Brevet FR2454559A1 — publié le 19801114

La présente invention se rapporte aux freins à tambours pour véhicules automobiles, en particulier pour camions ou véhicules utilitaires, type qui comprend : un tambour, deux segments de grande longueur circonférentielle, munis ex térieurement de garnitures de friction dirigées vers la paroi latérale interne du tambour ; des premiers et second moyens de commande qui agissent sur les extrémités opposées en regard des segments pour commander le rapprochement simultané des deux segments par rapport au tambour contre l'action de moyens de rappel élastiques et qui comprennent chacun deux pistons opposés qui coulissent axialement à l'intérieur dtun cylindre fixe, les extrémités extérieures des pistons agissant sur les extrémités correspondantes des deux segments et les extrémités intérieures des pistons présentant des surfaces inclines qui coopèrent avec un organe de commande, mobile en translation le long d'un axe perpendiculaire à la direction dé déplacement des pistons, et des moyens qui assurent le rattrapage automatique du jeu des segments par rapport au tambour en fonction de ltusure des garnitures de friction. Le but de l'invention est de réaliser un frein à tambour pour véhicules automobiles du type indiqué ci-dessus, dans lequel les moyens de rattrapage automatique du jeu des segments par rapport au tambour soient particulièrement fiables, robustes et fonctionnels, assurent une reprise de jeu uniforme pour les deux segments et soient en outre de fabrication simple et économique. En vue d'atteindre ce but, ltinvention a pour objet un frein à tambour pour véhicules automobiles du type spécifié plus haut, caractérisé en ce que les moyens de rattrapage automatique du jeu comprennent un premier dispositif de rattrapage, incorporé dans le premier dispositif de commande qui agit sur le piston associé à l'un des deux segments et un second dispositif de rattrapage, incorporé dans le second dispositif de commande, qui agit sur le piston associé à l'autre des deux segments, le premier et le second dispositifs de rattrapage comprenant chacun un poussoir qui est logé dans une ca vité axiale du piston correspondant et bute extérieurement contre le segment correspondant, et qui peut se déplacer axia lement par rapport au piston, et des moyens d'accouplement unidirectionnel interposé entre le piston et le poussoir pour provoquer un déplacement axial du poussoir par rapport au pis ton uniquement en direction du segment, lorsque l'amplitude du déplacement axial du piston par rapport au cylindre devient supérieureà une valeur de seuil préétablie et correspondant à la course correcte de rapprochement entre le segment et le tambour. Suivant l'invention, les moyens d'accouplement uni directionnel du premier dispositif de rattrapage aussi bien que ceux du deuxième dispositif de rattrapage comprennent un accouplement à roue libre. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux au cours de la description qui suit. Sur les dessins annexes, donnés uniquement à titre dtexemple - la Fig. 1 est une vue de face, en élévation avec coupe partielle, d'un frein à tambour suivant l'invention > - la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la Fig. 1 - la Fig. 3 est une vue en coupe, à plus grande échel le, d'un détail représenté sur la Fig. 1 ; et - la Fig. 4 est une vue en perspective éclatée d'un détail représenté sur la Fig. 3o Sur les dessins, la référence 10 désigne dans son en semble un frein à tambour pour véhicule automobile, en particulier pour camions ou véhicules utilitaires.Le frein à tambour 10 comprend un tambour 12 destiné à être fixé au moyeu, non représenté, d'une xoue de véhicule et une paire de segments opposés 14 et 16 tous deux de grande longueur circonférentiel le, montés à l'intérieur du tambour 12. Chacun des segments 14 et 16 comprend un support courbe 14a, 16a muni intérieurement d'une nervure longitudinale raidisseuse 14b ou 16b et portant extérieurement une garniture de friction 14c, 16c qui fait face à la surface latérale interne du tambour 12. La ner vure raidisseuse 14b, 16b de chacun des segments 14, 16, est engagée à coulissement dans des guides 18 portés par un disque 20 destiné à être fixé à une structure fixe du véhicule par exemple à la boite d'un essieu. Sur les extrémités des segment s 14 et 16 qui se font face agissent un premier et un second dispositifs de commande désignés respectivement dans leur ensemble par les références 22 et 24. Les dispositifs de commande 22 et 24 sont destinés å commander le rapprochement simultané -des deux segments 14 et 16 de la surface latérale interne du tambour 12, contre l'action d'une paire de ressorts de rappel 26, 28 qui relient entre eux les deux segments 14 et 16, pour réaliser le freinage du tambour 12. Ces dispositifs de commande 22 et 24 sont supportés par le disque 20 en des points diamétralement op posés. Le dispositif 22 représenté en détail sur la Fig.3 comprend un corps 30 qui comporte deux parties tubulaires cylindriques latérales, opposées, 30a et 30b diriges respectivement vers les extrémités correspondantes des segments 14, 16 et une partie tubulaire cylindrique centrale 30c dont l'a- xe est perpendiculaire à celui des parties latérales 30a et 30b et orienté vers l'axe du frein a tambour 10. A l'intérieur des cylindres latéraux 30a et 30b sont montés respectiveXent des pistons 32 et 34 qui coulissent axialement et dont les extrémités internes 32a -et 34a présentent des faces inclinées qui divergent vers la partie cylindrique 30c du corps 30.A l'intérieur du tube cylindrique 30c est monté un organe de commande coulissant axialement 36, qui est combiné à un ressort de rappel 38 et comprend une tige 40 appartenant à un ve- rin hydraulique non représenté et portant à son extrémité libre un poussoir 42. Ce poussoir 42 porte deux galets 44 tournant sur deux tourillons 46 dont les axes sont parallèles entre eux et contenus dans un plan perpendiculaire à l'axe de la tige. Les surfaces cylindriques des galets 44 appuient contre les faces inclinées 32a, 34a des pistons 32, 34. te piston 34 est muni à son extrémité extérieure d'un poussoir 48 â surface inclinée qui bute contre une partie terminale arrondie 50 du support 16a du segment 16. Ce piston 34 est bloqué en rotation par rapport au cylindre tubulaire 30b du corps 30 au moyen d'un ergot radial 52 porté par une vis 54 qui est fixée à la paroi latérale du cylindre 3ob et qui pénètre à l'intérieur d'une rainure axiale 56 du piston 34. Le piston 32 est muni d'un dispositif de rattrapage automatique du jeu du segment 14 par rapport au tambour 12 en fonction de l'usure de la garniture de friction 14c. Ce dispositif de rattrapage, désigné dans son ensemble par la référence 58, comprend une tige cylindrique filetée 60 vissée dans une douille 62 filetée intérieurement et emboitée coaxialeinent dans une cavité axiale 64 du piston 32, qui s'ouvre vers ltex- térieur. La douille 62 a un diamètre extérieur inférieur au diamètre de la cavité 64 et elle est bloquée axialement à son extrémité intérieure contre -le fond de cette cavité 64. A son extrémité, la douille 62 présente une collerette annulaire 66 dont le bord périphérique est adjacent à la paroi latérale de la cavité 64.Un manchon 68 est supporté coaxialement par la douille 62 à l'intérieur de la cavité 64 avec interposition d'une roue libre à rouleaux cylindriques 70, de type connu en soi, qui est destinée à rendre la douille 62 et le manchon 68 solidaires en rotation uniquement dans le sens du dévissage de la tige cylindrique 60 par rapport à la douille 62. Le manchon 68 est bloqué axialement par rapport au piston 32, à une extrémité, par la collerette annulaire 66 de la douille 62 et, à l'autre par une bague élastique 72. Ce manchon 68 comporte en outre une rainure hélicoldale 74 qui est ménagée dans sa paroi latérale et dans laquelle un ergot radial 76 est engagé avec jeu axial, cet ergot traverse une fente axiale 78 du piston 62 et est porté par une vis 80 vissée dans la paroi latérale du cylindre 30a du corps 30. Le jeu axial entre l'er- got radial 76 et les flancs de la rainure hélicordale 74 délimite la course correcte de rapprochement du segment 14 et du tambour 12. La tige 60 se prolonge à l'extérieur de la douille 62 et est percée en son centre d'un alésage axial 82 dans lequel est engagée une queue 84 portant a' son extrémité libre un poussoir 86 muni de deux ailes juxtaposées 88 entre lesquelles est engagé le bord de l'extrémité de la nervure 14b du segment 14. De cette façon, la tige 60 est bloquée en rotation par rapport au piston 32. Cette tige 60 présente en outre une collerette annulaire extérieure 90 contre laquelle est appuyée la face intérieure du poussoir 86 et est munie d'une gorge annulaire 92, adjacente à la face interne de la collerette 90, dans laquelle est engagé le bord intérieur d'une membrane annulaire 94 en matière élastomère dont le bord extérieur est fixé au bord terminal du cylindre 30a du corps 30. Le dispositif de commande 24 qui agit sur les extrémités opposées des segments 14 et 16 est entièrement analogue au dispositif 22 décrit ci-dessus. Dans ce dispositif de commande 24, le piston 32 muni du dispositif de rattrapage 58 agit sur le segment 16. Le fonctionnement du frein à tambour suivant ltin- vention est le suivant Lorsque le frein 10 est desserré, le poussoir 42 combiné à l'organe de commande 36 de chaque dispositif 22, 24 est placé dans la position représentée sur la Fige3. Dans cet position, les pistons 32 et 34 sont pressés axialement contre les galets 34 par l'action des ressorts hélicoidaux 26, 28 et les garnitures de friction 14c, 16c des segments 14 et 16 sont écartées de la surface latérale interne du tambour 12. Lors du serrage du frein 10, la tige 40 de l'organe de commande 36 de chacun des dispositifs de commande 22, 24 est poussée axialement vers l'intérieur de sorte que les pistons 32 et 34 se déplacent axialement vers l?extérieur sous 11 effet du roulement des galets 44 sur leurs surfaces inclinées 32a, 34a. Grtce à ce déplacement axial des pistons 32, 34, les segments 14 et 16 se rapprochent simultanément du tambour 12 de manière à presser les garnitures de friction 14c, 16c contre la face latérale interne de ce tambour 124 Dans le cas où la course de rapprochement de chacun des segments 14, 16 par rapport au tambour 12 est égale au jeu axial existant entre l'ergot 76 et la rainure hélicodale 74 du dispositif de commande correspondant 22 ou 24, le dispositif de rattrapage 58 combiné à chacun de ces dispositifs 22 et 24 reste inactif. Si, au contraire, la course de rapprochement d'un des segments 14, 16 dépasse ce jeu axial, en raison de l'usure de la garniture de friction correspondante, le dispositif de rattrapage 58 combiné à ce segment entre en action de manière à rétablir la valeur correcte de la course rapprochant le segment du tambour 12. En effet, dans ce cas, la rencontre entre l'ergot 76 et le flanc correspondant de la rainure hélicoidale 74 provoque pendant la translation du piston 32 une rotation du manchon 68 et, grâce à l'action de la roue libre 70, une rotation consécutive de la douille 62 dans le sens du dévissage de la tige par rapport à cette douille 62.Etant donné qu'ainsi qu'indiqué plus haut, la douille 62 est bloquée axialement par rapport au piston 32 tandis que la tige 60 est bloquée en rotation en raison de l'engagement de la nervure raidisseuse 14b entre les ailes 88 du poussoir 86, cette tige 60 se déplace axialement par rapport au piston 32 en se rapprochant du segment correspondant. Pendant la course de retour du piston 32 qui fait suite à l'arrêt de l'entratnement de l'organe de commande 36, la rencontre entre l'ergot 76 et le flanc correspondant de la rainure hélicoidale 74 du manchon 68 provoque une rotation de ce manchon 68 en sens inverse. Grâce à l'action de la roue libre 70, le manchon 68 est désaccouplé en torsion par rapport à la douille 62, de sorte que la tige 60 conserve sa position axiale avancée par rapport au piston 32, ce qui rétablit la valeur correcte de la course de rapprochement du segment par rapport au tambour REVENDICATIONS 1 - Frein à tambour pour véhicules automobiles, particulièrement pour véhicules industriels et de transport en commun comprenant : un tambour ; deux segment s de grande longueur circonférentielle, munis extérieurement de garnitures de friction tournées vers la paroi latérale interne du tambour des premiers et seconds moyens de commande qui agissent sur les extrémités en regard des segments pour commander, contre l'action de moyens de rappel élastiques, le rapprochement simultané des deux segments par rapport au tambour, et qui comprennent chacun deux pistons opposés qui coulissent axialement à l'intérieur d'un cylindre fixe, dont les extrémités extérieures butent contre les extremités correspondantes des deux segments et dont les extrémités intérieures présentent des faces inclinées qui coopèrent avec un organe de commande mobile en translation le long d'un axe perpendiculaire à la direction de déplacement des deux pistons, et des moyens de rattrapage automatique du jeu des segments par rapport au tambour en fonction de l'usure des garnitures de friction, ce frein étant caractérisé en ce que les moyens de rattrapage automatique du jeu comprennent un premier dispositif de rattrapage (58) incorporé dans les premiers moyens de commande (22) et agissant sur le piston (32) associé à l'un des deux segments (14) et un deuxième dispositif de rattrapage (58) incorporé dans les deuxièmes moyens de commande (24) et agissant sur le piston (32) associe a l'autre des deux segments (16), ces dispositifs de rattrapage (58, 58) comprenant chacun un poussoir (60, 86) qui est logé dans une cavité axiale (64) du piston (32) correspondant, bute extérieurement contre le segment correspondant (14 ou 16), et peut se déplacer axialement par rapport au piston (32), et des moyens d'accouplement unidirectionnel (70) interposés entre le piston (32) et le poussoir (60, 86) pour provoquer un déplacement axial du poussoir (60, 86) par rapport au piston (32) uniquement dans le sens du rapprochement du segment (14, 16) lorsque l'ampli. tude du déplacement axial du piston (32) par rapport au cylin dre (30a) dépasse une valeur de seuil préétablie qui correspond à la course correcte de rapprochement entre le segment (14, 16) et le tambour (12). 2 - Frein à tambour suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens dtaccouplement unidirectionnel du premier dispositif de rattrapage (58) aussi bien que ceux du deuxième dispositif de rattrapage (58) comprennent un accouplement à roue libre (70). 3 - Frein à tambour suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des deux dispositifs de rattrapage (58, 58) comprend : une douille (62) montée libre en rotation mais bloquée en coulissement dans la cavité axiale (64) du piston (32), et présentant un filetage intérieur dans lequel est vissé un filetage extérieur correspondant du poussoir (60, 86); des moyens (88, 14b, 16b) de blocage du poussoir (60, 86) en rotation ; un manchon (68) supporté coaxialement par la douille (62) avec interposition d'une roue libre & rouleaux cylindriques (70) destinée à rendre la douille (62) et le manchon (68) solidaires l'un de l'autre en rotation uniquement dans le sens du dévissage du poussoir (60, 86) par rapport au manchon (62) ; des moyens (74, 76) d'entratnement du manchon (68) en rotation lorsque l'amplitude du déplacement axial du piston (32) par rapport au cylindre (30a) devient supérieure à la valeur de seuil préétablie. 4 - Frein à tambour suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'entraSnement du manchon (68) en rotation comprennent un ergot radial (76) porté par le cylindre (30a) qui traverse une fente axiale (78) ménagée dans le piston (32), et est engagé avec un jeu axial dans une rainure hélicoSdale (74) ménagée dans la paroi latérale du manchon (68), l'amplitude du jeu axial définissant la course correcte de rapprochement du segment (14, 16) et du tambour (12).