Brevet FR2573153A1 — publié le 19860516

La présente invention concerne un dispositif destiné à trasmettre une force de freinage entre une clé de commande de frein et un patin de frein, dans un frein à tambour, le dispositif comprenant un premier et un second élément coopérant par vissage, leur rotation relative provoquant une variation de leur longueur axiale totale, les surfaces d'extrémités, coopérant avec des surfaces de la clé et du patin de frein, étant courbes. Le but de la réalisation d'un dispositif dont la longueur totale est variable est de permettre une compensation de l'usure de la garniture du patin de frein et de l'usure du frein à tambour, afin que les placements angulaires de la clé pendant le freinage se poursuivent indépendamment de l'usure des surfaces de freinage du tambour et de la garniture. La rotation relative des deux éléments du dispositif peut être assurée manuellement mais elle est avantageusement réalisée par un dispositif de réglage automatique de jeu. Cependant, l'utilisation d'un élément destiné à transmettre une force de compression entre la clé et le patin de frein a posé certains problèmes du fait de l'utilisation de patins frein mobiles axialement, c'est-à- dire de patins de frein mobiles dans la direction de l'axe du tambour du frein, et de l'utilisation de surfaces de forme sphérique pour la transmission de force entre la clé et le dispositif de transmission de la force de freinage ainsi qu'entre ce dispositif et le patin de frein. Un déplacement axial du patin de frein provoque un déplacement angulaire plus important de la clé lors de la commande du frein, et ceci correspond alors à une plus grande course du piston de l'organe de commande de freinage à vérin pneumatique utilisé couramment dans le type le plus courant de véhicules utilisant en général ce type de frein. Une plus grande course du piston peut provoquer l'application d'une force de freinage insuffi- sante et peut donner un temps de freinage insuffisamment court. Lorsque le frein est équipé d'un dispositif de réglage automatique de jeu destiné à assurer le dépla- cement angulaire relatif précité des deux éléments du dispositif de transmission de la force de freinage, un déplacement axial du patin de frein provoque une augmen- tation de la course du piston nécessaire à l'application du frein, et l'organe de réglage fonctionne comme si les surfaces de freinage avaient été exposées à une usure, c'est-à-dire que le dispositif de réglage automatique du jeu réduit le jeu entre les surfaces de freinage, ce jeu pouvant même devenir négatif si bien que le desser- rage du frein devient impossible. L'invention remédie aux inconvénients précités et supprime la tendance du patin de frein à se déplacer axialement dans un frein ayant un dispositif de transmis- sion de force de freinage du type indiqué précédemment. Ces caractéristiques sont obtenues selon l'inven- tion par réalisation de la surface d'extrémité de l'organe qui est au contact du patin de frein avec un rayon - de courbure, dans un plan contenant l'axe du tambour de frein, qui est au moins égal au double du rayon de cour- bure de la même surface dans un plan perpendiculaire au même axe. Aucune limite supérieure ne s'applique au rayon de courbure dans un plan contenant l'axe du tambour de freinage. En conséquence, une surface d'extrémité de patin de frein ayant une forme cylindrique convient aussi. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement une partie d'un frein à tambour, en coupe verticale et dans la position dans laquelle le frein n'est pas serré; la figure 2 représente le frein de la figure 1 dans la position de serrage; la figure 3 représente un dispositif selon l'invention, dans la direction des flèches III de la figure 1; 2 573153 la figure 4 est un agrandissement d'une partie de la figure 3; la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V- de la figure 4; la figure 6 représente un autre dispositif selon l'invention; et les figures 7 et 8 représentent un autre mode de réalisation de l'invention. Le frein représenté sur la figure 1 comporte un organe 1 de commande à vérin ayant une tige 2 de piston dont l'extrémité externe est articulée sur un levier 3 relié rigidement à un arbre 4 pénétrant le tambour qui est fixé rigidement à une roue (non représentée). L'arbre 4 porte une clé 6 de commande de freinage ayant des cavités concaves à double courbure destinées à loger des surfaces convexes d'extrémités à double cour- bure de dispositifs 7, 8 de transmission de force comprenant chacun deux éléments 9, 10 et 11, 12 respectivement qui coopèrent par vissage. Les dispositifs 7, 8 agissent sur les patins de frein 13, 14 qui ont des garnitures , 16 respectivement. La figure 1 représente les diffé- rents éléments du frein dans la position desserrée, des espaces restant entre les garnitures 15, 16 et la surface interne du tambour 5. Un cycle de freinage commence par transmission d'air comprimé à l'organe I de commande. La tige 2 est alors chassée et elle fait tourner l'arbre 4 et la clé 6 dans un sens tel que les déplacements des dispositifs 7, 8 de transmission provoquent la mise en contact des patins de frein, par leurs garnitures 15, 16, avec le tambour 5. La figure 2 représente cette position. il faut noter que l'usure des garnitures 15, 16 (et du tambour 5 peut avoir une influence nuisible sur le freinage car elle peut provoquer une réduction de la force transmise et une augmentation du temps néces- saire à l'application du frein. En conséquence, on a peu augmenté la longueur des dispositifs 7, 8 d'une distance correspondant à l'usure des surfaces de freinage, afin de conserver les caracté- ristiques du frein. Cette augmentation de longueur est réalisée par déplacement angulaire relatif des éléments 9, 10 et 11, 12 qui coopèrent par vissage. Les éléments et 11 sont des manchons taraudés destinés à loger les éléments filetés correspondants 9 et 12. Le déplacement angulaire relatif est réalisé par commande des manchons , 11 qui ont un pignon 17 comprenant un certain nombre de dents 18, à l'aide d'un dispositif de réglage manuel ou de préférence automatique (non représenté). Jusqu'à présent, les dispositifs 7, 8 de transmis- sion d'une force de compression ont été réalisés avec des extrémités de forme sphérique permettant des dépla- cements axiaux des patins 13, 14 de frein par rapport au tambour 5. La possibilité du déplacement axial est supprimée par mise en oeuvre de l'invention, comme repré- senté sur les figures 3 à 8. Sur les figures 3 à 5, les surfaces d'extrémités des dispositifs 7, 8 qui sont au contact des patins de frein 13, 14 ont une double courbure. Dans le plan des figures 3 et 4 qui contient l'axe du tambour, le rayon de courbure de ces surfaces est supérieur au double du rayon r des mêmes surfaces d'extrémités, en direction perpendiculaire à l'axe du tambour, par exemple dans le plan de la figure 5. Les patins 13, 14 de frein ont des surfaces concaves de forme correspondante. Cependant, les surfaces concaves des patins 13, 14 sont plus en retrait afin qu'elles délimitent des surfaces d'épaulement 19, 20 qui sont en regard sur les éléments 9 et 12 et sur les patins de frein 13, 14 respectivement comme l'indique la figure 4. Ces surfaces d'épaulement 19, 20 permettent un glissement relatif entre les surfaces convexes et concaves dans le plan de la figure 5 mais empêchent un glissement relatif dans le plan des figures 3 et 4. En conséquence, tout déplacement axial par exemple du patin de frein 14 vers le haut sur les figures 3 et 4 par rapport au tambour 5 provoque le contact entre les surfaces convexes et concaves dans la région portant la référence A, alors qu'un espace croissant apparaît entre les surfaces, vers le haut. Cependant, une force de compression appliquée dans la région A, sur le patin 14, a une composante dirigée vers le bas, tendant à rappeler le patin 14 vers sa posi- tion symétrique. La figure 6 représente un mode de réalisation dans lequel le rayon de courbure R des surfaces concaves et convexes, dans un plan contenant l'axe du tambour, est supérieur à la longueur L du dispositif de transmis- sion de force formé des éléments 11 et 12. Un déplacement axial vers le haut du patin 14 sur la figure 6 provoque un déplacement angulaire du dispositif 11, 12 autour du centre.0 d'articulation délimité par les surfaces coopérantes de l'élément 11 et de la clé 6. Le contact entre l'élément 12 et le patin 14 s'effectue encore dans la région A et un espace de dimension croissant vers le haut apparaît entre les surfaces à double courbure de l!élément 12 et du patin de frein 14. En conséquence, au cours du freinage, une force axiale de rappel s'exerce sur le patin 14. Il faut noter que, dans le mode de réalisation de la figure 6, aucun dispositif empêchant le glissement entre les surfaces convexes et concaves du dispositif de transmission de force et du patin de frein n'est néces- saire pour que la force axiale de correction agisse sur les patins de frein en cas de déplacement axial indési- rable des patins. Le mode de réalisation des figures 7 et 8 diffère de celui des. figures 4 et 5 car, alors que le rayon r dans un plan perpendiculaire à l'axe du tambour de freinage (plan des figures 5 et 8) n'est pas modifié, le rayon de courbe R de la surface de coopération du patin de frein, dans un plan contenant l'axe du tambour (le plan des figures 4 et 7) a augmenté indéfiniment sur la figure 7 par rapport au rayon déjà important R de la figure 4. Ceci transforme les surfaces de transmission de- force de freinage du patin 14 théoriquement en une forme cylin- drique. En pratique, l'usure et les déformations plastiques des surfaces leur donnent une faible double courbure. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission d'une force de freinage entre une clé (6) de commande de freinage et un patin (13, 14) de frein, dans un frein à tambour, ledit dispositif comprenant un premier et un second élément (9, 10 - 11, 12) coopérant par vissage, leur rotation relative provoquant une variation de leur longueur totale, les surfaces d'extrémités du dispositif ayant des surfaces à double courbure coopérant avec des surfaces de la clé (6) et du patin de frein (13, 14), caractérisé en ce que la surface d'extrémité de l'élément (9, 12) qui coopère avec le patin de frein (13, 14) a, dans un plan contenant l'axe du tambour de freinage, un rayon de courbure (R) qui est au moins égal au double du rayon de courbure (r) de la même surface dans un plan perpendiculaire audit axe. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le rayon de courbure (R) dans un plan contenant l'axe du tambour de freinage est infini, si bien que la surface d'extrémité de l'élément qui est au contact du patin de frein est cylindrique. 3. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'élément (9, 12) qui coopère avec le patin de frein (13,- 14) et celui-ci ont des surfaces d'épau- lement.(19, 20) empêchant un glissement relatif dans la direction axiale du tambour. 4. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le rayon de courbure (R) de la surface d'extrémité de l'élément (9, 12) qui est au contact du patin de frein (13, 14) dans la direction axiale du tambour est supérieur à la longueur (L) du dispositif de transmis- sion de force (7, 8).