Brevet FR2008486A1 — publié le 19700123

L'invention se rapporte aux freins à tambour à segments intérieurs pour véhicules à moteur et concerne particulièrement des particularités construetives relatives à la commande mécanique et à la compensation automatique de l'usure de ces freins. 5 l'invention concerne particulièrement des freins à tam bour à segments intérieurs de la forme générale comprenant deux segments arqués opposés montés de façon mobile sur une structure fixe de frein, un dispositif de freinage de service action né par une force motrice pour déployer les segments contre le tambour, 10 un dispositif de commande mécanique auxiliaire comprenant un levier de commande qui agit sur l'un des segments et une entretoise pour transmettre des forces auxiliaires de commande à l'autre segment, cette entretoise comprenant des éléments filetés qui peuvent tourner relativement de sorte que l'on peut ajuster la 15 longueur de 1'entretoise pour compenser l'usure des garnitures de segment de frein, et un levier pivotant (habituellement sous la forme d'un bras de cliquet) servant à assurer la rotation relative des éléments de l'entretoise sous l'effet d'une course excessive des segments de frein lorsque le frein est serré par le dis-20 positif de commande auxiliaire. Dans les freins de cette forme générale, il est connu de faire en sorte que le levier pivotant (ou bras de. cliquet) soit entraîné par l'intermédiaire d'un ressort ou constitue lui-même un ressort, mais le type de ressort employé est habituellement 25 de grande puissance et il est initialement sans tension. On comprend qu'avec une telle disposition, la résistance de frottement opposée à la rotation relative des éléments filetés variant avec la charge imposée à 1*entretoise (et selon le degré de corrosion ou de rouille éventuelle qui existe entre eux), 30 l'effort transmis par le ressort est déterminé par cette résistance. En conséquence, des tolérances de fabrication très étroites sont essentielles pour assurer premièrement que l'ajustement soit correctement effectué lorsqu'il est hécessaire, deuxièmement qu'un surajustement ne soit pas effectué sous de très grands ef-35 forts de freinage, et troisièmement, que les composants du mécanisme d'ajustement soient protégés contre la détérioration due à une surcharge mécanique. L'invention vise à surmonter ces difficultés. Selon l'invention, un ressort de torsion à boudin précontraint est ac-40 couplé au levier mentionné de manière à transmettre les efforts 15439 2 2008486 afin de solliciter le levier pivotant dans le sens voulu pour assurer un ajustement compensateur d'usure lorsque cela est nécessaire, en réponse au fonctionnement du dispositif de commande auxiliaire, le ressort étant conçu de manière à céder pour éviter 5 un surajustement sous des efforts de freinage importants. Les principaux avantages d'un ressort de torsion à boudin sont qu'il est facile de lui donner un faible facteur de déformation élastique, de façon qu'il puisse céder pour absorber les déformations excessives du mécanisme d'ajustement, et aussi 10 qu'il se prête à un réglage précis de la précharge soit par la constitution du ressort (par exemple en ajoutant ou en retranchant une ou plusieurs spires ou portions de spire), soit lors de l'assemblage, en l'enroulant de façon plus ou moins serrée (rotation autour de son propre axe). Un ressort de ce genre peut 15 être très peu encombrant et facile à monter, ce qui est particulièrement important lorsque la place est limitée. On choisit la précharge du ressort de manière à assurer que dans toute la gamme où l'ajustement est nécessaire, le ressort soit assez raide pour transmettre les forces nécessaires 20 pour assurer la rotation relative des éléments filetés. Toutefois, quand les forces transmises au ressort dépassent la précharge , le ressort cède et se déforme ensuite avec un faible facteur de déformation élastique pour protéger les composants du mécanisme d'ajustement. 25 De préférence, le levier de commande et le levier pivo tant sont montés sur un arbre de manière à tourner autour de l'axe de celui-ci et le ressort de torsion est monté autour de l'arbre de sorte qu'il prend peu de place supplémentaire. Dans le mode d'exécution, préféré de l'invention, l'ar-30 bre est accouplé au levier de commande de mani ère à tourner avec lui, et le levier pivotant peut tourner relativement à l'arbre et au levier de commande, le ressort servant à transmettre des forces de rotation de l'arbre et du levier de commande au levier pivotant jusqu'à une valeur maximale déterminée par la précharge 35 du ressort. Ainsi, pendant le fonctionnement du freinage auxiliaire et l'ajustement aux faibles charges de freinage, le levier de commande, l'arbre et le levier pivotant tournent d'un bloc, mais sous des efforts de freinage plus élevés le ressort cède pour permettre au levier de commande et à l'arbre de conti-40 nuer à tourner relativement au levier pivotant de manière à évi 15439 3 2008486 ter une surcharge de ce dernier levier et le surajustement qui en ré suit erai t. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre com-5 ment l'invention peut être réalisée, les particularités qui res— sortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure 1 représente un frein vu en élévation latérale. La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne A-A de 10 la figure 1. La figure 3 est une vue en élévation partielle par l'autre c8té, les segments de frein étant retirés pour plus de clarté. La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne I-X de 15 la figure 3« Le frein représenté sur les dessins comprend une plaque de monture 1 qui porte un appareil de commande hydraulique ou cylindre asservi 2 contre lequel portent les extrémités adjacentes de deux segaents^ arqués opposés 4T et 4L sollicités vers l'inté-20 rieur et l'un vers l'autre par un dispositif de rappel à ressort 6. Pour le freinage de service, l'appareil de commande 2 déploie les segments contre l'action des ressorts de rappel, de façon bien connue. Le mécanisme de commande auxiliaire (frein à main) com-25 prend un levier de commande 21 monté fermement sur un arbre tournant 22 et muni, d'un doigt 23 engagé dans une fenêtre prévue dans l'âme d'un des segments et pourvue d'une plaque de coulis-sement résistant à l'usure 26. L'arbre 22 passe aussi à travers un oeil prévu à une extrémité d'une entretoise 27 comprenant un 30 corps tubulaire 28, un écrou 29 muni à sa périphérie extérieure d'une denture à rochet et une tige filetée 31 vissée dans l'é-crou 29. L'extrémité extérieure de la tige filetée 31 est fourchue et est engagée dans une encoche de l'âme de segment adju-cente. L'extrémité inférieure de l'arbre 22 est supportée par 35 une pince à ressort 32 qui permet le mouvement d'articulation de l'arbre (c'est-à-dire le mouvement d'oscillation autour d'un axe transversal) et sollicite aussi élastiquement l'extrémité supérieure de l'arbre vers la monture 1. La pince à ressort est dirigée suivant la longueur de l'arbre et s'appuie contre une por-40 tion intermédiaire de celui-ci pour assurer la sollicitation 69 15439 4- 2008486 mentionnée en dernier lieu. Un galet 24 prévu sur l'arbre porte contre la monture pour faciliter le mouvement d'oscillation de l'arbre autour de son extrémité inférieure, dans un plan sensiblement parallèle à celui de la monture. 5 Pour actionner le frein par le mécanisme ci-dessus, on fait tourner le levier 21 (au moyen d'un frein à main ou autre mécanisme mécanique auxiliaire en sens inverse des aiguilles d'une montre (tel qu'on le voit sur la figure 2) avec l'arbre 22. Le doigt 23 pousse le segment 4T vers la gauche et la réaction 10 est transmise par l'arbre 22 à l'entretoise 27 et donc au segment 4L de manière à déployer les segments contre l'action des ressorts de rappel 6. L'arbre 22 agit ainsi comme un levier du second genre pour transmettre les efforts du levier 21 à l'entre-toise 27. 15 lie frein est muni d'un dispositif d'ajustement automatique servant à compenser l'usure des garnitures de friction des segments. Ce dispositif comprend lrentretoise 27 décrite ci-dessus et agit de manière à accroître la longueur effective de cette entretoise quand un ajustement est nécessaire pour compenser l'usu-20 re, en faisant tourner l'écrou 29 sous l'effet d'un mouvement excessif des segments lorsqu'on actionne le frein auxiliaire. Cela se fait au moyen d'un cliquet 30 formant un bras d'un levier pivotant monté de manière à pouvoir tourner sur l'arbre 22. L'autre bras 37 du levier présente une fente 36 destinée à recevoir une 25 extrémité 40 d'un ressort de torsion 33 qui entoure l'arbre 22 et dont l'autre extrémité est ancrée à une cheville 34-, faisant saillie sur l'arbre 22. Au montage, le ressort est précontraint de manière à appliquer au levier de cliquet 30 une force qui tend à le faire tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre re-30 lativement à la figure 2, de manière à solliciter la dent 42 du cliquet à s'engager dans la denture à rochet formée sur l'écrou 29. Quand les freins sont desserrés, cette tendance est entravée par le contact de l'extrémité en saillie 40 du ressort 33 35 avec tin épaulement 38 du levier de commande 21. Par contre, quand on actionne le frein-à main de la façon décrite ci-dessus, le levier 21, l'arbre 22 et le cliquet 30 tournent ensemble en sens inverse des aiguilles d'une montre (relativement à la figure 2). Si un excès d'usure a besoin d'être 40 compensé, cela se traduit par une course suffisante du levier 21 69 15439 5 2008486 et du cliquet 30 pour accrocher une dent du rochet et faire tourner l'écrou 29 dans le sens voulu pour augmenter la longueur de 1'entretoise 27. Aux grands efforts de freinage, suffisants pour causer une déformation de la structure fixe du frein ou une 5 dilatation du tambour, la force transmise par le ressort 33 est dépassée par la grande résistance de frottement opposée à la rotation de l'écrou 29 par la réaction de freinage dans 1'entretoise 27 et le ressort cède sous l'effet de la rotation de l'arbre 22 qui se poursuit. 10 l'ajustement compensant l'excès d'usure se fait donc seu lement dans la course de serrage du frein pendant la: commande mécanique, lorsqu'on actionne le frein de service, il n'y a pas de forces tendant à faire tourner le levier 21 qui est capable de se mouvoir (avec l'extrémité supérieure de l'arbre 22). parallèle-15 ment à la monture si le mouvement du segment dépasse ce qu'il faut pour rattraper le jeu entre le doigt de levier 23 et l'âme du segment. la figure 3 montre comment le ressort 33 agit aussi comme un ressort de compression à boudin qui maintient le cliquet 30 20 contre la surface inférieure adjacente du levier 21 de manière à solliciter la dent 42 du cliquet vers le haut et à l'appliquer contre la denture de l'écrou 29. 69 15439 6 2008486 REVENDICATIONS 1. Frein à tambour à segments intérieurs, comprenant deux segments arqués opposés montés de façon mobile sur une structure fixe de frein, un dispositif de freinage de service actionné 5 par une force motrice pour déployer les segments contre le tambour, un dispositif de commande mécanique auxiliaire comprenant un levier de commande qui agit sur l'un des segments et une entretoise pour transmettre des forces auxiliaires de commande à l'autre segment, ladite entretoise comprenant des éléments file-10 tés qui peuvent tourner relativement, de sorte que l'on peut ajuster la longueur de 1*entretoise pour compenser l'usure des garnitures de segment de frein, et un levier pivotant servant à assurer la rotation relative des éléments de 1'eritretoise sous l'effet d'une course excessive des segments de frein lorsque le frein 15 est serré par le dispositif de commande auxiliaire, caractérisé en ce qu'un ressort de torsion à boudin précontraint est accouplé au levier pivotant et sollicite celui-ci dans un sens en réponse au fonctionnement du levier de commande, et que le ressort est conçu pour céder de manière à éviter un surajustement lors-20 qUe des efforts de freinage importants sont transmis à l'entre-toise. 2. Frein selon la revendication 1j dans lequel le levier de commande et le levier pivotant sont montés sur un arbre de manière à tourner autour de l'axe de celui-ci, caractérisé en ce 25 que le ressort de torsion entoure l'arbre et est ancré à celui-ci par une extrémité, son autre extrémité étant accouplée au levier pivotant et coopérant avec le levier de commande. 3. Frein selon la revendication 2, dans lequel l'arbre est solidaire du levier de commande et le levier pivotant peut 30 tourner relativement à l'arbre, caractérisé en ce que le ressort de torsion est ancré par une extrémité à l'arbre et par son autre extrémité au levier pivotant, de manière à transmettre des efforts"de rotation du levier de commande au levier pivotant jusqu'à une valeur maximale limitée par la précharge du ressort. 35 4. Frein selon l'une quelconque dès revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le ressort de torsion joue aussi le rôle d'un ressort de compression qui sollicite le levier pivotant à coopérer avec une partie tournante de 1'entretoise. f