l'espace S com- pris entre ces deux sièges. Le piston continuant sa course vers l'ex- térieur entraîne alors le siège 58 et la tige de piston 64 et déplace celle-ci dans le sens du freinage à travers le couvercle du cylindre 16. Pour permettre à la tige de piston de se déplacer entre lés pa- tins et les plateaux, le jeu doit être supérieur à l'espace S entre les deux sièges de ressort 48 et 58.
Pour empêcher la tige de piston de se déplacer dans le sens opposé, celle-ci est maintenue dans le couvercle du cylindre par une rondelle 70 constituée en une matière élastique, de préférence en caoutchouc inattaquable à l'huile, for- mant joint, et appuyée contre la tige de piston par un chapeau fileté 72 vissé extérieurement dans le couvercle du cylindre jusqu'à ce qu'une force de frottement supérieure à la pression maximum totale des ressorts 56 soit atteinte. par ce moyen, le piston se déplacera progressivement vers l'ex- térieur à mesure de l'usure des patins; cependant, après chaque frei- nage, la course de freinage demeurera toujours la même, ce qui est avantageux étant donné qu'un déplacement relativement court du piston produira toujours le même effort de freinage.
Il sera bien entendu que, lorsque la pression du fluide derrière le piston est supprimée, la tige du piston 64 et le siège de ressort 58 demeurent stationnai- res et que les ressorts 56 déplacent alors le siège de ressort 48 ainsi que le piston hors de la position de freinage pour rétablir le jeu S entre les sièges, Ira course de freinage, déterminée par l'espace S, peut être réglée suivant les besoins en vissant plus ou moins la tige de piston 64 dans le siège de ressort 58 pour modifier ainsi l'espace S,
Dans le fonctionnement du frein, on pourra observer que la pres- sion du fluide( généralement hydraulique) appuiera le piston propre- ment dit contre le plateau de frein.
Lorsque ceci a lieu, le contact entre l'extrémité de la tige de piston et le piston est rompu et ces deux organes sont écartés de la même distance S en comprimant d'abord les ressorts 56 jusqu'à annuler l'espace S ; si, à ce moment, les patins présentent encore un certain jeu, la tige de piston sera en- traînée par le piston à travers la rondelle de serrage élastique 70 jusqu'à ce qu'un contact de freinage parfait soit établi entre les patins et les plateaux.
La tige de piston demeurera dans cette position jusqu'à ce qu'une certaine usure se soit produite dans le frein et la tige de piston est alors automatiquement déplacée de ouveau en avant. En desserrant la pression, la tige de piston demeura à sa nouvelle position tandis que le piston est repoussé par le ressort 56 jusqu'à ce qu'il bute contre l'extrémité de la tige de piston, c'est-à-dire d'une distance S qui est constante, mais qui peut être réglée pour obtenir la course de freinage voulue.
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Le dispositif décrit remplit la fonction très importante qui consiste à fournir une tension antagoniste constante au freinage, quel que soit le degré d'usure des patins. Ceci signifie que les mêmes pressions ou efforts sont nécessaires sur la pédale de frein, quelle que soit l'épaisseur des patins de frein.