Brevet FR2509404A1 — publié le 19830114

-1- L'invention se rapporte à un frein à tambour susceptible notamment d'équiper 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 auxsegmentsde frein 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 présente un cer- tain nombre d'inconvénients En particulier ces dispositifs assurent le plus souvent le réglage sans distinguer entre l'augmentation de l'écartement des segments d Cè à l'usure des garnitures et celle qui est due à la dilation du tambour résultant d'un échauffement du frein Afin d'éviter des risques de suréglage qui en découlent,on est généralement amené à prévoir un jeu fonc- tionnel 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 2570398, 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 démultiplication obtenue par ce dispositif permet le réglage par approches successives et donc évite un suréglage dû à un échauffement temporaire. Dans un frein de ce type la mise en oeuvre du cylindre de roue a pour double 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 à rochet 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 suréglages inhérant à la majorité des autres dispositifs de réglages connus Ainsi le frein qui vient d'être décrit ne peut suivre pratiquement que les phénomènes très lents qui sont des phénomè- nes liés à l'usure. Cependant, ce dispositif présente l'inconvénient d'imposer un grand nombre d'applications de freinage pour rapprocher les segments du tambour -2- lorsque le frein est neuf, en effet pour pouvoir monter le tambour il est né- cessaire qu'un jeu important existe entre les segments et le tambour au moment du montage de celui-ci Il en découle que après intervention sur le tambour la course de la pédale de commande des freins sera importante pendant un grand nombre de coups de frein jusqu'à ce que le dispositif de rattrapage automati- que d'usure approche suffisamment les segments du tambour pour avoir un jeu normal entre les segments et le tambour. L'invention propose un frein à tambour présentant les avanta- ges du frein qui vient d'être décrit notamment en ce qui concerne l'élimination des risques de surréglage du frein et permet d'avoir un réglage accéléré lors- que les segments se situent à une distance élevée du tambour de frein. Dans ce but, l'invention propose un frein à tambour à réglage automatique comprenant deux segments garnis d'éléments de friction susceptibles d'être sollicités en engagement de friction contre un 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'usure des éléments de friction formé par un système visécrou commandé par un cliquet monté sur un bras articulé sollicitant une roue à rochet, le débattement dudit bras et donc dudit cliquet étant d'amplitude d'autant plus grande que la distance entre le tambour et lesdits segments est élevée caractérisé en ce que ledit bras articu- lé comporte une portion auxiliaire sollicitant également la roue à rochet lors- que le débattement du bras articulé atteint une valeur prédéterminée pour accé- lérer le rapprochement des segments du tambour. Il est clair que grâce à ces caractéristiques le dispositif de rattrapage automatique permet d'une part un réglage très démultiplié lorsque le jeu normal existe entre les segments et le tambour, et d'autre part un ré- glage accéléré lorsque le jeu existant entre le segment et le tambour est élevé. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif deux modes de réalisation 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 -3- la Figure 3 est une coupe partielle agrandie suivant la ligne 3-3 de la figure 1; la Figure 4 est une vue en coupe partielle agrandie selon la ligne 3-3 de la figure 1 d'un deuxième mode de réalisation de l'invention. 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 montée une garniture de friction 24, 26 respectivement au moyen de rivets ou analogue Des moyens de serrage, constitués dans le mode de réalisation représentée 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 28 de façon à définir la distance séparant au repos les extrémités 30 et 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 âmes 16 et 18 des segments 12 et 14 Dans le mode de réalisation représentée, l'encoche 48 reçoit en outre un levier de frein à main 50 monté pivotant sur l'extrémi- té 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 (non représenté) dont l'autre extrémité est prévue pour être reliée à un levier de commande disposé dans le compartiment du conducteur du véhicule L'entretoise 44 est formée d'un premier élément 56 de forme tubu- laire venant en appui sur une roue à rochet 58 montée vissée sur un second élément 60 de l'entretoise 44, cet élément 60 est monté coulissant dans l'alé- sage de la partie tubulaire du premier élément 56 La roue à rochet 58 et le second élément 60 forment un dispositif d'allongement à système vis-écrou. Un bras 62 est monté articulé sur le levier de frein à main 50 au moyen d'un axe formant pivot 64 Le bras 62 comporte une saillie 66 maintenue en appui sur l'extrémité 68 du premier élément 56 au moyen d'un ressort 70 dont une extrémité prend appui sur la saillie 66 et dont l'autre extrémité est accro- -4- chée au levier de frein à main 50 Le bras 62 porte une portion en U 72 qui prend en chape la roue à rochet 58 Une première branche 74 de la portion en U forme un cliquet 76 qui coopère avec la denture de la roue à rochet 58 comme le montre particulièrement la figure 3 L'autre branche 78 de la portion en U 72 porte une saillie 80 qui se trouve dégagée de la roue à rochet 58 lorsque le bras 62 est dans sa position de repos comme représenté sur la figu- re 3. Le frein à tambour qui vient d'être décrit en se référant aux figures I à 3 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 re- présentées sur les figures 1, 2 et 3 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 se déplace vers la gauche en considérant la figure 1 avec l'extrémité 30 du seg- ment 12 sous l'action du ressort 70 qui repousse l'extrémité 68 du premier élément 56 au moyen de la saillie 66 du bras 62 articulé sur le pivot 64. Lors du pivotement du bras 62 selon la flèche A la portion en U 72 se déplace selon la flèche B de la figure 3 ce qui provoque la rotation de la roue à ro- chet dans la directon de la flèche C au moyen du cliquet 76 coopérant avec la denture de la roue à rochet 58 Lors du relâchement du frein la portion 72 se déplace dans le sens inverse à la flèche B et si l'amplitude du mouvement a été suffisante saute une dent de manière à pouvoir assurer un réglage lors de l'application suivante. Lorsque la distance entre les segments de frein et le tambour est importante, l'amplitude de débatement du bras 62 par rapport à la roue à rochet 58 est importante La portion en U 72 se déplace alors jusqu'à la posi- tion représentée en pointillés sur la figure 3, le cliquet 76 après avoir fait tourner la roue à rochet 58 devient inopérant, alors que la saillie 80 s'en- gage dans la denture de la roue à rochet et fait pivoter la roue 58 dans le sens de la figure C lorsque le freinage est relâché, et ceci sous l'action du ressort de rappel 40 qui repousse l'entretoise 44, plus précisément lors- que le ressort de rappel 40 repousse la saillie 66 du bras 62 au travers de l'extrémité 68 de ladite entretoise 44. Lorsque le jeu entre segments et tambour devient normal, l'am- plitude de débatement du bras 62 devient plus faible, et la saillie 80 ne -5- peut plus coopérer avec la denture de la roue à rochet 58, seul le cliquet 76 intervient, la vitesse d'allongement de l'entretoise 44 devient donc plus faible et correspond au rattrapage normal de l'usure des éléments de fric- tion. Sur la figure 4 on a représenté un deuxième mode de réalisation dans lequel les pièces ayant la même fonction portent les mêmes références. Dans ce mode de réalisation représenté dans sa position de repos, le cliquet 76 met en rotation la roue à rochet 58 lors du relâchement du frein En effet, lors de l'application du freinage le bras 62 et la portion en U 72 se dépla- cent dans le sens de la flèche D, le cliquet 76,lorsque l'amplitude est suffi- sante, saute une dent, et au relâchement de la pression de freinage le cliquet 76 fait tourner la roue à rochet dans le sens de la flèche C Lorsque l'ampli- tude du mouvement du bras 62 atteint une valeur prédéterminée comme représen- tée en pointillés sur la figure 4, alors la saillie 80 fait tourner la roue à rochet 58 dans le sens de la flèche C lors de l'application de freinage, et au retour le cliquet 76 fait tourner également dans le sens de la flèche C la même roue à rochet 58 Pour mettre en oeuvre ce deuxième mode de réalisation il est clair que le bras 62 doit être modifié de façon à ce que la portion en U soit située entre l'entretoise 44 et le cylindre de roue 28, ou bien en conservant la position du bras telle que représentée sur la figure 1, le pivot 64 doit se situer en dessous du point de contact entre le segment 14 et l'entretoise 44 de façon à inverser les mouvements du bras 62. A la lumière de la description qui précède il apparaît que l'in- vention permet d'avoir deux vitesses d'allongement de l'entretoise, une vites- se lente o seul le cliquet 76 travaille, et une vitesse rapide o la saillie et le cliquet 76 travaillent alternativement L'invention permet donc une vitesse d'approche rapide des segments puis un réglage lent pour compenser uniquement l'usure des éléments de friction. 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 ré- glage lui-même, notamment en ce qui concerne la structure et la forme des dif- férents éléments qui le constituent. En particulier l'articulation du bras 62 ainsi que sa forme peuvent être modifiés sans sortir du cadre de la présente invention. -6- REVENDICATIONS 1 Frein à tambour à réglage automatique comprenant deux seg- ments ( 12, 14) garnis d'éléments de friction ( 24, 26) susceptibles d'être sol- licités en engagement de friction contre un tambour tournant par des moyens de serrage ( 28) disposés entre deux premières extrémités ( 30, 32) des segments ( 12, 14), un bloc d'ancrage ( 34) fixe disposé entre les deux autres extrémités ( 34, 38) des segments ( 12, 14), une entretoise ( 44) montée au voisinage des moyens de serrage ( 28) et en appui par c hacune de ses extrémités sur chacun desdits deux segments, ladite entretoise ( 44) comportant un dispositif d'allon- gement automatique en fonction de l'usure des éléments de friction formé par un système vis-écrou ( 58, 60) commandé par un cliquet ( 76) monté sur un bras articulé ( 62) sollicitant une roue à rochet ( 58),1 l débattement dudit bras ( 62) et donc dudit cliquet ( 76) étant d'amplitude d'autant plus grande que la dis- tance entre le tambour et lesdits segments est élevée caractérisé en ce que ledit bras articulé ( 62) comporte une portion auxiliaire ( 78) sollicitant éga- lement la roue à rochet ( 58) lorsque le débattement du bras articulé ( 62) atteint une valeur prédéterminée pour accélérer le rapprochement des segments du tam- bour. 2 Frein à tambour suivant la revendication 1 caracteérisé en ce que le bras articulé ( 62) comporte une portion en U ( 72), le cliquet étant formé sur une branche ( 74) du U la portion auxiliaire ( 78) étant formée sur l'autre branche de la portion en U. 3 Frein à tambour suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la portion en U ( 72) prend en chape ladite roue à rochet ( 58) et en ce que ladite portion auxiliaire ( 78) sollicite ladite roue à rochet ( 58) au tra- vers d'une saillie ( 80) formée sur ladite portion auxiliaire ( 78). 4 Frein à tambour suivant la revendication 3 caractérisé en ce que ledit cliquet ( 76) sollicite ladite roue à rochet ( 58) lorsque les mo- yens de serrage ( 28) sont appliqués et en ce que ladite saillie ( 80) sollicite ladite roue à rochet ( 58) dans une même direction (C) lorsque les moyens de serrage ( 28) sont relâchés si ladite valeur prédéterminée a été atteinte lors de l'application des moyens de serrage ( 28). Frein à tambour suivant la revendication 3 oaratérisé en ce que ladite saillie ( 80) sollicite ladite roue à rochet ( 58) après leditdé- battement prédéterminé lorsque les moyens de serrage ( 28) sont appliqués et en ce que ledit cliquet ( 76) sollicite ladite roue à rochet ( 58) dans une même direction (C) lorsque les moyens de serrage ( 28) sont relâchés.