FR2778712A1 - Dispositif de rattrapage d'usure notamment pour un frein de vehicule - Google Patents

Abstract

Le frein à disque se compose d'un étrier 200 avec un cylindre de frein 201 logeant un piston 202 destiné à s'appuyer sur la plaquette de frein 203 se serrant d'un côté contre le disque à freiner 204. A l'arrière du piston 202, derrière le fond 205, se trouve un mécanisme de frein à main comprenant principalement un levier 206 relié à un câble de frein à main 207. Ce levier pivote autour de l'axe YY et pousse avec son extrémité 208 formant came, par l'intermédiaire éventuellement d'une bille 209 contre un manchon 211 coulissant dans un logement de l'étrier, derrière le cylindre 201. Ce manchon 211 présente un filetage intérieur vissé sur une tige filetée 212 portée par un plateau 213 du mécanisme de frein à main coopérant avec le fond 205 du piston 202 par l'intermédiaire d'un organe d'encliquetage 214.

Description

I

DISPOSITIF DE RATTRAPAGE D'USURE NOTAMMENT

POUR UN FREIN DE VEHICULE

La présente invention concerne un dispositif de rattrapage d'usure pour frein à tambour ou frein à main de

frein à disque.

Plus précisément, l'invention concerne notamment un dispositif de rattrapage d'usure comprenant un mécanisme à

rochet avec10 - une couronne crantée entraînée en rotation sur une tige fi-

letée elle-même fixe en rotation, pour écarter la tige par vissage et rattraper le jeu d'usure des garnitures de frein, - un levier élastique de réglage s'accrochant dans une dent de la couronne crantée pour pousser contre cette dent, lors du mouvement de translation relative entre la couronne

crantée et le levier de réglage.

On connaît déjà de nombreux dispositifs de rat-

trapage d'usure pour frein à tambour, comme le montrent les documents de brevets US - 2 292 017, EP - 0 216 478, US - 2

298 008, US 2 822 892, FR - 2 175 439, FR - 1 521 096, FR - 2

129 635, GB - 2 168 770, FR - 2 532 020, FR 2 174 645, FR - 2

393 195, DE - 2 718 031, GB - 2 006 355, et GB - 1 588 263.

On connaît également de nombreux dispositifs de rattrapage d'usure pour frein à disque, comme le montre par

exemple le document de brevet US - 4 321 986.

Un dispositif de ratrappage d'usure connu, et re-

présenté à la figure 1, se compose de deux pistons, un piston équipé du moyen de rattrapage automatique de garniture de frein et d'un piston d'appui 114. Entre les deux pistons il y a la commande mécanique du frein comprenant deux rouleaux 116 entre lesquels s'introduit un coin 113 pour les écarter, le rappel des pistons 100, 114 étant assuré par des ressorts non

représentés. Cet ensemble agit sur une extrémité 17 d'un seg-

ment de frein. Le rattrapage automatique d'usure a pour but d'allonger en quelque sorte la longueur du piston 100 au fur

et à mesure de l'usure de la garniture. Pour cela, le rattra-

page automatique d'usure se compose d'une couronne crantée

109 avec laquelle coopère un levier de réglage 110 soumis à l'action d'un ressort de rappel 111.

Lorsque le mouvement du piston 100 par rapport au levier 110 devient trop important, celui-ci, du fait de son pivotement autour de son axe 115, peut passer dans un cran suivant de la couronne dentée 109. Au retour du piston 100, du fait de l'arc-boutement du levier 110 dans le nouveau cran, la couronne crantée 109 est obligée de pivoter autour de son axe. Ce pivotement se traduit par un vissage du piston10 100 par rapport à une tige filetée non représentée. Ce mouve- ment de vissage allonge la longueur du piston, c'est-à-dire

la distance comprise entre le rouleau 116 contre lequel s'appuie le fond du piston 100 et l'extrémité du segment de frein 17. Ce rattrapage d'usure est automatique car le levier15 110 ne peut passer dans le cran suivant de la couronne cran-

tée 109 que si le piston 100 se soulève suffisamment (selon la figure 1) pour que le levier 110 puisse pivoter dans le cran suivant. Ce moyen de compensation automatique de l'usure des garnitures d'un frein à tambour est d'un fonctionnement relativement discontinu et l'incrément de réglage dépend non seulement du pas du filetage du piston mais également de la répartition des crans de la couronne crantée 9. Or, pour des

raisons de mécanique et surtout de solidité, on ne peut dimi-

nuer de façon quelconque la taille des crans 9 pour diminuer la résolution. De plus, ce mécanisme présente également l'inconvénient d'être relativement compliqué à fabriquer et à

mettre en place. Enfin, ce système connu est encombrant.

Dans le cas des freins à main de freins à disques

l'une des difficultés a été le surréglage du frein, c'est-à-

dire une compensation excessive risquant d'aboutir au serrage permanent du frein. On évite cela en permettant au plateau du poussoir de frein à main de se bloquer, sans emprisonner le coussin d'air contre le fond du piston; pour cela il faut un

évent débouchant à l'extérieur. Or, cet évent est d'un usi-

nage délicat.

De plus, le jeu de mouvement étant très faible,

les tolérances de fabrication sont très sévères. Or, le méca-

nisme du frein à main étant composé d'un grand nombre de piè-

ces, cela se traduit par un coût de fabrication et d'assemblage élevé. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de réaliser un dispositif de rattrapage d'usure notamment destiné à un frein à tambour ou à un frein à main de frein à disque, qui soit de conception particulièrement simple, peu coûteuse et facile à réaliser et

à installer, tout en étant également d'un encombrement très réduit.

A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type défini ci- dessus, caractérisé en ce qu'il comporte - un récepteur et un actionneur * le récepteur comporte une couronne crantée à profil à dents de scie avec des rampes et des butées, à l'extrémité de chaque rampe, le récepteur étant mobile en rotation pour se visser sur la tige filetée, * l'actionneur, fixe en rotation mais mobile en translation par rapport au récepteur, comporte plusieurs familles de

leviers de réglage, répartis régulièrement à la périphé-

rie de l'actionneur, en regard de la couronne crantée, les leviers d'une même famille étant répartis à partir d'une

origine arbitraire identique à toutes les familles de le-

viers, suivant un arc de cercle de base propre à chaque fa-

mille et correspondant à une certaine fraction de l'intervalle de temps, arc augmenté, pour les leviers d'une même famille, d'un multiple entier de l'intervalle d'une dent, ces leviers crantés étant pivotants élastiquement sous l'effet de la translation relative entre la couronne crantée et les leviers, pour s'écraser et s'appuyer le cas échéant contre la partie d'entraînement d'une dent et faire tourner

la couronne crantée d'un angle élémentaire.

Le dispositif de rattrapage d'usure selon l'invention s'applique à la fois à un frein à tambour, s'intègre directement au piston ou encore pour le frein à main d'un frein à disque, se caractérise par la simplicité de sa structure et la très grande résolution de mouvement qu'il permet. En effet, sans que cela ne soit au détriment d'une

quelconque forme de dent qui peut avoir des dimensions impor-

tantes et donc être particulièrement fiable, le mécanisme se- lon l'invention permet une résolution très grande, c'est-à- dire un pas de réglage très petit de sorte que le rattrapage5 d'usure se fait de manière pratiquement continue et surtout imperceptible pour l'utilisateur qui dispose toujours d'une course de frein pratiquement constante. Le dispositif selon l'invention est particulière- ment plat et peut ainsi s'intégrer directement soit dans le

cylindre d'un frein à tambour soit se placer derrière le cy-

lindre de l'étrier d'un frein à disque.

Suivant d'autres caractéristiques avantageuses: - l'actionneur est formé d'un ensemble de leviers découpés dans une couronne circulaire et légèrement relevés, - l'actionneur est porté par un piston de cylindre de frein à

tambour et le récepteur est porté par le manchon (tige) fi-

leté coopérant avec la tige (manchon) filetée solidaire de l'autre piston du cylindre de frein, - l'actionneur est porté par le fond du piston du cylindre de frein et le récepteur, par le plateau du mécanisme du frein

à main.

Suivant un autre mode de réalisation avantageux appliqué à un frein à main d'un frein à disque équipé d'un système de compensation d'usure du type ci-dessus, comprenant un mécanisme commandé à rotation autour d'un axe à partir du

levier du frein à main pour pousser le piston du frein à dis-

que à serrer les patins contre le disque, le dispositif est caractérisé en ce que le mécanisme comprend: A) un organe d'entrée portant le levier du frein à main et recevant son mouvement de rotation, B) un poussoir, libre en rotation et en translation autour de l'axe, comprenant un plateau et un ressort faible pour s'appliquer élastiquement contre le piston,

C) un organe intermédiaire, libre en rotation et en transla-

tion autour de l'axe, placé entre l'organe d'entrée et le poussoir, le deuxième moyen de liaison à vis comprend: - un filetage porté par un manchon de l'organe intermédiaire, coaxial à l'axe,

- un filetage porté par une tige filetée complémentaire por-

tée par le plateau du poussoir.

De façon avantageuse, le ressort faible du pous- soir est appliqué entre l'extrémité libre de la tige filetée

du poussoir et un point fixe en translation constitué par un appui porté par l'organe d'entrée. De plus, l'organe élastique est un ressort héli-

coidal en appui enveloppant sur l'organe d'entrée et sur

l'organe intermédiaire.

La commande est particulièrement souple si: - le filetage de l'organe d'entrée et celui correspondant de

l'organe intermédiaire ont des filets à section rectangu-

laire, espacés et reçoivent entre eux un ensemble de butées à rouleaux, ces butées étant des anneaux coupés pour prendre une forme

hélicoïdale et être placés dans l'intervalle entre les fi-

lets de l'organe d'entrée et de l'organe intermédiaire.

De manière simple, l'organe d'entrée est consti-

tué par un axe muni d'une portée cylindrique pour recevoir

quelques spires du ressort constituant l'organe élastique.

De manière intéressante, l'organe intermédiaire

est en forme de manchon muni d'un filetage intérieur corres-

pondant au filetage extérieur de l'organe d'entrée et un fi-

letage intérieur correspondant au filetage de la tige filetée

du poussoir avec, en périphérie, une portée cylindrique cir-

culaire pour recevoir au moins quelques spires du ressort

constituant l'organe de rappel.

Suivant d'autres caractéristiques:

- le filetage de l'organe d'entrée et le filetage correspon-

dant de l'organe intermédiaire sont constitués chacun par une rampe hélicoïdale identique s'étendant sur une fraction de tour et une butée à billes, coupée, interposée entre les deux rampes, - le piston est monté de manière renversée dans le cylindre, la surface extérieure du fond étant destinée à s'appliquer contre le patin et la jupe étant ouverte vers l'intérieur

du cylindre, et le cylindre et le piston logent le méca-

nisme du frein à main.

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les-

quels: - la figure 1 est une vue schématique d'un frein à tambour à rattrapage automatique d'usure selon l'art anté- rieur, - la figure 2 est un schéma d'un dispositif de rattrapage d'usure selon l'invention, - la figure 3 montre un détail de la figure 2 pour expliquer le principe de la présente invention, - la figure 4 est une vue de dessus du dispositif de rattrapage d'usure selon la figure 1, pour expliquer la répartition des différents éléments constitutifs,

- les figures 5A, 5B, 5C représentent trois éta-

pes d'une opération de rattrapage d'usure dans un dispositif selon la figure 2,

- la figure 6 est une vue en coupe axiale par-

tielle d'un cylindre de frein à tambour équipé du dispositif automatique de rattrapage d'usure selon l'invention,

- la figure 7 est une vue de dessus de la cou-

ronne à lamelles constituant l'actionneur du dispositif de rattrapage d'usure selon l'invention, - la figure 8 est une vue en coupe partielle,

avec des pièces écartées du dispositif de rattrapage automa-

tique d'usure de la figure 6, - la figure 9 montre un frein à main d'un frein à disque équipé d'un dispositif de rattrapage d'usure selon l'invention, - la figure 10 est une vue en coupe d'un frein à main de frein à disque avec un mécanisme de rattrapage d'usure selon l'invention, - la figure lOA est un schéma très simplifié du mécanisme de la figure 10, - la figure 11 montre une variante du mécanisme des figures 10 et 10A, la figure 11A montre une vue partiellement éclatée du mécanisme de la figure 10,

- la figure 12 montre une variante très compacte de la réalisation de la figure 10.

A la figure 2, qui représente schématiquement l'invention, le dispositif de rattrapage d'usure est monté

entre deux organes OA, OR dont la distance D doit être aug- mentée au fur et à mesure de l'usure d'un organe en aval ou en amont de l'un ou l'autre des organes OA, OR, tel que la10 garniture d'un patin ou d'un segment de frein.

Pour cela, le dispositif de rattrapage d'usure se

compose d'un actionneur A formant un support portant des le-

viers de réglage Li fixés en des points Ai pour pivoter élas-

tiquement dans les conditions examinées ultérieurement, suivant les flèches Oi. L'actionneur A, solidaire de l'organe OA, ne peut effectuer que des mouvements de translation dans

la direction de la double flèche M(A/R).

Le dispositif de rattrapage d'usure comprend éga-

lement un récepteur R formé d'un profil à dents de scie avec des rampes Ri et des butées Si à l'extrémité de chaque rampe, reliant la partie basse et la partie haute de deux rampes successives. Le récepteur R est fixe en translation relative (par rapport à A) mais peut tourner autour de l'axe XX (flèche). L'organe récepteur R est relié à l'organe OR par une liaison à vis V. L'organe R tourne autour de l'axe XX

dans le sens de la flèche co et l'organe OR est fixe en rota-

tion de sorte que le mouvement de vissage X se traduit par une augmentation de la distance (d) entre les organes R et OR. Intentionnellement, la même référence o est utilisée pour le mouvement de R et le mouvement de vissage puisqu'il s'agit

effectivement du même mouvement de rotation incrémental.

Le mouvement de rattrapage d'usure se fait dans les conditions suivantes: Normalement, les organes OA, OR sont soumis à des poussées de compression et d'extension M(A/R). Lors d'une

poussée de compression appliquée aux organes OA, OR, la dis-

tance D a tendance à diminuer puisque l'actionneur A tend à se rapprocher du récepteur R. Ce mouvement de rapprochement se traduit par l'écrasement des leviers Li dont l'un vient le cas échéant s'arc-bouter contre la butée Si de l'une des ram- pes Ri. Il pousse alors le récepteur R dans le sens de la flèche O ce qui provoque, comme déjà indiqué, un vissage in-5 crémental de l'organe V et une augmentation de la distance (d).

Toutefois, ce mouvement de poussée du récepteur R dans la direction O ne se produit pas toujours car les le-

viers Li peuvent seulement coulisser par leurs extrémités sur10 les rampes Ri sans que l'un des leviers Li ne rencontre une butée Si.

Au cours du mouvement de retour M(A/R) de l'actionneur A qui s'écarte du récepteur R, la distance Hi

séparant l'actionneur A et le récepteur R peut être suffi-

sante pour que l'un des leviers Li passe par-dessus l'extrémité supérieure de la rampe Ri et tombe sur la rampe suivante Ri+ l. Lors du mouvement de compression suivant MA/R, l'actionneur A se rapprochant du récepteur R et l'écrasement du levier Li, en butée contre la butée Si+l, fait tourner le

récepteur R dans la direction .

Le mouvement de rotation O du récepteur R est ainsi commandé par le mouvement de va et vient M(A/R) de l'actionneur A par rapport au récepteur R c'est-à-dire du rapprochement et de l'écartement relatifs des organes OA, OR (cet ensemble étant en général monté flottant); ainsi, soit le coulissement des extrémités des leviers Li provoque, par la venue en butée de l'un d'eux contre la butée Si d'une rampe Ri, un mouvement de rotation w, soit que l'extrémité d'un levier passe par- dessus le sommet de la rampe et tombe sur la rampe suivante pour s'arc- bouter alors directement

contre la butée entre les deux rampes.

Ce mouvement se poursuit en alternance en fonc-

tion de l'augmentation nécessaire de la distance D dépendant de l'usure d'un organe en amont ou en aval ou des organes OA, OR ou de deux organes en amont et en aval comme par exemple dans le cas d'un frein à tambour, lorsque le dispositif de rattrapage d'usure est monté sur l'un des cylindres du groupe de deux cylindres commandant le mouvement des deux segments de frein. La répartition des leviers Li par rapport à la répartition des rampes Ri, c'est-à-dire des dents de l'organe récepteur R, n'est pas quelconque. Cette répartition corres- pond à une répartition précise expliquée à l'aide de la fi- gure 3. La figure 3 montre schématiquement quatre leviers LO-L3 dont les leviers Ll, L2, L3 portés par l'actionneur A sont représentés en appui sur la rampe Ri du récepteur R.

Cette rampe est délimitée à l'avant dans le sens de circula-

tion o par une butée Si et à l'arrière par une butée Si+l.

Il est à remarquer que, comme dans la figure 2 et les figures 5A-5C décrites ultérieurement, l'actionneur et le récepteur A sont représentés développés. En fait, il s'agit d'organes à symétrie de rotation par rapport à l'axe XX (figure 2) qui constitue l'axe de rotation du dispositif de

compensation d'usure.

Pour faciliter l'explication du choix de la ré-

partition des leviers L1, L2, L3 on décrira ci-après la ré-

partition des leviers dans le dispositif et notamment sur le support de l'actionneur A en utilisant leurs extrémités B1,

B2, B3 qui coopèrent avec les rampes Ri et butées Si, Si+l.

En réalité, cette explication vaut et s'applique aux points d'attache Ai, A2, A3 des leviers L1, L2, L3 puisque cette

disposition des extrémités B1, B2, B3 est homologue des atta-

ches Ai, A2, A3 (à la différence d'inclinaison près, des le-

viers Ll, L2, L3 et de l'angle formé par la rampe Ri).

On suppose que toutes les rampes Ri du récepteur

R sont égales et correspondent à un intervalle (e) horizon-

tal. Partant d'une origine arbitraire O, par exemple la butée

Si+l, les extrémités B1, B2, B3 sont distantes de cette ori-

gine des distances il, i2, i3. Ces distances sont choisies de

manière quelconque dans le segment constitué par la rampe.

A partir de cette répartition, on définit la ré-

partition des leviers Li de façon périphérique sur le support de l'actionneur A comme cela est indiqué à la figure 4. La position des leviers LI, L2, L3 est repérée par leur angle

par rapport à une origine commune. Selon la figure 4, sur ce cercle on a tracé les rampes R1-R6 d'égale longueur (e) et délimitées par les ex-

trémités ou butées Si, S2, S3, S4, S5, S6. Sur la première rampe RI on aura le levier Li à la distance al = il. Puis on aura, sur la rampe R3, le levier L2 situé à l'angle a2 de la butée SI; cet angle c2 correspond à l'intervalle de base i2 augmenté de deux longueurs de rampe (2e). Le troisième levier10 L3 est positionné sur la rampe R5 et se situe à l'angle c3 de l'origine B1; cet angle c3 correspond à l'intervalle de base

i3 augmenté de quatre longueurs de rampe (4e).

De manière générale, la répartition des leviers sur le support de l'actionneur A est donné par la relation ai

= ii + n.e (n est un nombre entier).

En d'autres termes, tous les leviers Li sont ré-

partis sur le support de l'actionneur A suivant les interval-

les élémentaires il, i2,... ii (modulo e).

En principe, les leviers Li sont répartis en fa-

milles, et chaque famille est définie par un intervalle de base i1 et les autres leviers de cette famille sont définis par un décalage égal à (ne). Une famille de leviers peut, par

exemple, se composer de 3 ou 4 leviers répartis aussi équian-

gulairement que possible à la périphérie de l'actionneur A

par le choix des nombres n. Il en est de même des autres fa-

milles issues chacune d'un autre intervalle de base. Pour avoir une répartition aussi régulière que possible de

l'ensemble des leviers de toutes les familles, à la périphé-

rie de l'actionneur, toutes les familles n'auront pas un pre-

mier levier sur la première rampe mais sur l'une des rampes

suivantes; il est rappelé que la première rampe choisie ar-

bitrairement ne sert qu'à définir les intervalles de base il, i2,... ii pour que les leviers appartiennent à des familles différentes et non à la même famille. Le nombre de familles

définit la résolution du moment incrémental.

Bien que les figures 2 et 3 représentent des le-

viers Li, Li-1 ou L1, L2, L3, qui coopèrent avec une même rampe Ri, en général, pour des raisons d'encombrement et de I1 réalisation des leviers, comme cela sera vu ultérieurement, on choisira un nombre de leviers nettement inférieur au nom- bre de rampes ou de dents du récepteur R, par exemple à une fraction entière de ce nombre et les leviers sont répartis5 aussi régulièrement que possible à la périphérie du support de l'actionneur A. Grâce au choix de l'intervalle de base ii comme cela a été expliqué à l'aide de la figure 3, c'est-à-dire en

prenant une fraction de l'intervalle (e) correspondant à une10 longueur de rampe, lorsque les leviers sont répartis à la pé-

riphérie du support de l'actionneur A, suivant leur inter-

valle ii, en symétrie modulo (e), les différents leviers n'auront jamais une position identique par leur point d'appui Bi sur les différentes rampes du récepteur R.

En réalité, et comme cela a été indiqué ci-

dessus, les lamelles Li sont très peu inclinées par rapport

au support de l'actionneur A; elles sont quasiment parallè-

les à ce support pour que l'ensemble constitué par le dispo-

sitif de rattrapage d'usure comprenant l'actionneur A, les leviers Li et le récepteur R, soit aussi mince que possible

et que les leviers fonctionnent à l'écrasement.

Dans ces conditions, les angles entre deux le-

viers successifs sont très voisins et l'explication donnée

pour la répartition des extrémités Bi des leviers Li corres-

pond en fait à la répartition des attaches Ai, des leviers Li sur le support de l'actionneur A. En conclusion, il s'agit donc de la répartition

des points d'attache Al qui correspond à la géométrie de ré-

partition définie ci-dessus dans l'hypothèse de leviers Li de même longueur. Dans le cas de leviers de longueur variable,

cette longueur doit être prise en compte pour le positionne-

ment des points d'appui sur le support de l'actionneur A. Enfin, en théorie il est également possible d'inverser la répartition et de donner aux leviers Li une distribution parfaitement régulière sur le support de l'actionneur A mais en fixant pour les rampes Ri du récepteur

R, une longueur variable choisie suivant la répartition géo-

métrique présentée ci-dessus pour les leviers.

Une telle variante n'est pas envisageable dans la plupart des cas pour un récepteur A avec une forme de rampe au sens usuel du terme à cause de la complexité que présente- rait la fabrication des rampes.s Les figures 5A, 5B, 5C montrent de manière sché- matique l'entraînement du récepteur A en rotation par l'actionneur A. On part de la position des leviers Li représentée à la figure 5A dans laquelle les leviers Li... Li3... sont positionnés d'une certaine manière par rapport aux rampes Rj

et aux butées Sj. Lorsque l'actionneur A se rapproche du ré-

cepteur R (fixé en translation) (figure 5B) de la distance Ml, l'extrémité Bi-3 du levier Li-3, qui est déjà en appui contre la butée Sj (figure 5A), pousse cette butée Sj de la distance O (c'est-à-dire fait tourner cette butée Si de

l'angle o). Le récepteur R tourne ainsi de l'angle .

Puis lors du mouvement de translation de retour M2 (figure 5C), l'actionneur A s'écarte de nouveau du récep-

teur R et le levier Li-3 glisse avec son extrémité Bi-3 sur20 la rampe Rj. Au cours du mouvement suivant, non représenté, si le mouvement de rapprochement est égal au mouvement Ml, le levier Li-3 ne peut plus pousser contre la butée Sj puisque la course de l'extrémité Bi-3 sur la rampe Rj ne conduit

cette extrémité que jusqu'à la butée Sj sans aller au-delà.

La figure 6 montre l'application du dispositif selon l'invention à un double cylindre 10 de frein à tambour

comprenant deux pistons 11, 12 coopérant avec des nez de seg-

ments 13, 14 reçus dans des fentes des pistons 11, 12. Ces pistons 11, 12 sont munis chacun d'un joint 15, 16 puisque la chambre délimitée entre les pistons 11, 12 reçoit le liquide hydraulique.

Le ressort de rappel du cylindre n'est pas repré-

senté; celui-ci est en général extérieur, accroché aux deux

segments de frein.

Le dispositif de compensation d'usure, qui limite le mouvement de rapprochement des deux pistons 11, 12, se

compose d'un manchon fileté 17 relié au piston 12 par le dis-

positif d'usure 18 et se vissant sur une tige filetée 19 so-

lidaire en rotation du piston 11. Le dispositif de compensa-

tion d'usure 18 se compose d'un actionneur 181 représenté à la figure 7 et d'un récepteur 182 en forme de plateau soli- daire du manchon fileté 17. Cet ensemble est centré sur5 l'embout de centrage et de rotation 121 porté par le piston 12.

Selon la figure 7, l'actionneur 181 se compose d'un ensemble de leviers L1, L2, L3... découpés dans une cou-

ronne circulaire et légèrement relevés comme l'indique la fi-10 gure 6. Ces leviers coopèrent avec les rampes et les butées du récepteur 182 suivant le fonctionnement de principe décrit ci-dessus. La figure 8 montre une vue en coupe de détail du dispositif de compensation d'usure 18 de la figure 6. Cette vue montre le piston 12 avec son embout de centrage 121, le joint 15 sur lequel se fixe l'actionneur 181 par des picots 1810, 1811 qui se plantent dans le joint 15 et solidarisent l'actionneur 180 au joint 15, c'est-à-dire au piston 12; ce dernier est lui-même bloqué en rotation par son engagement

avec le nez du segment.

Par contre, le récepteur 182 est libre en rota-

tion pour pouvoir se visser.

La figure 9 montre l'application de l'invention à

un frein à main de frein à disque.

Le frein à disque se compose d'un étrier 200 avec un cylindre de frein 201 logeant un piston 202 destiné à s'appuyer sur la plaquette de frein 203 se serrant d'un côté contre le disque à freiner 204. A l'arrière du piston 202, derrière le fond 205, se trouve un mécanisme de frein à main comprenant principalement un levier 206 relié à un câble de frein à main 207. Ce levier pivote autour de l'axe YY et pousse avec son extrémité 208 formant came, par

l'intermédiaire éventuellement d'une bille 209 contre un man-

chon 211 coulissant dans un logement de l'étrier, derrière le cylindre 201. Ce manchon 211 présente un filetage intérieur vissé sur une tige filetée 212 portée par un plateau 213 du

mécanisme de frein à main coopérant avec le fond 205 du pis-

ton 202 par l'intermédiaire d'un organe d'encliquetage 214.

La forme des surfaces en contact du plateau 213 (récepteur) et de l'organe d'encliquetage 214 (actionneur) correspondent à la forme de l'invention. Comme le piston 202 est fixe en rotation du fait de son appui contre le patin de frein 203, les mouvements de compression et de détente entre les organes 213, 214 produisent une rotation de l'organe 213 par réactionpuisque l'organe 214 solidaire du fond 205 du piston 202 ne peut pas tourner. L'organe 213 se visse alors par sa partie 212 dans le manchon fileté 211, ce qui produit l'allongement de ce mécanisme, c'est-à-dire la compensation de l'usure de la plaquette de frein. Ce mouvement de rotation est toujours possible lorsqu'il y a de la place disponible à l'avant de la plaquette de frein, c'est-à-dire lorsque l'usure dépasse un seuil. La figure 9 montre également un capuchon d'étanchéité 215, souple, qui enferme le mécanisme à levier

206 pour le protéger.

Les figures 10, 10A et 11, 11A montrent un mode de réalisation d'un dispositif de rattrapage d'usure d'un frein à main équipant un frein à disque. Ce dispositif se combine au dispositif de rattrapage d'usure décrit ci-dessus

mais dans un souci de simplification de l'exposé et des des-

sins, les figures 10 et suivantes montrent ce dispositif sé-

parément. Ce dispositif représenté d'une part en coupe (figure 10) et d'autre part en vue schématique (figure 10A), est destiné à freiner un disque 300 par deux patins de frein 301, 302 poussés, l'un par le nez d'étrier 302, l'autre par le piston 304 commandé hydrauliquement par le cylindre 305

pour le freinage normal.

Pour le freinage par le frein à main, l'étrier 303 et le piston 304 sont commandés de manière " manuelle "

par l'intermédiaire d'un mécanisme, s'appuyant contre le pis-

ton et l'étrier pour compenser l'usure du frein, c'est-à-dire

l'usure des plaquettes pour que le frein à main puisse tou-

jours serrer le disque 300 suivant la force prescrite.

Le mécanisme de frein à main et de compensation d'usure, logé dans le piston 304 retourné par rapport à un

piston de frein usuel, se compose d'un poussoir 310, d'un or-

gane d'entrée 320, d'un organe intermédiaire 330 et de diffé-

rents moyens de liaison à vis et de liaison élastique, dé- taillés ultérieurement. Ces moyens ont pour but, sous l'action de la commande du frein à main, de faire avancer le5 poussoir, appuyé contre le piston suivant deux mouvements distincts: une première phase de mouvement, avec une course

relative importante du piston et par réaction, de l'étrier, pour serrer les plaquettes contre le disque et une seconde phase de mouvement avec une course très faible mais un effort10 important sur le piston pour bloquer le frein à main.

Au cours de la première phase du mouvement

d'actionnement du frein à main, un organe de liaison élasti-

que rend solidaire en rotation l'organe d'entrée et l'organe intermédiaire et ce dernier pousse le poussoir et ainsi le

piston pour serrer le frein.

Au cours de la deuxième phase de mouvement, le couple à transmettre augmente puisque le frein est serré et que le piston (et l'étrier) ne peuvent pratiquement plus se déplacer: l'organe d'entrée tourne par rapport à l'organe intermédiaire et transforme le couple en une pression élevée,

transmise au piston par l'organe intermédiaire et le pous-

soir, alors solidaires en translation. La rotation relative entre l'organe d'entrée et l'organe intermédiaire déforme

l'organe élastique qui accumule de l'énergie.

Au desserrage du frein, après la disparition de l'action sur le frein à main, l'organe d'entrée revient vers sa position de repos et l'organe élastique 332 ayant accumulé

de l'énergie pendant la deuxième phase du mouvement de ser-

rage de frein, dévisse l'organe intermédiaire 330 par rapport

au poussoir 310 en rappelant celui-ci pour libérer le piston.

Le poussoir peut ainsi reculer lorsqu'un effort même faible

tend à repousser le piston.

Le poussoir 310 comprend un plateau 311 et une tige filetée 312 à pas rapide (pas important). Ce poussoir 310, monté coaxialement à l'axe XX du cylindre de frein, peut se déplacer dans la direction de la double flèche T pour s'appliquer contre le piston 307 et pousser contre le patin de frein 302 et par réaction contre l'autre patin de frein

* 301 ou reculer pour libérer le frein (frein à main).

Entre une butée 325 portée par la tige 321 de l'organe d'entrée 320 et une butée 315 portée par la tige 312 du poussoir 310, on a un petit ressort 350 destiné simplement à compenser le jeu et appliquer légèrement le poussoir 310 contre le piston 304. Le ressort 350, très faible, ne peut que pousser le poussoir 310 qu'en faisant tourner celui- ci

dans le filetage de l'organe intermédiaire. Dès que le pous-

soir 310 est solidaire en rotation du piston 304 lui-même bloqué en rotation, le ressort 350 ne peut pas faire avancer le poussoir. Cela signifie que le ressort n'exerce aucune pression sur le piston. L'organe d'entrée 320 est libre en rotation sur l'axe XX mais solidaire en translation du cylindre 306. Cet organe d'entrée 320 comprend une tige 321 actionnée par un levier analogue au levier 206 de la figure 9, par le câble ou

la tringlerie du frein à main. Le levier 321 pivote d'un an-

gle o autour de l'axe XX lorsqu'on actionne le frein à main

et il pivote en sens opposé lorsque le frein à main est relâ-

ché. Cet organe d'entrée 320 comprend un manchon 322 à file-

tage extérieur ou intérieur (extérieur dans le cas présent) et une surface d'appui de ressort 323, également en forme de manchon, ainsi qu'une butée à ressort 324. L'organe d'entrée 320 s'appuie contre le fond 306 du cylindre 305 par l'intermédiaire d'un palier à roulement 325 notamment d'un

palier à rouleaux.

Des moyens d'étanchéité non détaillés sont prévus pour que l'huile du circuit de freinage qui arrive à l'intérieur du piston 304 ne puisse s'échapper le long de la

tige 321 à travers le fond 306 du cylindre 305.

L'organe intermédiaire 330 a un manchon 331 à fi-

letage rapide (à grand pas), destiné à coopérer avec le file-

tage à grand pas de la tige 312 du poussoir ainsi qu'un manchon 332 du côté tourné vers l'organe d'entrée 320. Ce manchon est muni d'un filetage intérieur destiné à coopérer

avec le filetage extérieur 322.

Les filetages 322, 332 des organes 320, 330 for- ment un premier moyen de liaison à vis et les filetages 312, 331 du poussoir 310 et de l'organe 320 forment un second moyen de liaison à vis. Les filetages de ces deux moyens de liaison sont de même sens.

Il faut remarquer que le filetage à grand pas du deuxième moyen permet au poussoir 310 de se déplacer libre-

ment par rapport à l'organe intermédiaire lorsque le frein à main n'est pas actionné.10 Un ressort de torsion 332 est appuyé sur la sur-

face extérieure du manchon 333 et sur la surface 323 de l'organe d'entrée 320 entre les butées 324 et 334 des organes 320, 330. Lorsque l'un des organes tourne brusquement par rapport à l'autre dans le sens approprié, il entraîne une ou deux spires du ressort qui diminuent alors de longueur (et de

diamètre) et se bloquent sur les surfaces 323, 333. Le res-

sort 332 constitue un organe de liaison élastique pour la transmission du couple entre les organes 320, 330. Aussi longtemps que le couple à transmettre (au début du serrage du frein à main) est relativement faible, ce ressort agrippé sur les surfaces 323, 333 fonctionne comme un organe indéformable solidarisant en rotation et en translation les organes 320, 330. Mais, lorsque le couple antagoniste augmente et dépasse un certain seuil dépendant du rendement de la liaison à vis 331, l'organe 330 reste fixe en rotation et seul

l'organe 320 continue de tourner.

Le dispositif de compensation d'usure et de frein

à main décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante.

Au début du mouvement de freinage (angle de rota-

tion a, figure 10A), le mouvement de rotation se traduit par

un vissage du manchon fileté (grand pas) 331 sur la tige fi-

letée 312 qui avance (puisque le manchon est fixe en transla-

tion) dans la direction de la flèche T. Mais, dès que l'effort que doit vaincre le poussoir 310 en appui contre le fond 307 du piston 304 devient relativement important, les plaquettes 302, 303 étant serrées contre le disque 300, (cet effort étant néanmoins très inférieur à la poussée que doit lx exercer le frein à main selon la réglementation en vigueur) on passe dans la seconde phase du mouvement. Le mouvement de rotation alors appliqué à la tige 321 et par celle-ci par le filetage 322 au filetage 332 de l'organe intermédiaire 330,5 celui-ci reste solidaire en rotation du poussoir 310 et du piston 304 si bien que l'organe d'entrée 320 se visse par

rapport à celui-ci et le pousse vers l'avant avec une course faible mais avec une force considérable. Mais cette force considérable ne permet pas de rappeler l'organe d'entrée 32110 en sens de rotation inverse; le frein à main reste donc blo-

qué avec un couple antagoniste très faible exercé par le mé-

canisme de commande, non représenté, sur l'axe de l'organe

d'entrée 321.

Inversement au desserrage du frein à main, le mé-

canisme fait tourner l'organe d'entrée 320 en sens inverse (-

w) ce qui dévisse l'organe d'entrée 320 par rapport à

l'organe intermédiaire 330. Ce dernier, débloqué pour mainte-

nant être tourné en sens inverse de celui du mouvement de serrage par le ressort 332 bandé à la fin du mouvement de serrage du frein. L'organe intermédiaire 330 se visse sur la tige 312 du poussoir 310; comme l'organe 330 est rappelé contre l'organe d'entrée 320, ce mouvement de vissage inverse

rappelle le poussoir 310 et permet au piston 304 de reculer.

Le filetage lent (pas faible) entre les organes

322 et 333 a des filets de section de préférence rectangu-

laire pour permettre de recevoir entre ses filets et les fi-

lets du filetage 322 de l'organe d'entrée 320, des organes de

roulement en forme de butées à rouleaux 325 (voir figure 10).

Cette butée à rouleaux de dimensions appropriées, dont l'anneau a été coupé, peut s'ouvrir et prendre une forme de

segment hélicoidal épousant la forme du filet.

Les figures 10 et 10A montrent un exemple de réa-

lisation d'un tel mécanisme de frein à main à compensation d'usure. Ces figures montrent en outre l'intervalle " e " qui

correspond à la phase initiale du fonctionnement et néces-

saire à ce fonctionnement.

La figure 10 montre différents détails de réali-

sation et en particulier un moyen indispensable pour éviter le surréglage: le fond 307 du piston 304 comporte une cavité 3071 dont le bord 3072 en forme de tronc de cône permet de

recevoLr le plateau 311 muni à sa périphérie d'un joint élas-

tique 3111, permettant de laisser au repos, un intervalle " e " entre le fond 307 et le plateau 311 du poussoir 310.

La face avant du plateau 311 comporte des aspéri-

tés ou des pointes représentées pour s'accrocher dans le fond

du piston et favoriser le blocage en rotation entre le pous-

soir et le piston lorsqu'un premier seuil de pression est at-

lO teint au moment du serrage de frein à main.

Ce dispositif antisurréglage fonctionne dans les conditions suivantes: Le plateau 311, poussé par le petit ressort 350, avance pour rattraper l'éventuel jeu et s'applique contre le fond du piston 304 en laissant toujours un espace (e) qui

correspond à la plage de compression élastique du joint péri-

phérique 3111 du plateau 311. Lorsqu'on serre le levier du

frein à main pour déplacer le piston 304, il faut d'abord an-

nuler cet intervalle (e) et réaliser un contact entre le pla-

teau 311 et le fond 307, c'est-à-dire un contact métal/métal.

Le surréglage est possible dans les conditions suivantes:

La pression hydraulique, pour une action de frei-

nage, pousse le piston contre le patin. L'étrier se déforme et s'ouvre si bien que lorsque l'on serre le frein à main, au

retour, c'est-à-dire au défreinage, lorsque la pression hy-

draulique disparaît, il y aura blocage du frein. Mais cette situation ne peut se produire dans le dispositif de

l'invention car la rotation possible du plateau pour rattra-

per l'usure est interdite par le contact du joint, ce joint

évite toute rotation.

Le rattrapage automatique d'usure du patin se fait par le ressort 350 qui peut faire tourner le plateau jusqu'à ce que le joint 3111 arrive en contact avec le fond du piston. A ce moment, comme le ressort 350 est faible, il ne peut plus faire tourner le plateau 311 (et le pousser) et

la compensation s'arrête.

Les figures 11 et 11A montrent une variante qui se distingue uniquement par la forme du filetage à pas faible des organes 330A et 320A. Dans cette variante, ces organes sont constitués par deux rampes hélicoidales séparées par une5 butée à rouleaux également coupée comme précédemment. La fai- ble pente du pas et le faible déplacement nécessaire en fin de course du frein à main (pour ne plus produire de transla- tion des patins mais leur blocage avec la force requise con- tre le disque), peuvent être réalisés par une rotation qui ne10 correspond qu'à une fraction de tour; aussi est-il suffisant d'utiliser une rampe comme celle des figures 11, 11A. Cette rampe, grâce à la butée à rouleaux, permet de recevoir les efforts importants à transmettre sans que cela ne rende plus difficile la fin du mouvement de serrage du frein à main. Les15 autres parties de ce mode de réalisation qui correspondent à

celles déjà décrites ci-dessus et représentées dans les figu-

res précédentes, portent les mêmes références complétées par

le suffise A; leur description ne sera pas répétée.

La figure 12 montre une variante de la figure 10

qui se distingue par sa grande compacité.

La description de cette figure 12 utilisera les

références des figures précédentes avec le suffixe B et elle

ne portera que sur les différences par rapport aux réalisa-

tions précédentes. Cette réalisation utilise également un mé-

canisme de translation à rampe.

L'organe d'entrée 320B, l'organe intermédiaire 330B et le poussoir 310B sont intégrés complètement dans le

piston 304B.

Le plateau 311B comporte une surface dentée coo-

pérant avec une denture homologue de la surface intérieure du fond du piston 307B et créant l'accrochage et nécessitant un

déplacement minimum (e).

Le ressort 322B glisse juste sur l'organe d'entrée 320B mais est serré sur un organe formant palier

340B servant au montage et au guidage du mécanisme et notam-

ment de la tige 321B. Cet organe 340B est pressé dans le fond du cylindre 306 pour résister aux vibrations et assurer le

passage étanche de la tige 321B.

Le ressort 332B fonctionne pratiquement comme

dans les exemples précédents et le joint 360B, entre le pis-

ton 304B et le cylindre 305B, assure le recul du piston au

début du défreinage.

R E V E ND I C A T I ON S

1 ) Dispositif de rattrapage d'usure pour frein à tambour ou frein à main de frein à disque, comprenant un mécanisme à rochet avec - une couronne crantée entraînée en rotation sur une tige fi- letée elle-même fixe en rotation, pour écarter la tige par vissage et rattraper le jeu d'usure des garnitures de frein, - un levier élastique de réglage s'accrochant dans une dent de la couronne crantée pour pousser contre cette dent, lors du mouvement de translation relative entre la couronne crantée et le levier de réglage, caractérisé en ce qu' il comporte - un récepteur (R) et un actionneur (A) * le récepteur ((R) comporte une couronne crantée à profil à dents de scie avec des rampes (Ri) et des butées (Si), à l'extrémité de chaque rampe, le récepteur étant mobile en rotation pour se visser sur la tige filetée,

* l'actionneur (A), fixe en rotation mais mobile en trans-

lation par rapport au récepteur, comporte plusieurs fa-

milles de leviers de réglage, répartis régulièrement à la périphérie de l'actionneur, en regard de la couronne crantée, les leviers d'une même famille étant répartis à partir d'une

origine arbitraire identique à toutes les familles de le-

viers, suivant un arc de cercle de base propre à chaque fa-

mille et correspondant à une certaine fraction de l'intervalle de temps, arc augmenté, pour les leviers d'une même famille, d'un multiple entier de l'intervalle d'une dent, ces leviers crantés étant pivotants élastiquement sous l'effet de la translation relative entre la couronne crantée et les leviers, pour s'écraser et s'appuyer le cas échéant contre la partie d'entraînement d'une dent et faire tourner

la couronne crantée d'un angle élémentaire.

2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que

l'actionneur (181) est formé d'un ensemble de levier (LI, L2...) découpés dans une couronne circulaire et légèrement re- levés.

3 ) Dispositif selon la revendication 1, appliqué à un frein à tambour, caractérisé en ce que l'actionneur (181) est porté par un piston (12) de cylindre10 de frein à tambour et le récepteur (182) est porté par le manchon (tige) fileté (17) coopérant avec la tige (manchon)

filetée (19) solidaire de l'autre piston (111) du cylindre de frein.

4 ) Dispositif selon la revendication 1, appliqué à un frein à disque, caractérisé en ce que l'actionneur (214) est porté par le fond (205) du piston (202) du cylindre de frein (201) et le récepteur, par le

plateau (213) du mécanisme du frein à main.

) Dispositif de rattrapage d'usure selon l'une quelconque

des revendications 1 à 4 pour un frein à main équipant un

frein à disque comprenant un mécanisme commandé à rotation autour d'un axe

(X-X) à partir du levier du frein à main pour pousser le pis-

ton (307) du frein à disque à serrer les patins contre le disque (300), caractérisé en ce que le mécanisme comprend: A) un organe d'entrée (320) portant le levier du frein à main et recevant son mouvement de rotation,

B) un poussoir (310), libre en rotation et en translation au-

tour de l'axe (X-X), comprenant un plateau (311) et un ressort faible (350) pour s'appliquer élastiquement contre le piston (307), C) un organe intermédiaire (330), libre en rotation et en translation autour de l'axe (X-X), placé entre l'organe d'entrée (320) et le poussoir (310), D) un premier moyen de liaison à vis à petit pas (322, 323), non réversible, reliant l'organe d'entrée (320) et

l'organe intermédiaire (330), E) un second moyen de liaison à vis (331) à grand pas réver-

sible reliant l'organe intermédiaire (330) et le poussoir (310), et dont le sens du vissage est le même que celui du premier moyen de liaison, F) un organe élastique (332) pour la transmission de couple, reliant l'organe d'entrée (320) et l'organe intermédiaire (330) pour - solidariser en rotation ces deux organes et transmettre le couple initial de freinage à l'organe intermédiaire pour mettre en oeuvre la seconde liaison à vis, déplacer

le piston (307) par le poussoir et serrer le frein jus-

qu'à ce que le couple à transmettre bloque ce deuxième moyen de liaison à vis par dépassement du rendement de cette liaison, - désolidariser en rotation l'organe intermédiaire (330) et l'organe d'entrée (310) pour que le couple soit transformé par le premier moyen de liaison à vis (322) en un effort de blocage important du piston (307) et des

plaquettes (301, 302) contre le disque (300), le mouve-

ment de rotation relatif de l'organe d'entrée et de l'organe intermédiaire accumulant de l'énergie dans cet organe élastique (332), - la mise hors service du frein à main libérant l'organe élastique (332) qui rappelle l'organe intermédiaire et

permet au piston de repousser le poussoir contre la fai-

ble force du ressort du poussoir.

6 ) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier moyen de liaison à vis comprend: - un filetage (322) porté par un manchon de l'organe d'entrée (320), coaxial à l'axe (X-X), - un filetage complémentaire porté par un manchon (333) de

l'organe intermédiaire (330), coaxial à l'axe (X-X).

7 ) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le deuxième moyen de liaison à vis comprend:

- un filetage porté par un manchon (331) de l'organe intermé-

diaire (330), coaxial à l'axe (X-X), - un filetage (312) porté par une tige filetée complémentaire

portée par le plateau (311) du poussoir.

8 ) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ressort faible (350) du poussoir (310) est appliqué entre l'extrémité libre de la tige filetée (312) du poussoir (310) et un point fixe en translation constitué par un appui porté

par l'organe d'entrée (320).

9 ) Dispositif de rattrapage d'usure selon la revendica-

tion 5, caractérisé en ce que l'organe élastique (332) est un ressort hélicoïdal en appui

enveloppant sur l'organe d'entrée (320) et sur l'organe in-

termédiaire (330).

) Dispositif de rattrapage d'usure selon la revendica-

tion 6, caractérisé en ce que - le filetage de l'organe d'entrée et celui correspondant de l'organe intermédiaire (322, 332) ont des filets à section rectangulaire, espacés et reçoivent entre eux un ensemble de butées à rouleaux (325), - ces butées étant des anneaux coupés pour prendre une forme

hélicoïdale et être placés dans l'intervalle entre les fi-

lets de l'organe d'entrée et de l'organe intermédiaire.

11 ) Dispositif de rattrapage d'usure selon les revendica-

tions 5 et 9, caractérisé en ce que l'organe d'entrée (320) est constitué par un axe (321) muni d'une portée cylindrique (323) pour recevoir quelques spires du ressort (332) constituant l'organe élastique.5

12 ) Dispositif de rattrapage d'usure selon les revendica-

tions 5, 6, 7, caractérisé en ce que l'organe intermédiaire (330) est en forme de manchon muni d'un filetage intérieur correspondant au filetage extérieur de l'organe d'entrée et un filetage intérieur correspondant au filetage de la tige filetée (312) du poussoir (310) avec,

en périphérie, une portée cylindrique circulaire pour rece-

voir au moins quelques spires du ressort (332) constituant

l'organe de rappel.

13 ) Dispositif de rattrapage d'usure selon la revendica-

tion 6, caractérisé en ce que

le filetage de l'organe d'entrée (320A) et le filetage cor-

respondant de l'organe intermédiaire (330A) sont constitués chacun par une rampe hélicoïdale (332A) identique s'étendant

sur une fraction de tour et une butée à billes (325A), cou-

pée, interposée entre les deux rampes.

14 ) Dispositif de rattrapage d'usure selon la revendica-

tion 5, caractérisé en ce que

le piston (304) est monté de manière renversée dans le cylin-

dre (305), la surface extérieure du fond (307) étant destinée à s'appliquer contre le patin (302) et la jupe étant ouverte

vers l'intérieur du cylindre, et le cylindre (305) et le pis-

ton (304) logent le mécanisme du frein à main.