Brevet FR2509405A1 — publié le 19830114

L'invention se rapporte à un frein à tambour susceptible notamment d2équiper un véhicule automobile. L'invention concerne en particulier un frein à tambour équipé d'un dispositif de réglage automatique destiné à compenser automatiquement l'usure des garnitures de friction associées aux segments de freins afin de maintenir la course au niveau de la pédale de frein nécessaire à la mise en oeuvre de ce dernier à un niveau sensiblement constant et faible. On connaît de nombreux freins à tambour équipés de dispositifs de réglage automatique, mais la plupart de ces dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients. En particulier ces dispositifs assurent le plus souvent le réglage sans distinguer entre l'augmentation de 1 t écartement des segments due l'usure des garnitures et celle qui est due à la dilatation du tambour résultant d'un échauffement du frein. Afin d'éviter les risque de surréglage qui en découlent, on est généralement amené à prévoir un jeu fonctionnel important, auquel correspond une grande course morte au niveau de la pédale de commande des freins. Parmi les freins à tambour connus, il existe cependant un frein qui permet d'éliminer à peu près totalement cet inconvénient. Ce frein est décrit dans le brevet américain No.US 2 570 398, dans lequel le dispositif de réglage automatique est constitué par un système à rochet agissant sur un système vis-écrou de manière à allonger une entretoise au fur et à mesure de l'usure des éléments de friction. La aémultiplication obtenue par ce dispositif permet le réglage par approches successives, et donc évite un surréglage dû à un échauffement temporaire. Dans un frein de ce type, la mise en oeuvre du cylindre de roue a pour -doubie conséquence d'appliquer les garnitures de friction associées aux segments contre le tambour de frein et de faire pivoter le cliquet de réglage d'une valeur correspondant au jeu existant entre les segments et le tambour. Si le jeu est suffisant pour justifier un réglage, le cliquet engage la dent suivante de la roue dentée, et au retour, au relâchement du frein, le cliquet fera tourner l'écrou du système vis-écrou de la valeur correspondante à la dent passée. Ce dispositif permet d'obtenir un réglage limité à des valeurs faibles par suite de la démultiplication -obtenue par le système vis-écrou de sorte qu'il évite les surréglages inhérents à la majorité des autres dispositifs de réglage connus.Ainsi, le frein qui vient d'être décrit ne peut suivre pratiquement que les phénomènes très lents qui sont des phénomènes liés à l'usure. Cependant, ce dispositif présente l'inconvénient d'une part de comporter un nombre élevé de composants de petite dimension, et de comporter d'autre part des éléments fixés à un des segments et des éléments fixés à l'entretoise, le montage d'un tel frein ainsi que les interventions éventuelles pendant la durée de vie de ce frein sont compliquées et risquent de provoquer une détérioration des composants qui pourrait nuire au fonctionnement normal de ce dispositif. L'invention propose un frein à tambour présentant les avantages du frein qui vient d'être décrit, notamment en ce qui concerne l'élimination des risques de surréglage du frein, et dont les inconvénients de montage et de risque de détérioration au cours de la vie du frein sont évités. Dans ce but, l'invention propose un frein à tambour à réglage automatique comprenant deux segments garnis d'élément de friction susceptibles d'entre sollicités en engagement de friction contre lm tambour tournant par des moyens de serrage disposés entre deux premières extrémités des segments, un bloc d'ancrage fixe disposé entre les deux autres extrémités des segments, une entretoise montée au voisinage des moyens de serrage et en appui par chacune de ses extrémités sur chacun desdits deux segments, ladite entretoise comportant un dispositif d'allongement automatique en fonction de l'sure des éléments de friction formé par un système vis-écrou commandé par un cliquet sollicitant une denture solidaire d'un des éléments du système vis-écrou, caractérisé en ce qu'un élément élastique d'écartement sollicite une pièce d'appui, portée par l'entretoise, en écartement de celle-ci, ladite pièce d'appui étant placée entre ladite entretoise et l'un desdits segments, en ce qu'un élément élastique de commande, en appui d'une part sur ladite pièce d'appui et d'autre part sur ladite entretoise, sollicite en pivotement ledit cliquet lors de l'écartement de ladite pièce d'appui et de ladite entretoise pendant la mise en oeuvre des moyens de serrage et en ce que ledit cliquet est articulé par rapport à ladite entretoise. il est clair que grâce à ces caractéristiques, l'ensemble du dispositif de rattrapage automatique se trouve compris dans l'entretoise et par conséquent aucune précaution particulière n'est nécessaire au moment du montage de celle-ci dans le frein, les deux extrémités de ltentretoise étant simplement en appui sur des parties correspondantes des segments, de la même manière qu'une entretoise sans réglage automatique. 0 décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en plan d'un frein à tambour réalisé conformément aux enseignements de la présente invention - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1 la figure 3 est une vue agrandie de l'entretoise représentée sur la rjgure 1 - la figure 4 est une vue partielle de- 1' entretoise vue suivant la flèche A de la figure 3 - la figure 5 est une vue en coupe partielle selon la ligne 5-5 de la figure 3 - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la figure 3. Le frein à tambour représenté sur la figure 1 comprend une plaque support 10 prévue pour être associée à une partie fixe du véhicule (non représentée) et sur laquelle sont reçus de façon coulissante deux segments de frein 12 et 14. Chacun des segments 12 et 14 comprend une âme sensiblement plate 16, 18 et une jante arquée 20, 22 sur laquelle est monté un élément de friction 24, 26 respectivement au moyen de rivets ou analogue. Des moyens de serrage, constitués dans le mode de réalisation représenté par un cylindre de roue 28, sont disposés entre les deux premières extrémités adjacentes 30 et 32 des segments 12 et 14 respectivement, et un bloc d'ancrage 34, associé à la plaque support 10, est disposé entre les deux autres extrémités 36 et 38 des segments 12 et 14. En outre, des ressorts de rappel 40 et 42 sont disposés respectivement au voisinage du cylindre de roue 28 et du bloc d'ancrage 34 afin de solliciter les extrémités 30 et 32 des segments contre le cylindre de roue 28 et les extrémités 36 et 38 des segments contre le bloc d'ancrage 34 respectivement. Comme le montre plus précisément la figure 2, une entretoise 44 est disposée entre les segments 12 et 14 au voisinage du cylindre de roue 38 de façon à définir la distance séparant au repos les extrémités 30, 32 des segments. Chacune des extrémités de l'entretoise 44 comporte une encoche en forme de U 46, 48 dans laquelle sont reçues respectivement les ames 16 et 18 des segments 12 et 14. Dans le mode de réalisation représenté, l'encoche 48 reçoit en outre un levier de frein à main 50 monté pivotant sur 1' extrémité 32 du segment 14 au moyen d'un rivet formant pivot 52 et dont l'extrémité libre 54 est repliée pour recevoir une extrémité d'un câble de commande de frein à main 56 dont l'autre extrémité (non représentée) est prévue pour être reliée à un levier de commande disposé dans le compartiment du conducteur du véhicule. Comme le montre plus particulièrement la figure 3, l'entretoise 44 est formée d'un premier élément 58 dont une extrémité 60 est en appui sur le segment 14 et sur le levier de frein à main 50. L'autre extrémité 62 de l'élément 58 comporte un alésage 64 dans lequel est montée de manière coulissante l'extrémité 66 d'une pièce d'appui 68. L'extrémité 62 porte sur son diamètre extérieur un fletage 70 sur lequel est vissé un second élément 72 de l'entretoise 44. L'élément 72 porte que denture 74 sur sa périphérie. Entre la partie épanouie 76 de la pièce d'appui 68 et l'extrémité 78 du second élément 72 est placé l'élément élastique commande 80.Comme on le voit sur les figures 1, 2 et 3, le frein étant représenté au repos, l'élément élastique de commande 80 est pincé entre la partie épanouie 76 de la pièce d'appui 68 et l'extrémité 78 du second élément 72 sous l'effet du ressort de rappel des segments 40. Comme on le voit plus précisément sur la figure 4, l'élément élastique de commande 80 est bombé à 3! état libre de manière à solliciter en écartement la pièce d'appui 68 et le second élément 72 de l'entretoise 44. L'élément élastique de commande comporte un bras 82 dont une partie 84 est repliée à angle droit pour former le cliquet 86. Dans le mode de réalisation représentée le cliquet 86 comporte trois lames de longueurs différentes de manière à solliciter alternativement la denture 74 permettant ainsi de tourner le second élément 72 de la valeur d'un tiers du pas de la dent. La figure 5 représente en coupe l'extrémité de l'entretoise 44 au droit de lélément élastique de commande 80. On voit que 11 élément de commande élastique 80 comporte deux languettes de centrage 88 et deux portions élastiques 90 qui permettent audit élément élastique 80 d'être centré sur la portion 66 de la pièce d'appui 68. L'élément élastique de commande 80 comporte également deux saillies 92 qui prennent en chape une partie 94 de 3! âme 16 du segment 12 de manière à éviter la rotation de l'élément élastique de commande 80 par rapport à l'entretoise 44. La figure 6 représente le cliquet et la denture lorsque le frein est en position de repos. On voit que les lames 86 dont les extrémités sont repliées coopèrent avec la denture 74. Le frein à tambour qui vient d'être décrit en se référant aux figures 1 à 6 fonctionne de la façon suivante Au repos, et lorsque les garnitures de friction 24 et 26 sont neuves, les différents éléments constituant le frein occupent les positions représentées sur les figures 1, 2, 3, 5 et 6. Lors de la mise en oeuvre du cylindre de roue 28, les extrémités 30 et 32 des segments 12 et 14 sont sollicitées en éloignement l'une de l'autre de telle sorte que les garnitures de friction 24 et 26 sont amenées en engagement avec le tambour de frein (non représenté) de façon à créer un couple de freinage.Simultanément, l'entretoise 44 (comprenant le premier élément 58 et le second élément 72 se déplace vers la droite en considérant la figure 1 avec l'extrémité 32 du segment 14 sous l'action de l'élément élastique de commande 80, qui joue le rôle d'élément élastique d'écartement. De même sous l'effet de 11 élément élastique 80 la pièce d'appui 68 est maintenue en contact avec l'âme 16 du segment 12. En se reportant à la figure 4, sur laquelle la pièce d'appui 68 et. le second élément 72 sont représentés écartés sous l'action de l'élément élastique 8û, on voit que le bras 82 s'écarte du second élément 72 du fait du bombé de llélé- ment élastique de commande 80.Le cliquet 86 est alors susceptible, en fonction de l'écartement des pièces 68 et 72, de sauter une ou plusieurs dents, la position de repos du cliquet 86 étant représentée partiellement et en noir. Lorsque le freinage est relâché, le ressort de rappel des segments 40 rapproche la pièce d'appui 68 du second élément 72,cecienredressant le bombé de l'élément élastique de commande 80, Jusqu'à ce que l'élément 80 redevienne plat comme représenté sur la figure 3. Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 4, le bras 82 est sollicité dans la direction de la flèche B et pivote autour de la pliure formée entre la partie bombée de l'élément élastique de commande et ledit bras 82. Le cliquet 86 engagé dans la denture 74 fait pivoter celle-ci et donc le second élément 72 jusqu'à ce que ledit cliquet prenne sa position de repos dans la position représentée partiellement en noir sur la figure 4.Le second élément 72 ayant tourné par rapport au premier élément 58 cette rotation Meffectuantdans le sens correspondant à l'allongement de 1 'entretoise 44 et donc augmente légèrement la distance séparant au repos les extrémités 30 et 32 des segments 12 et 14 par l'intermédiaire de l'entretoise 44 contre laquelle sont amenés en butée d'une part le segment 12 et d'autre part le segment 14 et le levier de frein à main 50. En se reportant à la figure 4, on voit que le cliquet 86 peut être réalisé au moyen de trois lames de longueurs différentes, de sorte que pour rattraper des jeux garnitures tambours faibles, dans un premier temps la lame la plus courte s'engage dans une dent de la denture 74 et au retour fera pivoter le second élément 72 de la valeur d'un tiers de dent, dans un deuxième temps pour une même valeur de jeu la lame moyenne s' engage dans la même dent et fait pivoter celle-ci d'un deuxième tiers de tour. Enfin, la lame la plus longue s'engage à son tour dans la même dent et fait pivoter celle-ci de la valeur d'un tiers de pas de dent ce qui amène , au repos,ladite dent dans la position représentée sur la figure 4 et correspondant au dessin en noir de ces lames.On recommence alors avec la dent suivante par la lame la plus courte et ainsi de suite. Il est bien évident que le nombre de lames du cliquet 86 peut varier en fonction de la finesse de réglage que l'on désire obtenir. L'invention permet à la fois de réaliser un réglage particulièrement précis tout en évitant les différentes liaisons fragiles qui peuvent exister entre le segment et le dispositif de réglage automatique. En particulier le fait que l'élément élastique de contrôle et le cliquet sont formés par une seule et unique pièce permet d'éviter tout axe d'articulation susceptible de corrosion et d'encrassement de nature à nuire au bon fonctionnement du système. En outre, le dispositif de réglage selon l'invention est de réalisation particulièrement simple et par conséquent peu coûteux aussi bien lors de la fabrication dudit dispositif que lors des intervention de remise en état du frein. On remarquera également que grâce à l'invention le dispositif est remarquablement sur. Dans un autre mode de réalisation non représenté, il est prévu un élément élastique d'écartement supplémentaire placé à l'intérieur de l'alésage borgne 64 prenant appui d'une part sur le premier élément 58 de l'entretoise 44 et d'autre part sur ltextrémité de la portion de guidage 66 de la pièce d'appui 68. Un tel élément élastique d'écartement permet de dimensionner l'élément élastique de commande sans tenir compte de l'effort nécessaire à l'écartement de la pièce d'appui d'une part et de l'entretoise 44 d'autre part. Il va de soit que le frein à tambour qui vient d'être décrit à titre d'exemple ne limite pas la portée de l'invention et que celle-ci peut s'appliquer à différentes variantes tenant aussi bien à la nature des moyens de commande du frein qu'à la suppression possible du levier de frein à main. Des modifications peuvent être également envisagées dans le dispositif de réglage lui-même, notamment en ce qui concerne la structure et la forme des différents éléments qui le constituent. En particulier l'élément élastique de commande peut être immobilisé en rotation par rapport à la pièce d'appui 68 et non par rapport à l'âme 16 du segment 12. De même la forme et le nombre des lames du cliquet peuvent varier sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Frein à tambour à réglage automatique comprenant deux segments (12, 14) garnis d'éléments de friction (24, 26) susceptibles d'être sollicités en engagement de friction contre un tambour tournant par des moyens de serra ge (28) disposés entre deux premières extrémités (30, 32) des segments (12, 14), un bloc d'ancrage (34) fixe disposé entre les deux autres extré mités (36, 38) des segments (12, 14), une entretoise (44) montée au voisi nage des moyens de serrage (28) et en appui par chacune de ses extrémités sur chacun desdits deux segments (12, 14), ladite entretoise comportant un dispositif automatique en fonction de l'usure des éléments de friction formé par un système vis-écrou (58, 72) commandé par un cliquet (86) solli citant une denture (74) solidaire d'un des éléments (72) du système vis écrou (58, 72) caractérisé en ce que un élément élastique d'écartement (80) sollicite une pièce d'appui (68) portée par l'entretoise (44), en écarte ment de celle-ci, ladite pièce d'appui (68) étànt.placée entre ladite en tretoise (44) et l'un desdits segments (12), en ce que un élément élasti que dé commande (80), en appui d'une part sur ladite pièce d'appui (68) et d'autre part sur ladite entretoise (44), sollicite en pivotement ledit cliquet (86) lors de l'écartement de ladite pièce d'appui (68) et de ladi te entretoise (44) pendant la mise en oeuvre des moyens de serrage (28) et en ce que ledit cliquet (86) est articulé par rapport à ladite entretoise (li4). 2) Frein à tambour suivant la revendication 1 caractérisé en ce que ledit cliquet (86) est formé sur un bras (82) dudit élément élastique de comman de (80). 3) Frein à tambour suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit élément élastique de commande (80) est placé entre ladite pièce d'appui (68) et ladite entretoise (44). 4) Frein à tambour suivant la revendication 3 caractérisé en ce que ledit élé- ment de commande (80) est placé sur une portion (66) de la pièce d'appui (68) permettant à celle-ci de coulisser par rapport à ladite entretoise (44). 5) Frein à tambour suivant la revendication 4 caractérisé en ce que ledit élé ment de commande (80) est placé entre ladite pièce d'appui (68) et l'un des éléments (72) dudit système vis-écrou (58, 72). 6) Frein à tambour selon l'une des revendications 2 ou 5 caractérisé en ce que ledit cliquet (86) est articulé par rapport à ladite entretoise (44) au travers dudit bras (82) dudit élément élastique de commande (80). 7) Frein à tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes ca ractérisé en ce que ledit élément élastique de commande (80) est formé dans une lame d'acier à ressort et en ce que ledit élément de commande (80) est bombé à l'état libre au droit des contacts entre ladite pièce d'appui (68) et ledit élément (72). 8) Frein à tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes ca ractérisé en ce que l'entretoise (44) est formée d'une part par un premier élément (58) dont une extrémité (60) prend appui sur l'autre desdits seg ments (111) et dont l'autre extrémité (62) comporte un alésage (64) destiné à recevoir en-coulissant ladite pièce d'appui (68) et comporte un filetage (70) formant vis du système vis-écrou (58, 72) et en ce que l'entretoi- se (44) est formée d'autre part par un second élément (72) sensiblement tubulaire fileté intérieurement pour former 1 'élément écrou du système vis-écrou et comportant sur son diamètre extérieur ladite denture (74). 9) Frein à tambour suivant la revendication 8 caractérisé en ce que ledit élé ment élastique de commande (80) prend appui d'une part sur une partie épa nouie (76) de ladite pièce d'appui (68) et d'autre part sur le second élé ment (72) formant écrou du système vis-écrou (58, 72). 10) Frein à tambour suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit élément élastique de commande (80) sollicite en écartement ladite pièce d'appui (68) et ledit second élément (72) formant ainsi ledit élément élastique d'écartement. 11) Frein à tambour suivant la revendication 8 caractérisé en ce que un res sort hélicoidal est placé dans l'alésage (64) dudit premier élément (58) et sollicite ladite pièce d'appui (68) en écartement dudit premier élément (58), ledit ressort helicoidal prenant appui sur une butée formée dans ledit alésage (64). 12) Frein à tambour suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit cliquet (86) comporte au moins deux lames de longueurs différentes de manière à solliciter alternatIvement ladite den ture (74) et augmenter ainsi la finesse de réglage. 13) Frein à tambour suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit élément élastique de commande (80) comporte au moins une saillie (92) d'immobilisation en rotation par rapport à l'axe de ladite entretoise (44) coopérant soit avec ladite pièce d'appui (68), soit avec l'un desdits segments (12).