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Frein perfectionné
La présente invention a pour objet un frein perfec- tionné pour véhicules terrestres, trains d'atterrissage des machines volantes et autres applications.
Ce frein qui permet d'éviter le blocage de la roue est remarquable, notamment, en ce qu'il est agencé de telle sorte qu'il peut être actionné, à volonté, suivant la vitesse de l'organe à freiner et suivant le réglage adopté, soit automatiquement par un servo-moteur, soit directement d'une manière non automatique, par l'intermé- diaire d'une pédale ou autre organe de manoeuvre, soit par les deux moyens simultanément.
Le mécanisme est agencé de telle sorte que le servo- moteur est embrayé, dès que l'on agit sur la pédale ou autre organe de manoeuvre de freinage direct.
De préférence, un certain jeu est ménagé entre le ou les organes de freinage (sabots, mâchoires ou autres) et le ou les organes de manoeuvre directe, de manière que l'embrayage du servo-moteur précède toute action directe du ou des organes de manoeuvre sur le ou
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lesdits organes de freinage.
De préférence, le servo-moteur est du type centrifuge auto-régulateur.
Grâce à cette auto-régulation, on peut régler le frein de deux manières tout en évitant dans les deux cas tout blocage intempestif de la roue ; a) la course du poussoir ou organe équivalent du servo-moteur est telle qu'elle assure, à elle seule, le serrage complet du ou des organes de freinage ; dans ce cas, la commande directe, non automatique, n'est pas utilisée. La différence d'effort pour freiner automatique- ment ou par action directe est suffisamment importante pour distinguer nettement ces deux genres d'utilisation.
On évite ainsi tout blocage de la roue lorsque celle- ci est freinée aux vives allures, puisque toute action intempestive de freinage direct est rendue malaisée. Ceci est particulièrement important lorsque le freinage steffectue sur un terrain glissant; il est même tout-à- fait indispensable pour assurer le freinage rationnel des machines volantes lors de leur atterrissage.
(D'ailleurs dans ce dernier cas, la commande directe du frein peut être totalement supprimée, la mise en action du servo- moteur seul n'exigeant qu'un effort très léger et ne créant ainsi aucune gêne au pilote). b) la course du. poussoir ou organe équivalent du servo-moteur est limitée; dans ce cas, l'action du servo- moteur est limitée par exemple à la simple course dtappro- che, le serrage des mâchoires devant être assuré alors par la came de commande non automatique seule; dans ce cas, on utilise pour le freinage le phénomène d'enroulement.
Dans ce réglage, la course importante des organes de freinage est assurée par le servo-moteur, de telle sorte que la
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on dispose, pour l'accomplir, de toute la course de l'oprgane de manoeuvre, à la petite course près préliminaire nécessai- re à l'embrayage du servo-moteur.
A noter que même dans le cas où la course du poussoir ou organe équivalent du servo-moteur est limitée, cette course préalable est suffisante pour que la came en s'éclipsant évite tout blocage de la roue freinée, le servo- moteur permettant le rappel des mâchoires ou organes équivalents par leurs ressorts de rappel, dès que la vitesse de la roue tombe au-dessous d'une certaine valeur de sécurité.
Les ressorts de rappel du frein créent alors une résistance de la commande directe qui permet de faire la distinction avec la commande automatique très facilement.
Enfin, dans tous les cas, aux basses allures, insuffisantes pour actionner le servo-moteur, le freinage est assuré par la commande directe des organes de freinage utilisant le phénomène d'enroulement.
De préférence, le dispositif de freinage proprement dit est du type connu dit auto-serreur dans lequel le système de rattrapage de jeu usuel est remplacé par le dispositif que commande le servo-moteur.
Selon une autre caractéristique, le dispositif de commande non automatique et le servo-mote.ur sont disposés par rapport au ou aux organes à commander (sabots ou mâchoires) de telle sorte que ces organes prennent appui, directement ou non, sur l'un de ces dispositifs (ou sur une butée fixe du côté de la commande directe) lorsqu'ils sont soumis à l'action de l'autre de ces dispositifs et réciproquement.
Dans le cas d'un frein à tambour et à mâchoires (ou sabots), chaque mâchoire prend appui, par l'une de ses extrémités, sur une came flottante actionnée par le servo-
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moteur, et, à son autre extrémité, au repos, sur une portée cylindrique d'axe confondu avec celui d'une autre came, commandée par l'organe de manoeuvre, un légar jeu étant ménagé, au repos, entre cette came et la mâchoire de manière à permettre une course morte d'approche qui est mise à profit pour embrayer le servo-moteur.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: la figure 1 est une vue, de face, d'un frein perfec- tionné selon l'invention; la figure 2 en est une coupe diamétrale suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe partielle, suivant la ligne 3-3 de la figure 1 ; la figure 4 est une coupe verticale, suivant la ligne 4-4 de la figure 5/d'un servo-moteur centrifuge, susceptible d'être utilisé ; la figure 5 est une coupe horizontale, suivant la ligne 5-5 de la figure 4.
Suivant l'exemple d'exécution représenté, le frein est destiné au freinage d'une roue 1 (figure 2), munie d'un tambour 2 de frein. Contre ce tambour 2 rotatif de frein peuvent venir frotter deux mâchoires 3 et 3' que des ressorts 4-4' - 5-5' tendent à écarter dudit tambour 2.
Sous l'action des ressorts 4-4t, les mâchoires 3 et 3' prennent appui, au repos, par des butées ou portées concaves cylindriques 6 et 6' (figure 1), contre une portée cylindrique 7. Un tourillon 8, de même axe que la portée 7, est monté sur la portée 7 et est fixé au plateau de frein 9. Ce tourillon 8 guide au droit d'une partie des extrémités correspondantes des mâchoires 3-3' une came méplate 10 d'épaisseur telle que des jeux e et et
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tes des mâchoires 3 et 3'. La came 10 peut être entraînée en rotation dans le sens de la flèche fl (figure 1) à l'aide d'une commande quelconque, à distance, par exemple par un levier 11 solidaire du tourillon 8, et par un câble 12 relié à une pédale ou un levier de freinage ayant une course totale donnée.
Dans les montages usuels analogues à celui décrit, une certaine partie de cette course 1 est utilisée pour rattraper les jeux e, e' entre la came 10 et les mâchoires 3-3', donc utilisée en pure perte et au détriment de la course utile.
Le mouvement d'oscillation de la came 10, solidaire du levier 11, dans le sens inverse de la flèche f1 est assuré par un ressort 13 (figure 1) agissant sur un prolongement le dudit levier 11.
Les extrémités opposées des mâchoires 3 et 3' sont appuyées par les ressorts 5 et 5' et par l'intermédiaire de galets 15 et 15' (figures 1, 3) contre les faces laté- rales d'une came 16 en forme de coin. De préférence, les galets 15-15' sont emboîtés dans la came, grâce à des surfaces convexes et concaves correspondantes de façon à réaliser une véritable genouillère. La came 16 est poussée dans le sens de la flèche f2 (figures 2, 3) qui tend à écarter les mâchoires 3 et 3' par un levier 17. Ce levier 17 est monté oscillant autour d'un axe 18 de préférence réglable en position, grâce au boulon 17a et à l'écrou 18a de fixation, de manière à permettre le rattrapage du jeu dû à l'usure. Le levier 17 est engagé dans une entaille 19 (figure 3) du coin 16.
L'entaille 19 a une largeur x (figure 3) supérieure à celle du levier 17 de telle sorte que la came est "flottante". L'ensemble formé par les mâchoires 3 et 3' et le coin 16 peut se déplacer dans le sens de la flèche f3 (figure 1) ou en sens inverse indépendamment du levier 17 à partir d'une
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position moyenne d'une valeur g 2 , supérieure au jeu existant au repos entre chaque mâchoire 3 ou 3t et la surface interne du tambour 2.
L'extrémité supérieure du levier 17 forme une fourche 20, sur laquelle agissent, dans le sens de la flèche ¯f4 (figures 2 et 4), deux poussoirs 21 d'un servo-moteur à force centrifuge.
Ce servo-moteur est, par exemple, d'un type connu, comportant un carter 22 fixé rigidement sur le plateau de frein 9. Dans ce carter 22 est logé un cylindre 23 (figures 4 et 5) articulé dans le carter 22 autour de tourillons 24 (figure 1), parallèles à l'axe longitudinal du carter 22 mais excentrés par rapport à cet axe.
Le cylindre 23 est soumis à l'action d'un ressort 25 de poussée qui tend à le faire basculer autour des tourillons 24 dans le sens de la flèche f5 (figure 1) tel qu'un galet 26 porté par un arbre 27, monté rotatif dans ce cylindre 23, est maintenu écarté (figure 2) du tambour 2 de frein.
Extérieurement au carter 22, le cylindre 23 porte un doigt 58 (figures 1-4) tel que lorsqu'on agit sur lui dans le sens inverse de la flèche 1'5 (figure 1), on provo- que un déplacement du cylindre 23 dans le carter 22 amenant le galet 26 en contact avec le tambour rotatif 3, ce qui provoque la rotation de 1 axe 27. Cette rotation provoque l'augmentation de la distance 1 entre deux plateaux 28 et 29 (figcrres 4-5) clavetés coulissants sur ledit arbre 27 et entre lesquels sont placées des masselottes 30, à rampes 31, inclinées coopérant avec des rampes correspon- dantes d'ailettes 32 portées par les plateaux 28-29.
Ces masselottes 30 entraînées en rotation par les ailettes 32 sont soumises à l'action de la force centrifuge qui
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l'intermédiaire d'une burée 33 sur les poussoirs 21.Quant au plateau 29, il prend appui, par l'intermédiaire d'une butée 34 et de ressorts 35, sur un bouchon 36, vissé dans le carter 22, donc réglable en position.
Ce dispositif est tel que l'augmentation de la lon- gueur 1 est limitée à une valeur (1') par la butée des masselottes 30 sur la face interne de portées cylindriques 28' et 29', solidaires de la périphérie des plateaux 28 et 29.
L'augmentation (1') de la longueur 1 se traduit par un déplacement (11) du plateau 28 et un déplacement (12) du plateau 29. Or, le déplacement (12) du plateau 29 est fonction, pour une résistance donnée opposée aux poussoirs 21, de la position donnée au bouchon 36, puisque la compression d'équilibrage des ressorts 35 dépend de cette position du bouchon 36, Donc, pour un effort résistant sur les poussoirs 21 (effort déterminé par les ressorts 5-5'), on peut régler à volonté, la course (11) des poussoirs 21 au moyen du bouchon 36.
Le mécanisme est complété par une liaison entre le levier 11 de commande de la came 10 et le levier 58 d'em- brayage du servo-moteur, cette liaison permettant d'em- brayer ce servo-moteur dès qu'on agit sur le levier 11 de commande de la came 10. Suivant l'exemple représenté, la liaison est constituée par une bielle 37 (figure 1) articulée en 38 sur le prolongement 14 du levier 11 et en 39 sur un levier 40 oscillant en 41 et dont l'extrémité opposée constituée par une lame élastique (ou plusieurs lames élastiques superposées) appuie dans le sens inverse de la flèche ±5 sur le levier 58.
Le rapport de transmission est tel qu'une oscillation du levier 11, inférieure à celle nécessaire pour que la came 10 rattrape le jeu e, e' et vienne en contact des extrémités des mâchoires 3 et 3',
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suffit pour que le levier 58, par l'intermédiaire de la transmission 11-14-37-40 assure l'embrayage du servo-moteu
Les mâchoires 3 et 3' sont écartées à leurs extrémités supérieures en 50 et 50' des axes 51 et 51' de fixation de la plaque 52 portant les galets usuels de guidage 53- 53' des mâchoires.
Le fonctionnement est le suivant : Lorsqu'à l'aide de la pédale ou du levier de manoeuvre on tire sur le câble 12 dans le sens de la flèche f6 (figure 1), le le- vier 11 oscille dans le sens de la flèche f1 et, comme indiqué ci-dessus, provoque l'embrayage du servo-moteur avant que la came 10 n'ait entièrement rattrapé les jeux e, e'. Le galet 26 est alors entraîné en rotation et les masselottes 30 s'écartent sous l'action de la force centri- fuge, provoquant un déplacement (11) des poussoirs 21 dans le sens de la flèche f4 (figure 4) c'est-à-dire un bascu- lement du levier 17 et un certain déplacement m dans le sens de la flèche f 2 du coin-came 16. Le déplacement m maximum dépend donc, en définitive, de la position du bouchon 36 et des couronnes de butée 28' et 29' des pla- teaux 28 et 29.
Sous faction de la came 16, les mâchoires 3 et 3' s'écartent en oscillant par leurs parties 6 et 6' sur la partie 7 de l'axe 8.
Si la course m de la came-coin 16 est suffisante, les mâchoires 3-3' sont plaquées fortement, par l'intermé- diaire de leurs garnitures de friction, contre la surface interne du. tambour 2 provoquant ainsi un freinage énergique de ce tambour. Le véhicule, muni de la roue portant le dispositif de freinage décrit, ralentit.
L'action de la force centrifuge sur les masselottes 30 décroit avec la vitesse de la roue.
Tant que cette force est importante, les mâchoires
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3-3' sont plaquées par la came-coin 16 contre le tambour 2, tout en prenant appui contre leur portée fixe 7 ce qui oppose une certaine résistance à tout déplacement de la came 10 de commande directe prévenant ainsi toute action intempestive sur cette came. Pendant toute cette période de fonctionnement, le freinage est donc assuré d'une manière exclusive par le servo-moteur, et on ne risque pas de provoquer directement un freinage intempestif, suscep- tible de bloquer la roue.
Comme déjà dit, au fur et à mesure que la roue ralentit, l'action des masselottes 30 diminue, et la pression des mâchoires 3-3' sur l'axe 8 décroit également.
Lorsque la vitesse de la roue a suffisamment diminué pour que l'action des masselottes 30 devienne insuffisante, la pression sur la portée 7 diminue et on peut continuer à freiner par rotation de la came 10 et du levier 11 sous l'action du câble 12. La came 10 tourne donc dans le sens de la flèche f1 si on continue à agir sur la pédale de manoeuvre qu'on "sent" à ce moment devenir progressivement libre sous le pied. La came 10 écarte alors les mâchoires 3-3' du point fixe 7, à l'encontre des ressorts 4-4', et permet ainsi de continuer directement l'action de freinage que le servo-moteur a assuré au moment où ce freinage était le plus nécessaire. A partir de ce moment, la roue peut naturellement être bloquée, mais ce blocage ne peut avoir de conséquences graves, car le véhicule a alors considérablement ralenti.
Si la caurse m de la came-coin 16 est insuffisante pour bloquer les mâchoires 3-3' sur le tambour 2, mais suffisante, toutefois, pour assurer leur friction avec ledit tambour, les mâchoires 3-3', une fois en contact avec le tambour 2, sont entraînées par friction par ledit tambour 2 (phénomène classique d'enroulement de frein).
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L'ensemble continu formé par la mâchoire 3, la came 16, et la mâchoire 3' se déplace par rapport au levier 17 de toute la -saleur du jeu x-y/2 entre le levier 17 et l'entaille 19, dans le sens de la rotation du tambour 2, par exemple dans le sens inverse de la flèche f3 (si le tambour tourne dans le sens de la flèche f7).
Par suite du déplacement de l'ensemble dû. au frotte- ment, la mâchoire 3' qui prend appui contre la came 10 est fortement appuyée contre le @ambour 2. quant à la mâchoire 3, elle est plaquée par le phénomène d'enroulement contre le tambour 2.
Le servo-moteur a donc appuyé les deux mâchoires contre le Tambour de frein ; il suffit pour obtenir le frei- nage d'agir à ce moment sur la came 10 de commande directe.
Tout blocage de la roue est impossible, car si la vitesse de la roue tombe au-dessous du minimum nécessaire à l'action des masselottes 30, la came 16 n'est plus maintenue et elle se retire devant les mâchoires 3-3' rappelées par les ressorts 5-5'.
Dans le second mode d'utilisation sus-décrit, le servo-moteur permet donc, en fait, d'effectuer, automati- quement, la course d'approche des mâchoires, course obtenue dans les mécanismes usuels de freinage au moyen de la pédale ou du levier de manoeuvre, c'est-à-dire au détriment de la course utile de freinage de cet organe.
Au contraire, grâce au servo-moteur, toute la course cïudit organe de manoeuvre reste disponible pour le travail effectif de freinage, à la petite course près, nécessaire pour embrayer le servo-moteur qui, dans ce cas, joue le rôle d'un rattrapeur automatique des jeux, de ceux nécessaires de par construction et de ceux résultant de l'usure. Le mécanisme de freinage présente donc une grande
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n;n;1;+.p.- Z te ; emtle de ces freins se trouvant
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automatiquement "à pied d'oeuvre" dès que commence l'action effective de l'organe direct de manoeuvre.
Dans tous les cas, si on freine simplement aux basses allures, insuffisantes pour déclancher l'action du servo- moteur, la came 10 écarte les mâchoires 3 et 3'.
Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple.
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REVZ7DIC,ATIOIS.
1 .- Un dispositif de freinage, particulièrement pour véhicules automobiles et avions, utilisant un servo-frein entrainé par une pièce rotative du véhicule, caractérisé en ce que deux dispositifs distincts de serrage, des organes de friction sont commandés l'un par le servo-frein, l'autre par l'effort du conducteur.
2 .- Un dispositif de freinage suivant la revendica- tion 1 , caractérisé en ce qu'un dispositif de manoeuvre commun est réuni au servo-frein et au dispositif de serrage actionné par le conducteur, de manière à faire fonctionner le servo-frein pendant la première partie de la course du dispositif de manoeuvre, et à faire fonctionner le dispositif de serrage actionné par le conducteur pendant la seconde partie de la course du dispositif de manoeuvre.
3 .- Un dispositif de freinage suivant la revendica- tion 1 , dans lequel deux mâchoires sont disposées à l'intérieur d'un tambour de frein, caractérisé en ce que l'un des dispositifs de serrage se trouve entre deux extrémités adjacentes des mâchoires, tandis que l'autre dispositif de serrage se trouve entre les deux autres extrémités adjacentes des mâchoires.
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