Brevet FR2408763A1 — publié le 19790608

On sait que dans le cas de véhicules automobiles, en particulier de voitures automobiles, le dispositif de freinage hydraulique met en action soit des organes de freinage à tambour comportant des mâchoires intérieures à expansion, soit des patins de freinage agissant sur les faces opposées d'un disque solidaire de la roue. Ces deux types de freins, largement utilisés, présentent des avantages notables mais aussi certains inconvénients. L'un de leurs inconvénients principaux réside en ce qu'ils sont difficiles à tarer puisque leur action ne peut guerre être maintenue constante et uniforme lorsque le véhicule roule sur un sol alternativement sec, mouillé ou recouvert de boue. En outre, notamment es freins à disque présentent un coût d'installation et d'entretien élevé. Le but principal de la présente invention consiste à créer un frein à tambour à mâchoires extérieures, notamment pour véhicules automobiles, qui soit en mesure d'exercer une action de freinage graduelle et efficace même sur un sol mouillé, boueux ou désuni, à vitesse faible, moyenne ou élevée du véhicule, facilitant ainsi le contrôle de celui-ci et réduisant notablement les inconvénients dus à la difficulté de tarage des freins et au mauvais fonctionnement de ceux-ci qui peut en résulter, ce mauvais fonctionnement se manifestant à la limite soit par l'arrêt violent de la marche du véhicule soit par une décélération insuffisante de celui-ci. En conséquence, l'invention a pour objet un frein à tambour à mâchoires extérieures, notamment pour véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il comprend une paire de mâchoires sensiblement demi-circulaires qui entourent un tambour solidaire de la roue, en ce que lesdites mâchoires articulées en un point commun par des organes permettant un rattrapage rapide de l'éventuel jeu dû à l'usure des garnitures de frein se croisent sensiblement en forme de x du côté de leur extrémité opposée à celle articulée et en ce qu'il est prévu un ressort de rappel qui réagit à la poussée exercée par une paire de petits pistons coaxiaux montés dans un cylindre hydraulique disposé entre les extrémités des mâchoires et raccordé à la pompe de type connu du dispositif de freinage. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide de la description d'un exemple de réalisation, illustrée par les dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue latérale de l'ensemble du frein; la figure 2 est une vue de dessus du frein de la fig. 1; la figure 3 représente le tambour en coupe suivant un plan diamétral; la figure 4 représente le cylindre hydraulique avec les petits pistons coaxiaux opposés; la figure 5 représente, d'une manière analogue à la figure 3, une variante de la forme de réalisation des organes de refroidissement; la figure 6 est une vue frontale et partielle d'un tambour comportant des ailettes de refroidissement suivant la variante de la figure 5; la figure 7 représente, d'une manière analogue à la figure 1, une autre forme de réalisation de certains détails du frein; la figure 8 représente un détail de la figure 7. Comme représenté aux figures 1 et 2, le tambour 10 à couronne périmétrique rectifiée présente deux trous 11 recevant des boulons destinés à fixer le tambour au flasque du moyeu de la roue et auxquels s'ajoutent quatre boulons fixant la roue au tambour et au flasque du moyeu et passant par les trous 12. Les mâchoires 13 et 14 sont montées sur la périphérie du tambour 10 de la manière suivante L'axe 15, commun aux deux mâchoires 13 et 14, et le cylindre hydraulique 17 inséré entre les extrémités 13a, 14a des mâchoires, réalisées sous la forme de consoles et croisées en x, se trouvent alignés dans la direction de marche du véhicule. Aux figures 1, 3 et 5 sont désignées par 20 les garnitures d'usure assujetties en particulier à chacune des mâchoires 13, 14 et se trouvant en contact avec la couronne ou surface circonférentielle du tambour 10; aux figures 3 et 5 l'embase du moyeu est désignée par 22. Comme représenté aux figures, les mâchoires 13, 14 présentent en section un profil en T désigné par 13b, 14b. Le cylindre hydraulique 17 de type classique est en mesure de pousser en sens axial opposé et de manière divergente, par l'intermédiaire des petits pistons correspondants, les tiges filetées 18 et 19 s'engageant à la manière de Vis respectivement dans les extrémités parallèles 13a et 14a, réalisées sous forme de consoles et croisées en x, des mâchoires correspondantes 13 et 14. Comme représenté aux figures 3, 5 et 6, chaque tambour 10 est muni d'ailettes de refroidissement intérieures circonférentielles 23 ou transversales 24 qui, en combinaison avec le profil en T des mâchoires 13 et 14, permettent une dissipation rapide de la chaleur produite par l'action de freinage. Par 21 est désignée en pointillé une plaque métallique robuste qui, solidaire de la suspension de la roue, sert de déflecteur envoyant l'air vers l'intérieur du tambour et supporte les mâchoires 13 et 14 par l'intermédiaire de l'axe 15. L'axe 15 est de préférence à section sensiblement ovale et passe par des trous ovales correspondants ménagés dans les oreilles 13c et 14c des deux mâchoires. Grâce à cette solution caractéristique de la présente invention, lorsqu'on procède à un réglage de la position longitudinale des tiges filetées 18, 19 au moyen des écrous 18a, 19a pour le rattrapage du jeu dû à l'usure des garnitures 20, les mâchoires 13 et 14 ainsi que les garnitures correspondantes entourent le tambour 10 d'une manière parfaitement concentrique sur une étendue circonférentielle d'environ 360 , sans présenter l'inconvénient de déterminer des positions radiales excentrées dans l'arc des garnitures par rapport à la couronne du tambour. Le fonctionnement du frein est simple. La mise en action de la pompe hydraulique du dispositif de freinage à bord du véhicule au moyen de la pédale de frein transmet une pression hydraulique intérieure à chaque cylindre 17 qui pousse en direction axiale et en sens opposé les petits pistons intérieurs qui agissent sur les tiges filetées 18 et 19 reliées aux extrémités croisées 13a et 14a des mâchoires 13 et 14, lesquelles serrent le tambour 10 circonférentiellement en exerçant sur la couronne de celui-ci une action de freinage efficace et graduelle. Au cours d'essais pratiques, le frein suivant l'invention s'est montré très efficace, sans provoquer de blocage de la roue, aussi bien sur un sol sec que sur des terrains mouillés ou boueux. En cas d'arrêt forcé du véhicule dans un espace limité, le frein s'est également avéré efficace tout en conservant une action de freinage remarquablement progressive. D'autres avantages notables obtenus par l'utilisation du frein suivant l'invention résident dans la simplicité de sa-construction mécanique, la facilité avec laquelle il peut être réglé, le fait que les éléments constitutifs sont interchangeables et le frein peut éventuellement être remplacé. La possibilité de régler la position longitudinale des tiges filetées 18 et 19 par rapport aux consoles correspondantes 13a et 14a permet de régler le frein de temps à autre pour compenser l'usure de la matière constitutive des garnitures 20 et laisse inchangée la position des petits pistons hydrauliques à l'intérieur du cylindre 17, de sorte que ceux-ci travaillent toujours dans des conditions optimales. Comme représenté à la figure 7, suivant une variante concevable du frein de l'invention, le ressort cylindrique 16 réagissant à l'action du cylindre hydraulique 17 est remplacé par un ressort sensiblement demi-circulaire 24 en fil d'acier dont les extrémités s'engagent dans des organes d'arrêt fixes 25 qui, portés respectivement par les mâchoires 13 et 14, sont diamétralement opposés et décalés de 900 par rapport au plan équatorial du frein. En outre, comme représenté aux figures 7 et 8, les tiges filetées 18 et 19 engagées à la manière de vis dans les consoles 13a et 14a ont leurs extrémités en contact avec les pistons respectifs du cylindre 17, chacune desdites extrémités étant munie d'une dent 18b, 19b qui s'engage avec liberté de coulissement dans une rainure exécutée dans la face 27 du piston hydraulique correspondant. Les dents 18b, 19b et les rainures correspondantes sont orientées parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule automobile tandis que les tiges filetées 18 et 19, une fois réglées en hauteur par rapport aux consoles 13a et 14a, sont bloquées dans la position voulue par des pinces élastiques amovibles 26 qui s'engagent dans chaque tige filetée et la console correspondante. Cette disposition facilite le mouvement alterné dû à l'action de freinage et réduit l'usure entre les extrémités 27 des pistons hydrauliques et les extrémités 18a, 19a des tiges filetées 18, 19. Comme représenté à la figure 7, l'axe 5a commun aux mâchoires 13 et 14 peut être cylindrique et s'engager dans des trous ovales 15b exécutés dans les oreilles des deux mâchoires. Une autre caractéristique importante du frein selon l'invention réside dans sa construction grâce à laquelle l'action de freinage est exercée radialement par les mâchoires 13 et 14 de l'extérieur vers le centre du tambour 20, c'est-à-dire par compression et non pas par expansion des mâchoires; cela permet de réduire l'épaisseur de la couronne du tambour avec l'avantage économique et technique de faciliter la dissipation de la chaleur produite par l'action de freinage. Enfin, le prix de revient du frein selon l'invention, sensiblement inférieur à celui des freins à disque, constitue encore un autre avantage important de l'agencement proposé. FEVENDICATIONS 1.- Frein à tambour à mâchoires extérieures, notamment pour automobiles et motocycles, comprenant un tambour cylindrique (10) entouré d'une paire de ;mâchoires demi-circulaires (13 et 14) munies du côté intérieur de garnitures d'usure (20), caractérisé en ce que des mâchoires à section transversale en T présentent une paire d'extrémités correspondantes (13c,14c) réalisées en forme d'oreilles et percées de trous dans lesquels s'engage un axe commun (15), tandis que les extrémités opposées (13a,14a) sont réalisées sous forme de console, croisées en x et munies de tiges filetées coaxiales (18,19) réglables à la manière de vis et en ce qu'un cylindre hydraulique (17), comportant des pistons opposés et ali-menté par la pompe du dispositif de freinage, est inséré entre les tiges filetées (18,19), les consoles (13a,14a) étant reliées entre elles par un ressort de rappel (16,24). 2.- Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface périmétrique intérieure du tambour (10) opposée à sa surface en regard des garnitures (20) est munie d'ailettes de refroidissement. 3.- Frein selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les ailettes de refroidissement intérieures (23) du tambour (10) sont parallèles entre elles et circonférentielles par rapport à la périphérie cylindrique. 4.- Frein selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les ailettes de refroidissement intérieures (24) du tambour (10) sont transversales et orientées suivant des génératrices de la surface cylindrique du tambour. 5.- Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est muni d'une plaque (21) qui sert de support et de déflecteur envoyant l'air de refroidissement vers l'intérieur du tambour (10). 6.- Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ressort demi-circulaire (24) en fil d'acier est assujetti par ses extrémités à deux organes d'arrêt (25) portés chacun par l'une des deux mâchoires (13,14) et réagit élastiquement au mouvement produit par l'action de freinage. 7.- Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités (27) des pistons hydrauliques pouvant être actionnés par le cylindre (17) présentent des rainures diamétrales dans lesquelles s'engagent des dents correspondantes (1-8b,19b), les rainures et dents étant orientées parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule automobile et étant empêchées de tourner autour de leur axe.