Frein à disque muni d'un dispositif de réglage automatique. Le fonctionnement d'un frein à, disque a l'inconvénient d'exiger un réglage plutôt fré quent, à caisse de l'usure relativement rapide du matériel de friction. La surface de contact entre le matériel de friction et l'organe en mouvement, qu'il faut freiner, est beaucoup plus petite dans. un frein à disque que dans un frein à tambour de type courant. C'est pourquoi, dans un frein à disque, bien que les conditions de refroidissement soient meil leures, l'usure du matériel de friction se pro duit dans une mesure plus rapide.
Il est dès lors avantageux d'employer un dispositif auto matique qui règle le jeu entre les surfaces de freinage dans des limites appropriées de fonc tionnement, pendant toute la durée de vie du matériel de friction. En outre, comme le ré glage total, pendant la, durée de vie du maté riel de friction, peut être considérable, par exemple de 6 à 19 mm, i1 est avantageux que le réglage du jeu soit effectué indépendam ment du système de commande du frein, que ce système soit hydraulique ou mécanique.
Les mécanismes de réglage automatiques connus comportent généralement un réglage de la position du piston qui commande le frein. Dans ces mécanismes, au fur et à me sure que la garniture du frein s'use, la posi tion du piston dans le cylindre hydraulique est déplacée en proportion. Une semblable dis position ne serait pas applicable sans inconvé nients dans un frein à disque, car le cylindre hydraulique devrait être extrêmement long afin de permettre toute la variation de réglage nécessaire.
La présente invention a pour objet un frein à disque muni d'un dispositif de réglage auto matique apte à maintenir dans des limites dé terminées le jeu entre les surfaces de freinage.
Ce frein, qui comprend un boîtier, deux tampons pour freiner, un disque tournant des tiné à être placé entre eux, l'un de ces tam pons étant fixe et l'autre monté sur un sabot mobile, et un organe de commande, est carac térisé en ce qu'une tige filetée solidaire du sabot mobile porte un écrou de réglage logé et susceptible de tourner dans une coupelle assujettie audit organe de commande, de sorte que l'action de freinage exercée par l'organe de commande sur la coupelle est transmise au sabot mobile par l'intermédiaire de l'écrou de réglage et de la tige filetée et provoque le déplacement actif de l'ensemble de freinage formé par le sabot, la tige filetée et la cou pelle, et que, lorsque cette action cesse,
ledit ensemble de freinage retourne à sa position de repos, caractérisé en outre par le fait que ledit écrou de réglage présente, sur sa face située du côté du sabot mobile, une denture coopérant avec un cliquet mobile soumis à l'ac tion d'un ressort tendant à le déplacer, lors de chaque déplacement actif de l'ensemble de freinage, de manière qu'il remonte le long d'une dent de l'écrou de réglage pour s'enga ger dans la dent suivante, ce déplacement du cliquet étant fonction dudit déplacement actif de l'ensemble de freinage, lequel augmente avec l'usure des tampons, ledit cliquet coopé rant en outre avec une butée qui, à chaque course de retour de l'ensemble de freinage,
provoque le déplacement du cliquet en sens inverse, le tout étant agencé de manière que, lorsque le déplacement actif de l'ensemble de freinage dépasse une valeur déterminée, le dé placement du cliquet est tel qu'il s'engage dans la dent suivante de l'écrou de réglage, de sorte qu'en se déplaçant en sens inverse pendant la course de retour dudit ensemble, le cliquet imprime à l'écrou une rotation de façon que la tige et le sabot mobile soient déplacés vers le disque pour compenser l'usure des tampons.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, sur le dessin annexé, où la fig. 1 représente une coupe longitudi nale d'un frein à un seul disque, muni d'un dispositif de réglage automatique, la fig. 2 est une coupe selon la ligne II-II de la fig. 1, et la fig. 3 représente une vue, partiellement sectionnée, d'un détail montrant le levier et le cliquet.
Sur l'arbre on essieu 1 de la roue est monté le disque de freinage 2. Le disque 2 est de préférence claveté sur l'arbre 1, afin de pou voir être déplacé axialement.
Le dispositif de freinage, indiqué dans son ensemble sur la fig. 1 par le chiffre 3; com prend un support 4 qui est fixé au carter (non représenté) dans lequel tourne l'arbre 1. Le support 4, ainsi qu'il se doit dans un frein à disque du type susmentionné, est en forme d'un .C, et il se prolonge de part et d'autre du disque 2.
Sur une face dix support 4 est fixé, au moyen de rivets ou de tout autre ma nière, un tampon 5 en matériel de friction contre lequel peut venir en engagement une face du disque 2. Fixé au support 4 par les boulons 6, un boîtier 7 présente un alésage 8 s'étendant sur la plus grande partie de sa longueur. Lorsque le boîtier 7 est vissé au sup port 4, l'alésage 8 est parfaitement concen- trique avec un alésage de même diamètre pra tiqué dans le support 4, en face du disque 2.
Coulissant dans l'alésage 8, le sabot de frein 9 porte un tampon 10 de matériel de friction. Le tampon 10 peut venir en contact avec la face du disque 2 opposée au tampon 5. Lorsque le sabot. 9 se déplace vers le disque 2, ce dernier est serré entre les tampons 5 et 10, et est ainsi assujetti à l'action de freinage.
Pour transmettre la pression de freinage au sabot 9 et, en même temps, pour régler l'espace entre le sabot 9 et les organes de com mande du frein, une tige filetée 11 est fixée au sabot 9 par des moyens appropriés, par exemple en forçant le bout 12 de la tige file tée 11 dans un perçage 13 du sabot. 9. Un écrou de réglage 14 est vissé sur la tige filetée 11, et est logé dans une cavité alésée 15 d'une coupelle 16. Une plaque de retenue 17, fixée à la coupelle 16, maintient l'écrou de réglage 14 dans la cavité 15.
De cette manière, tout déplacement de la coupelle 16 se transmet à la tige filetée 11 et au sabot. 9 par l'intermé diaire de l'écrou de réglage 14, et par consé quent toute la. force de freinage se transmet par l'intermédiaire de l'accouplement rigide entre l'écrou de réglage 14 et la tige filetée 11.
Pour appliquer la force de freinage à la coupelle 16, tout organe de commande peut être employé, tel qu'un moteur hydraulique ou un levier mécanique. Dans la forme d'exé cution représentée sur la fig. 1, un levier 18 est relié au boîtier 7 au moyen du pivot 19, qui est supporté par deux oreilles 20 du boîtier 7 et passe à travers le trou ovalisé 21 clxx levier 18. La coupelle 16 présente un prolonge ment 22 qui passe à travers l'ouverture 23 du boîtier 7, ledit prolongement étant formé de deux branches 24 entre lesquelles est fixé le levier 18 au moyen du pivot 25.
Il est clair que si une force est appliquée à l'extrémité du levier 18, dans le sens de déplacement du- dit levier 18 vers la, gauche sur la fig. 1, le sabot 9 sera assujetti à une force de freinage.
Le frein est en outre muni, entre le sabot 9 et la coupelle 16, d'un dispositif automa tique de réglage pour compenser l'usure des tampons de friction 5 et 10, de façon que le déplacement du levier 18 et de la coupelle 16 qui lui est associée soit approximativement toujours le même pendant toute la durée de vie du matériel de friction formant les tam pons 5 et 10. A cet effet, l'écrou de réglage 14 (fig. 2) est muni d'un anneau 26 portant des dents dirigées latéralement sur sa, péri phérie.
Un levier de réglage 27, articulé sur la coupelle 16 au moyen du pivot 28, est logé clans une encoche 29 tangentielle à la cavité <B>15.</B> Un cliquet 30 peut pivoter autour de la tige 31 fixée sur le levier de réglage 27 et s'engager dans les dents d'arrêt de l'anneau 26. Le cliquet 30 est maintenu dans sa posi tion d'engagement avec les dents de l'anneau 26 au moyen du ressort 32 formé d'un fil d'acier fixé à la, plaque de retenue 17, comme représenté sur la fig. 2.
Le ressort 32 a une double fonction: d'une part, de forcer le cli- quet 30 à rester engagé dans les dents de l'anneau 26 et, d'autre part, d'exercer sur l'ensemble formé par le levier de réglage 27 et le cliquet 30, une force tendant à le faire tourner autour du pivot 28, en forçant le levier 27 contre une butée 33. Cette butée 33 est constituée par une tige filetée vissée dans le boîtier 7. Un écrou de serrage 34 bloque la butée 33 dans la position désirée.
La butée 33 est fixée sur le boîtier 7 dans une position excentrique par rapport au pivot 28 (fig. 3), de façon que le déplacement de la coupelle 16 a pour effet que le levier 27, sous l'action du ressort 32, effectue autour du pivot 28 une rotation d'un petit angle. Plus précisément, le fonctionnement du dispositif de réglage automatique est le suivant: Lorsque la, coupelle 16 se déplace vers le disque 2 sous l'action de la force de freinage, le levier de réglage 27, par effet du ressort 32, tourne d'un. petit angle, dans le sens des aiguilles d'une montre selon la fig. 3.
Le cli- quet 30 tend alors à remonter le long de la surface inclinée de la dent de l'anneau 26 dans laquelle il est engagé. Il est évident qu'au fur et à mesure que les tampons 5 et 10 s'usent, par l'action répétée de freinages successifs, le déplacement de la coupelle 16 devient de plus en plus grand, jusqu'à ce que le cliquet 30 s'engage dans la dent suivante de l'anneau 26.
Dans ces conditions, lorsque le levier de com mande 18 est. relâché et la coupelle 16 recule dans sa position primitive (ce qui peut s'obte nir, par exemple, par l'action d'un ressort agissant sur le levier 18 et non représenté sur le dessin), la butée 33 fait pivoter le levier de réglage 27, de sorte que l'écrou de réglage 14 effectue une rotation correspondant à l'in tervalle entre deux dents de l'anneau 26. Une clavette 35, logée dans une entaille 36 du sabot 9, empêche ce dernier de tourner.
En dimensionnant convenablement le pas de la d'enture de l'anneau 26, il est possible de Té gler la rotation de l'écrou de réglage 14, de telle sorte que 'l'action combinée du levier de réglage 27 et du cliquet 30 imprime au sabot 9 un déplacement suffisant pour compenser l'usure des tampons 5 et 10.
Il résulte donc que le jeu primitif entre les garnitures du frein est maintenu dans des limites minimum pendant la durée de vie du matériel de friction. En outre, le réglage est effectué seulement pendant le recul de la cou pelle 16 et du sabot 9, et par conséquent le réglage est effectué lorsque le frein n'est assu jetti à aucune force.
Grâce à la disposition décrite, toute la force de freinage est transmise par l'intermédiaire de l'écrou de réglage 14, mais non du levier de réglage 27 et du cliquet 30, et par consé quent l'ensemble de la construction du frein est très robuste.
Le frein muni du dispositif de réglage automatique décrit est un frein à un seul disque et à commande mécanique, mais il est évident qu'un frein à disques multiples et à commande hydraulique pourrait aussi être muni d'un dispositif analogue.
Disc brake with automatic adjustment device. The operation of a disc brake has the disadvantage of requiring rather frequent adjustment, taking into account the relatively rapid wear of the friction material. The contact area between the friction material and the moving organ, which has to be braked, is much smaller in. a disc brake than in a regular type drum brake. Therefore, in a disc brake, although the cooling conditions are better, the wear of the friction material occurs to a more rapid extent.
It is therefore advantageous to employ an automatic device which regulates the clearance between the braking surfaces within appropriate operating limits, throughout the life of the friction material. Furthermore, since the total adjustment, during the lifetime of the friction material, can be considerable, for example 6 to 19 mm, it is advantageous if the clearance adjustment is effected independently of the brake control system. brake, whether this system is hydraulic or mechanical.
Known automatic adjustment mechanisms generally include an adjustment of the position of the piston which controls the brake. In these mechanisms, as the brake lining wears out, the position of the piston in the hydraulic cylinder is shifted in proportion. A similar arrangement would not be applicable without drawbacks in a disc brake, since the hydraulic cylinder would have to be extremely long in order to allow all the variation of adjustment necessary.
The present invention relates to a disc brake provided with an automatic adjustment device capable of maintaining within defined limits the play between the braking surfaces.
This brake, which comprises a housing, two pads for braking, a rotating disc tiné to be placed between them, one of these pads being fixed and the other mounted on a movable shoe, and a control member, is charac terized in that a threaded rod integral with the movable shoe carries an adjusting nut housed and capable of rotating in a cup secured to said control member, so that the braking action exerted by the control member on the cup is transmitted to the movable shoe via the adjusting nut and the threaded rod and causes the active displacement of the braking assembly formed by the shoe, the threaded rod and the shovel neck, and that, when this action cease,
said braking assembly returns to its rest position, further characterized by the fact that said adjusting nut has, on its face located on the side of the movable shoe, a toothing cooperating with a movable pawl subjected to the action of a spring tending to move it, during each active movement of the braking assembly, so that it rises along one tooth of the adjusting nut to engage in the next tooth, this displacement of the pawl being a function of said active displacement of the braking assembly, which increases with the wear of the buffers, said pawl also cooperating with a stop which, on each return stroke of the braking assembly,
causes the movement of the pawl in the opposite direction, the whole being arranged so that, when the active displacement of the braking assembly exceeds a determined value, the displacement of the pawl is such that it engages in the next tooth of the adjusting nut, so that by moving in the opposite direction during the return stroke of said assembly, the pawl rotates the nut so that the rod and the movable shoe are moved towards the disc to compensate the wear of the buffers.
An embodiment of the object of the invention is shown, by way of example, in the accompanying drawing, where FIG. 1 shows a longitudinal section of a brake with a single disc, fitted with an automatic adjustment device, FIG. 2 is a section along the line II-II of FIG. 1, and fig. 3 is a view, partially sectioned, of a detail showing the lever and the pawl.
On the shaft on the axle 1 of the wheel is mounted the brake disc 2. The disc 2 is preferably keyed on the shaft 1, so as to be able to be displaced axially.
The braking device, shown as a whole in fig. 1 by the number 3; com takes a support 4 which is fixed to the housing (not shown) in which the shaft 1 rotates. The support 4, as it should be in a disc brake of the aforementioned type, is in the shape of a .C, and it extends on either side of disc 2.
On a face ten support 4 is fixed, by means of rivets or any other way, a buffer 5 made of friction material against which can come into engagement a face of the disc 2. Fixed to the support 4 by bolts 6, a housing 7 has a bore 8 extending over the greater part of its length. When the housing 7 is screwed to the support 4, the bore 8 is perfectly concentric with a bore of the same diameter made in the support 4, opposite the disc 2.
Sliding in the bore 8, the brake shoe 9 carries a pad 10 of friction material. The pad 10 can come into contact with the face of the disc 2 opposite the pad 5. When the shoe. 9 moves towards the disc 2, the latter is clamped between the pads 5 and 10, and is thus subject to the braking action.
In order to transmit the braking pressure to the shoe 9 and, at the same time, to adjust the space between the shoe 9 and the brake control members, a threaded rod 11 is fixed to the shoe 9 by suitable means, for example by forcing the end 12 of the threaded rod 11 in a hole 13 in the shoe. 9. An adjusting nut 14 is screwed onto the threaded rod 11, and is seated in a bore cavity 15 of a cup 16. A retaining plate 17, attached to the cup 16, holds the adjusting nut 14 in the cup. cavity 15.
In this way, any movement of the cup 16 is transmitted to the threaded rod 11 and to the shoe. 9 via the adjusting nut 14, and consequently the whole. braking force is transmitted through the rigid coupling between the adjusting nut 14 and the threaded rod 11.
To apply the braking force to the cup 16, any control member can be used, such as a hydraulic motor or a mechanical lever. In the embodiment shown in FIG. 1, a lever 18 is connected to the housing 7 by means of the pivot 19, which is supported by two ears 20 of the housing 7 and passes through the oval hole 21 clxx lever 18. The cup 16 has an extension 22 which passes through the opening 23 of the housing 7, said extension being formed of two branches 24 between which the lever 18 is fixed by means of the pivot 25.
It is clear that if a force is applied to the end of the lever 18, in the direction of movement of said lever 18 to the left in FIG. 1, the shoe 9 will be subjected to a braking force.
The brake is also provided, between the shoe 9 and the cup 16, with an automatic adjustment device to compensate for the wear of the friction pads 5 and 10, so that the movement of the lever 18 and of the cup 16 associated with it is approximately always the same throughout the lifetime of the friction material forming the buffers 5 and 10. For this purpose, the adjusting nut 14 (fig. 2) is fitted with a ring 26 bearing teeth directed laterally on its periphery.
An adjustment lever 27, articulated on the cup 16 by means of the pivot 28, is housed in a notch 29 tangential to the cavity <B> 15. </B> A pawl 30 can pivot around the rod 31 fixed to the lever adjustment 27 and engage in the stop teeth of the ring 26. The pawl 30 is maintained in its position of engagement with the teeth of the ring 26 by means of the spring 32 formed of a wire. 'steel attached to the retaining plate 17, as shown in FIG. 2.
The spring 32 has a dual function: on the one hand, to force the pawl 30 to remain engaged in the teeth of the ring 26 and, on the other hand, to exert on the assembly formed by the control lever. adjustment 27 and the pawl 30, a force tending to make it rotate around the pivot 28, forcing the lever 27 against a stop 33. This stop 33 is constituted by a threaded rod screwed into the housing 7. A tightening nut 34 blocks the stop 33 in the desired position.
The stop 33 is fixed on the housing 7 in an eccentric position relative to the pivot 28 (FIG. 3), so that the displacement of the cup 16 has the effect that the lever 27, under the action of the spring 32, performs around the pivot 28 a rotation of a small angle. More specifically, the operation of the automatic adjustment device is as follows: When the, cup 16 moves towards the disc 2 under the action of the braking force, the adjustment lever 27, by the effect of the spring 32, turns by a. small angle, clockwise according to fig. 3.
The pawl 30 then tends to move up along the inclined surface of the tooth of the ring 26 in which it is engaged. It is evident that as the pads 5 and 10 wear out, by the repeated action of successive braking, the displacement of the cup 16 becomes greater and greater, until the pawl 30 engages in the next tooth of ring 26.
Under these conditions, when the control lever 18 is. released and the cup 16 moves back to its original position (which can be obtained, for example, by the action of a spring acting on the lever 18 and not shown in the drawing), the stop 33 causes the lever to pivot adjustment 27, so that the adjustment nut 14 performs a rotation corresponding to the interval between two teeth of the ring 26. A key 35, housed in a notch 36 of the shoe 9, prevents the latter from rotating.
By properly dimensioning the pitch of the groove of the ring 26, it is possible to adjust the rotation of the adjusting nut 14, so that the combined action of the adjusting lever 27 and the pawl 30 gives the shoe 9 sufficient displacement to compensate for the wear of the buffers 5 and 10.
It follows therefore that the primitive play between the brake linings is kept within minimum limits during the service life of the friction material. Further, the adjustment is made only during the retraction of the shovel 16 and the shoe 9, and therefore the adjustment is effected when the brake is not subjected to any force.
By virtue of the arrangement described, all the braking force is transmitted through the adjustment nut 14, but not the adjustment lever 27 and the pawl 30, and therefore the entire construction of the brake is very robust.
The brake provided with the self-adjusting device described is a single disc brake with mechanical control, but it is obvious that a multiple disc brake with hydraulic control could also be provided with a similar device.