<Desc/Clms Page number 1>
Frein à dispositif de montage articulé
L'invention concerne les freins et plus particulière- ment les freins destinés aux véhicules, tels que les automobiles et les avions, et spécialement les freins à disque unique du type à pression par points, avec leur dispositif de montage.
Le principal objet de ltinvention consiste dans un dispositif de freinage peu coûteux, mais robuste, qui fonctionne d'une manière parfaite pendant des périodes de longue durée avec un minimum de réparations et d'entretien et comporte un mécanisme tenant compte de l'usure et du jeu du frein.
Un autre objet de 1''invention consiste dans un disposi- tif de montage d'un frein à disque unique, du type à pression par points fonctionnant de façon à amener en contact la totalité des .surfaces de freinage, même une fois le frein usé, et à établir
<Desc/Clms Page number 2>
les jeux de freinage nécessaires après chaque serrage du frein.
Les résultats précités, ainsi que d'autres qui appa- raîtront au fur et à mesure de la description de l'invention, sont obtenus au moyen d'une combinaison de freinage qui comporte un élément fixe, un élément rotatif,un disque de frein porté par l'élément rotatif, un élément en col de cygne disposé autour du disque, un dispositif porté par cet élément en vue d'appliquer la pression de freinage sur uns face du disque,
et une timonerie fixant à oscillation 1''élément précité sur l'élément fixe et per- mettant à l'élément à col de cygne de venir en contact total avec le disque sous l'action du dispositif d'application de la prea- sion de freinage..
De préférence, des dispositifs élastiques sont lncoiporés au dispositif articulé, de façon à exercer une action de rappel élastique sur les élément de freinage de la combinai- son et à établir ainsi un jeu suffisant entre tous les éléments du frein lorsqu'il n'est pas serrée D'autres caractérietiques de l'invention résulteront de la, description qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé, dormé à 'titre d'exemple, et dans lequel:
La fig. 1 est une élévation latérale, avec arrachement partiel, d'une forme de réalisation de l'invention; la Fig. 2 est une vue en plan du dispositid de la Fig.
1 ; la Fig. 3 est uns coupe faite à peu près suivant la ligne III-111 de la Fig. 1 et représentant des détails du dis- positif de montage du cylindre de pression dans l'élément en col de cygne du frein; la. Fige 4 est une coupe de l'ensemble du frein faite peu prés suivant la ligne IV-IV de la Fige 1;
<Desc/Clms Page number 3>
la Fig. 5 est une coupe à plus grande échelle, faite suivant la ligne V-V de la Fige 2 et représentant les détails du dispositif de montage articulé;
la Fig. 6 est une coupe à peu près verticale, faite sui- vant la ligne VI-VI de la Fig. 1 et représentant des détails du dispositif de montage articulé, et la Fige 7 est une coupe verticale partielle d'une va- riante du dispositif élastique constituant le dispositif de montage de rappel élastique de l'ensemble du frein.
Il doit être bien entendu que les principes de linven- tion s'appliquent d'une manière générale à des freins destinés à de nombreuses applications diverses. cependant, l'invention concerne particulièrement les freins pour vénicules et plus spé- cialement pour automobiles et en conséquence, elle est représne- tée et décrite en tant que s'appliquant à ces freins.
Sur le dessin, les roulements 2 d'un essieu d'automobi- le 1 supportent à rotation un moyeu 3. Une roue 4 est fixée d'une manière amovible et connue sur le moyeu 3, ainsi qu'un disque 5, qui comporte une bride d'attache en une seulepièce 6. Une forme type de fixation de la roue et de la bxide 6 du disque de frein sur le moyeu consiste dana les boulons quoiqu'il soit évident que d'autres dispositifs peuvent servir à cet effet.
L'essieu 1 des Figs. 1 et 4 est l'essieu des roues avant d'une automobile ; suivant la Fig. 1, il comporte des rotules 8, par lesquelles l'essieu est articulé sur le véhicule de manière à permettre le braquage des roues par la colonne de direction.
L'essieu 1 et les rotules 8 sont de préférence en une seule piè- ce et comportent des pattes 9 solidaires dirigées vers le bas et une patte 10 solidaire dirigée vers le naut. Un étrier désigné d'une manière générale par 13 et ayant à peu près la forme d'un
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
col de cygne en élévation latérale, Fig. l, est fixé sur 188 pattes 9 et 10 par des écrous à chapeau 11 et 12. on voit sur la Fig. 6 que 1c col de cygne 13 comporte en uns seule pièce
EMI4.2
avec lui des pattes 14 dirigées latéralement et sur lesquelles
EMI4.3
est articulé un éiLnent 15 en forme d'U.. Les détails de l'é13- ment en forme d'U 15 sont faciles à voir sur les ii:;S.. l, j et 6.
Le mouvement oscillant de support entre les pattes 14 àe 11 étY.'ier 13 st 11 élémenc en fO;);'J!1 d'U 15 est obtenu de préfé-
EMI4.4
rence au moyen d'un boulon 16 qui passe dans de') trous appropries
EMI4.5
des pattes 14 et dans un trou . p2,rcé dans l'élément en for/de d.1U..
Une importante oaractéristiqus de l''invention consiste dans les portées 18 en 1I0iliteli entra le boulon 16 #1 les nous des pattes 14. Ces portas en 1I0iliteli qui ont la l'Orlile de demi- ûocines ep:rê8'3X)tsA, sont 1!l Ul18 matière quelconque appropriée auto-lul:Jrifia.r.t2, par ;x z,1,,71 dl poudre métallique imprégnée d'Huile connue ou en une composition de ,aüit . C"laque portée comporte aussi une rondelle élastique 19, ayant une concavité normale qui s'aplatit loit3qu'Dn seine 13 OOU10ll 16 dallg sa 1)0- sition, de sorte que la rondelle une fois aplatie exerce une poussée de tension dans le sens (le l'axe au a p1110:'a. 16 Le résul- tat avantageux résultant de l'emploi de ces rondelles a ressort 19 sera décrit plus loin au moment do l'0X""lication du. fonction- neinent du frein.
On emplois GénéraHhiSl1'C un écrou il 3ntaillee et une goupille avec le boulon 16..
La i'ic '1 rSj,Asente une variant au dispositif pyovo- qucw'lt le rappel élastique.. En prticu11e:c les rondell±t3 élastiques 19 at 2l sont remplacées par des garnitures ou rondelles en Jaout- cnfluc 20 qui forment des joints étanches , 1a poussière et four-
<Desc/Clms Page number 5>
nissent l'élasticité de rappel nécessaire au jeu. Les rondelles en caoutchouc 20, avant d'être comprimées, comme l'indique la Fig.
7, sont plus épaisses que les flasques des bobines 18, exerçant ainsi inaction d'étanchéité et de rappel élastique précitées
L'élément 15 en forme d'U comporte de son côté des pat- tes 21 (Fige. l et 5), et des vis 22 passant dans des trous appro- priés des pattes 21 et pénétrant dans des txous taraudés appropriés
23, percés dans une portion de l'extrémité 24 d'un étrier en forme de col de cygne, désigné d'une manière générale par 25, qui enser- re le disque de frein 5, comme l'indiquent les lige. 2 et 4.
Des portées auto-lubrifiantes 26, en forme de demi-bobines, sont dis- posées entre les vis 22 et les pattes 21 de l'élément 15 en forme d'U et, comme précédemment, des rondelles élastiques concaves 27, procurent l'élasticité dans le sens de l'axe des vis 22. Des vis de serrage 28 maintiennent les vis 22 en place. Les rondelles élas- tiques 27 peuvent évidemment être remplacées par des rondelles en caoutchouc 20, comme l'indique la variante de la Fige 7.
Le col de cygne 25 est percé..d'un trou approprié 29 qui reçoit de manière amovible un cylindre 30 fixé dans le trou par des vis 31. Le cylindre 30 contient un piston 32 qui peut y cou- lisser et porte d'une manière amovible à son extrémité fermée un segment rond 33 en une matière de friction qui peut être amené contre la surface du disque de frein 5. La portion du col de cygne 25 du côté opposé au segment 33 en matière de friction, comporte également un évidement 34 qui reçoit de manière amovible un seg- ment rond 35 en une matière de friction et qui vient en contact avec l'autre surface du disque de frein 5.
La culasse du cylindre 30 comporte une saillie centrale, dirigée en dedans, 36, avec filetage intérieur 37 et qui reçoit un segment fileté 38 comportant un évidement 39. Un goujon 40 passe
<Desc/Clms Page number 6>
par un trou percé dans le fond de la saillie 36 et pénètre dans 1 avidement 39 du segment 38.
Le segment comprime un dispositif de garniture, ou dispositif élastique 41, au contact au goujon 40 dont le mouvement estainsi retenu par friction jusqu 113. ce qu'un certain affort prédétermina ait été exercé. Le goujon 40 compor- te à son extrémité .une tête 42,
qui pénètre dans un évidement approprié è l'intérieur de la tête du piston 32 et uns plaque ronde 43 montée à coulissa sur le goujon 40 s'ajuste librement à l'intérieur de la jupe du piston 32 mais peut se déplacer libre- ment par rapport à lui. Un collier 44, fileté extérieurement, se visse sur des filets 45 de l'intérieur de la jupe du piston 32 etvient en contactavec une rondelle élastique concave du type précité,, désignée par 46. La rondelle 46 est en contact avec la plaque 43.
L'ensemble du frein est complété par une garniture 4? située entre le piston. j2 et le cylindre 30 et un tuyau 48 fait arriver un fluide sous pression dans la, cavité du cylindre der- rière le piston.
Le fonctionnement du frein décrit ci-dessus est le sui- vant Lorsque le fluide sous pression est admis par le tuyau 48 darls le cylindre 30, le piston 32 reçoit un mouvement dans une direction en dehors du cylindre, vers le col de cygne 25 (Sur la Fig. 4, le mouvement du piston est dirigé vers la gauche). 11 en résulte que le segment 33, en matière de friction, se rappreene d'une des faces du aisque de frein 5 et en même temps l ensemble du col de cygne 25 se déplace en sens inverse de fa,on à, amener le segment en matière de friction 35 en contact avec l'autre fa- ce du disque de frein 5.
Sur la, Fig. 4, pendant que le segment 33 en matière de friction se déplace vers la gaucne au contact de la face du côté droit du disque de frein 5, le col de cygne 25 se
<Desc/Clms Page number 7>
déplace vers la droite en amenant le segment 35 en matière de friction au contact de la face du côté gauche du disque de frein 5.
On remarquera que le mouvement du col de cygne 25 exé- cuté de la manière décrite ci-dessus est rendu possible par le dispositif de montage à double articulation du col de cygne par rapport aux parties fixes de l'ensemble du frein, à savoir .de l'essieu 1. Plus particulièrement,l'élément 15 en forme d'U est articulé à une extrémité de la branche fixe 13 et l'autre extrémi- té de l'élément en forme d'U, c'est-à-dire les pattes 21, sont articulées sur le col de cygne.
Les portées auto-lubrifiantes 18 et 26 du dispositif de montage articulé du col de cygne permettent au col.de cygne de prendre un mouvement relativement libre et de se régler de lui-même, de sorte que les segments 33 et 35 en matière de friction sont en contact à peu près 'sur la totalité de leut surface avec le disque de frein 5 et il en est ainsi, même si les segments ont subi une usure considérable. En fait, le dispositif de montage du col de cygne lui permet de se régler de nouveau, au fur et à mesure de l'usure des segments.
Une importante caractéristique de l'invention consiste dans le fait que lorsque la pression hydraulique cesse d'agir sur le frein, les rondelles élastiques 19 et 27 du dispositif de mon- tage articulé du col de cygne ont une élasticité provoquant un rappel élastique juste suffisante pour que le segment 35, en matière de friction, porté par le col de cygne 25, n'éloigne à une courte distance de la face du disque de frein 5 pour ré- tablir le jeu du frein entre le segment et le disque.
Dans la pratique, ce jeu est relativement faible et il est possible de faire fonctionner les rondelles élastiques 19 et 27 de la manière
<Desc/Clms Page number 8>
décrits, même. si l'élasticité principale de ces rondelles est dirigée dans le sensde l'axe du boulon 16 et des vis formant les axes d'articulation* Il peut arriver que le boulou 16 et les vis 22 subissent un léger effort de torsion et le faible jeu entre le sérient 33 et le disque de frein .5 est rétabli lorsque cet effort cesse d'agir* De même, étant donné, la forme de cons- truction de l'ensemble:
du frein, les vibrations et les chocs de la route ne peuvent pas lui transmettre des mouvements d'une am- plitude excessive.
En ce qui concerne le mécanisme combiné avec le piston 32, lorsque le fluide sous pression arrive par le tuyau 48 sur la face postérieure du piston et que celui-ci commence son mouve- ment en dehors du cylindre, le ressort 46 est comprimé entre le collier 44 et la plaque 43 qui e st maintenue en position fixe par le goujon 40.
L'amplitude du mouvement élastique du ressort 46 est généralement suffisante pour permettre au segment 33 en 46 est de friction de venir au contact du disque 5 et pour en matière frietion '\Tenir contact disque pour pro- voquer le mouvement du col de cygne 25 amenant le segment 35 en matière de friction au contact de l'autre face du disque 5. Le fluide sous pression cessant d'arriver derrière le piston 32, le ressort 46 fait revenir ce dernier en arrire
On remarquera que l'amplitude du mouvement du piston provoquée par le ressort 46 est un, peu plus du double du jeu antre le disque de frein 5 et l'un ou l'autre des segmenta de friction.
Il faut en effet que le segment 33 s'éloigne du disque 5 d'une distance à peu près égala au double du jeu du freinpour que le col de cygne 25 reçoive le mouvement aécrit ci-dessus et éloigne le serment 35 du disque de frein 3, le jeu de freinage entrele serment 33 et le disqu- de frein 3 restant normal.
<Desc/Clms Page number 9>
Lorsque le frein fonctionne, le contact continu des segments 33 et 35 en matière de friction contre les deux faces du disque de frein 5 provoque une usure progressive des segments, de sorte qu'il arrive un moment où le piston se rapproche du disque de frein en comprimant complètement le ressort 46 riais sans que les segments 33 et 35 soient appliqués avec la totalité de la pression contre le disque de frein 5. A ce moment, la pression stexerçant derrière le piston 32 est suffisamment supérieure à l'amplitude du mouvement transmis au goujon 40 par la garniture ou autre dispositif 41, pour que le goujon 40 et la plaque 43 soient poussée en dehors avec le pispn et permettent à l'effort de freinage total du piston de s'exercer. Sur la Fig. 4, le gou- jon se déplace vers la gauche.
Il vient ainsi dans une nouvelle position et y reste jusque ce que le frein s'use de nouveau et, à ce moment, le goujon 40 reprend de lui-mâme une nouvelle posi- tion avec la plaque 43, de façon à rétablir le fonctionnement normal du frein et à maintenir les jeux entre les segments 33 et 35 et le disque de frein 5 à une valeur minimum normale, même après une usure considérable des segments.
On volt,d'après ce qui précède, que les divers résul- tats de l'invention sont obtenus par un mécanisme de frein simple, robuste, relativement peu coûteux et d'un fonctionnement sur, qui est susceptible de fonctionner pendant des périodes de durée pro- longée avec un minimum d'entretien ou de réparation. Le frein fonctionne avec un jeu minimum, et, par suite, avec une amplitu- de minimum du mouvement de la pédale, même après une usure consi- dérable de la matière de friction du frein.
Le dispositif de mon- tage à double articulation du col de cygne de l'ensemble du frein donne la certitude que le mouvement du col de cygne peut s'effec-
<Desc/Clms Page number 10>
tuer facilement en permettant à la pression des segments de friction du frein de s'exercer à chaque instant sur la totalité de leur surface pendant le fonctionnement du frein, quelle que soit l'usure des segments de friction du frein. De plus, le frein perfectionné suivant l'invention convient aux véhicules et en particulier aux automobiles en se combinant facilement avec leurs roues avant ou arrière.