Brevet FR2594192A1 — publié le 19870814

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux freins à tambour destinés à être montes sur tous mécanismes et particulièrement les véhicules routiers, dont les motos et cyclomoteurs. A l'heure actuelle, il existe une tendance à réaliser des freins tambours à double came, de manière à disposer de deux machoires en auto-freinage, c'est-à-dire, chacune d'entre elles entrainée par le couple de freinage sur leur propre axe d'articulation Le procédé connu nécessite l'usage de deux cames, chacune agissant sur une machoire, l'effort de traction sur les leviers de commande des cames devant être identique. Le réglage de cet effort s'avère délicat et -l'on assiste quelquefois à des situations de freinage à l'issue desquelles le frein reste serré, ou la répartition des efforts inégale sur chaque machoire. D'autres freins tambours sont réalisés avec une came flottante apportant des satisfactions dans les petits diamètres de frein pour des énergies faibles à absorber. Ils deviennent difficiles à régler pour les couples à freiner importants. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à ces inconvénients et à permettre une utilisation efficace de deux machoires auto-freineuses, sans réglage délicat et acceptant des couples de freinage importants, sans risque de blocage. Rappelons qu'un plateau de frein tambour est un ensemble mécanique de forme générale circulaire comportant le système de freinage par machoires et un point fixe de réaction au freinage solidaire d'un flasque supportant le tout. I1 est assemblé sur l'axe de la roue à freiner, sur un coté du moyeu, de façon à fermer la cavité du tambour en rotation, sans le toucher puisque le plateau de freinage est immobilisé. Le plateau de frein selon l'invention comporte un flasque circulaire coaxial à l'axe de roue, muni d'une patte de réaction pour l'immobiliser en rotation. Le flasque sert de boitier au mécanisme de frein. A l'intérieur de ce flasque, du côté du tambour, est monté un "support mobile" logé sur un bossage du flasque, ou un insert, lequel bossage est concentrique avec l'axe du moyeu qui le traverse. Le support mobile est libre en rotation sur le bossage pré-cité, par l'intermédiaire de deux roulements à billes ou d'une bague en métal antifriction.Dans ce support mobile, libre en rotation autour de l'axe de roue, est aménagé un palier, parallèle à l'axe de roue et proche du diamètre du tambour, destiné à recevoir une première came, mobile dans ce palier, et présentant une section sensiblement rectangulaire, arrondie sur les petites extrémités selon un profil obtenu par tracé et voisin d'un demi-cercle. La came agit en éloignant les éléments symé triquement à son contact, lorsqu'elle est mise en rotation sur son axe propre. Elle est commandée par un levier situé à l'extérieur du frein, lui-même sollicité par un cable ou une tringle. Le palier de cette première came traverse le flasque fixe, par un bossage, à l'intérieur d'une lumière oblongue permettant l'accès et la liaison au levier du frein. Cette première came s'appuie, d'un côté, sur un point fixe solidaire du flasque et, de l'autre côté, sur l'extrémité libre de la première machoire. Cette première machoire s'articule sur un axe, fixe sur le support mobile, environ à 1600 du côté opposé à la première came, et radialement le plus près possible du tambour de frein. Très près de cet axe d'articulation, dans une position sensiblement diamétralement opposée à la première came, se trouve une seconde came, sans mouvement propre sur le support mobile dont elle est solidaire, constituée d'un point d'appui de forme arrondie. Elle est mise en mouvement par le support mobile, transmettant ce mouvement à l'extrémité libre de la seconde machoire, cette dernière ayant son axe d'articulation implanté dans le flasque fixe. Le support mobile est rappelé par un ressort, relié, à sa deuxième extrémité, au flasque fixe. Ce rappel du support maintient la première came citée en appui sur le point fixe du frein. Chaque machoire est reliée au support mobile, chacune par un ressort qui assure l'appui sur la came correspondante. Lorsqu'un opérateur sollicite le levier du frein solidaire de la première came, celle qui est libre en rotation sur elle-même, cette came, prenant appui sur le point fixe du flasque, éloigne de ce point fixe son axe propre de rotation et, par son palier, engendre une rotation du support mobile autour de l'axe de roue. La seconde came se met en mouvement avec le support mobile et provoque le freinage de la machoire sur laquelle elle est en appui. Ce mouvement du support mobile concerne aussi l'autre machoire. Celle-ci est entrainée par son axe d'articulation et par la première came, sur laquelle elle s'appuie, dans la même rotation que le support mobile, autour de l'axe de la roue.Cependant, la première came n'a pas seulement pour effet de mettre en mouvement le support mobile et les éléments qui lui sont liés, elle a également un effet spécifique sur l'extrémité de la machoire qui s'appui sur elle. Par sa rotation sur elle-même, cette première came provoque un déplacement relatif entre son support mobile et sa machoire en appui, qui engendre le freinage de cette dernière machoire. En variante, le mécanisme peut étre piloté hydrauliquement ou par tout autre dispositif. Les dessins annexés illustrent l'invention. Donnés, à titre d'exemple sur un frein de roue arrière de moto, ils permettent de mieux la comprendre, aussi bien que ses caractéristiques et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig 1. est une vue de face d'un plateau de frein de moto ou analogue, conformément à l'invention. Fig 2. est une vue en coupe du dit plateau de frein, sur laquelle les machoires ont été enlevées, un tambour figurant en trait fin conformément à l'invention. Fig 3. est une vue du plateau de frein, vu de l'intérieur du tambour, sur laquelle machoires et ressorts ont été enlevés et selon l'invention. Fig 4. est une section partielle passant par les vis de fixation du point fixe et une came, pour illustrer leurs positions relatives. Fig 5. est une vue du plateau de frein, vu de l'intérieur, côté tambour, le flasque n'ayant pas été dessiné, selon l'invention. Fig. 6 est une section partielle passant par la seconde came solidaire du support mobile de cames, conformément à l'invention. Fig. 7 est une section partielle par l'axe d'un ressort de machoire, montrant sa fixation selon l'invention. Fig. 8 et Fig. 9 illustrent des variantes de la seconde came. Fig. 10 illustre une variante de la Fig. 7 selon ltinvention. Sur les dessins représentés en Fig. 1, Fig. 3 et Fig. 5, le sens de rotation de la roue associée est défini par son origine qui est toujours une came, et par son aboutissement qui est l'axe d'articulation de la machoire s'appuyant sur la came concernée. On a représenté un flasque circulaire (2) d'un diamètre extérieur sensiblement supérieur à celui du tambour de frein (lia). I1 est monté sur l'axe de roue (1) qui passe par son centre. I1 est immobilisé en rotation par une patte de réaction qui lui est solidaire (3) au moyen d'une barre de réaction classique que lton n'a pas représentée. Son montage se fait sur l'axe de la roue, serré contre le fut du moyeu (11) à l'intérieur de la fourche de la moto. Selon l'invention, le flasque (2) comporte, en son centre, un bossage (2a) concentrique à l'axe de roue (1) sur lequel il est monté. Ce bossage se trouve du côté du tambour de frein-sur le flasque (2). Sur ce bossage, on a installé deux roulements à billes (12) immobilisés latéralement par un circlips (13). Les roulements peuvent être remplacés par une bague en métal antifriction. On a installé sur les roulements à billes (12) un support mobile (7). Ce support mobile (7) comporte un palier secondaire (7a) dont l'axe est parallèle à celui de la roue et que l'on a implanté le plus près possible du tambour (1 la), en laissant un champ suffisant à la came (9) qui s'y trouve logée. Ce palier secondaire (7a) se prolonge, sous forme de bossage vers l'extérieur du frein, traversant le flasque fixe (2) par une lumière oblongue (6).Cette lumière (6) autorise un débattement du palier (7a) dans un mouvement circulaire autour de l'axe de roue (1) sur environ 15". La came (9) logée dans ce palier (7a) tourne dans une bague bronze, ou autre. Elle comporte, du côté du tambour (11), un plat rectangulaire (9a) dont l'un des axes de symétrie se confond avec l'axe de la came (9) et l'autre, perpendiculaire au précédent, se confond avec le plan médian des machoire (22) et (23). L'axe de la came se poursuit à l'extérieur du bossage (7a) qui lui sert de palier, par des cannelures (9c), un filetage et un écrou pour immobiliser le levier de commande (10) sur les cannelures. La section de la came (9a) au contact de la machoire qu'elle commande, a sensiblement la forme d'un rectangle dont les petits côtés sont remplacés par des extrémités en demi-cercles.Ces extrémités ont en fait une géométrie légèrement différente, définie par tracé ou par calcul. Le levier (10) est commandé par un système traditionnel de cable et de gaine, ou par tringlerie rigide, pour actionner le frein. Selon l'invention, cette première came (9), mobile autour de son axe propre, s'appuie, d'un côté sur un point fixe (16) immobilisé sur le flasque fixe par deux vis (4) et (5). Ce point fixe peut avoir une autre forme et une autre fixation. Elle s'appuie de l'autre côté sur l'extrémité libre (23a) de la première machoire (23). Cette machoire (23) comporte un palier d'articulation et un axe d'articulation (24) fixé sur le support mobile (7).Cet axe d'articulation (24) se situe à environ 1600 du côté opposé à la première came (9), dans le sens de rotation de la roue, et du côté tambour (1 la). Cet axe (24) doit être le plus près possible du tambour de frein (1 la) tout en permettant le passage du palier d'articulation (23b) de la machoire (23) sans risque de contact avec le tambour (1 la). Dans la suite du commentaire, la première came (9), précédemment décrite, sera appelée "Came Menante", pour simplifier le texte. Conformément à l'invention, on a encore fixé sur le support mobile, à proximité de l'axe d'articulation (24) de la première machoire (23), et, sensiblement diamétralement à l'opposé de la came menante (9) et du meme côté tambour, une seconde came (8). Cette came (8) est fixe sur le support mobile (7). Elle reçoit en appui l'extrémité libre (22a) de la seconde machoire (22). L'axe d'articulation (21) de cette seconde machoire (22) est solidaire du point fixe (16) du frein et par conséquent du flasque fixe (2). Cette seconde came (8) est constituée uniquement d'un point d'appui (8a) de forme arrondie, en contact avec l'extrémité libre (22a) de la seconde machoire (22). Ce point d'appui (8a) doit se trouver à une distance de l'axe de roue, sensiblement identique à celle de l'axe de rotation propre de la "came menante" (9). Pour la commodité, cette seconde came (8) sera dénomée "came menée" dans la suite de cet exposé. Selon l'invention, le support mobile (7) comporte encore deux tétons diamétralement opposés (14) et (15) dont la ligne des centres est située environ à 60 , par rapport à l'axe passant par la came menante (9) et l'axe de roue (1), l'ouverture de 60 se situant dans le sens opposé à la rotation, par rapport à ce dernier axe de référence. Ces tétons (14) et (15) sont situés du même côté que les cames (8) et (9) sur le support mobile (7). Sur chaque téton, une gorge a été usinée à bonne hauteur pour recevoir la boucle des ressorts reliant chacun d'eux à des tétons (26) et (28) similaires, implantés dans chacune des machoires (22) et (23). La première machoire, précédemment décrite (23), comporte le téton (28) qui la lie par le ressort (27) et le téton (15) au support mobile (7). De même, la seconde machoire (22) comporte le téton (26) qui la lie, par le ressort (25) et le téton (14) au support mobile (7). Les gorges destinées à recevoir les boucles de ressorts (25) et (27) ont été façonnées de façon à ce que ces ressorts soient parallèles au support de cames (7) et dans un plan passant par le plan médian des deux machoires.Les ressorts ci-dessus (25) et (27) maintiennent en permanence les machoires en appui, chacune sur sa came respective de commande (8) et (9). Le support mobile (7), conformément à l'invention, est rappelé en sens inverse de rotation de la roue, par un ressort (19) dont l'une des boucles est accrochée à lui, et l'autre boucle solidaire du flasque fixe (2), par l'intermédiaire d'un téton (20) implanté dans le flasque (2). Selon l'invention, l'effort de traction sur le levier (10) de commande du frein, exercé, d'après les dessins, dans le sens de rotation de la roue, provoque une rotation de la "came menante" (9) dans son palier (7a). La rotation de cette "came menante" (9) ne peut s'effectuer que par un éloignement de son axe de rotation, par rapport au point fixe (16), engendrant, par l'entrainement de son palier (7a), un mouvement circulaire du support mobile (7) autour de l'axe de roue (1), dans le sens de rotation de la roue. Les éléments solidaires du support mobile (7), suivent son propre mouvement. Ce sont : la "came menée" (8), l'axe d'articulation de la première machoire (23), cette machoire (23) elle-même toujours en appui sur la "came menante" (9).La "came menée" (8) par ce mouvement circulaire autour de l'axe de roue (1), presse sur l'extrémité libre (22a) de la seconde machoire (22) qui se met en mouvement autour de son axe d'articulation (21), engendrant ainsi le freinage de la machoire (22). Dans le même temps, la première machoire (23) qui suit le mouvement général du support mobile (7), subit une influence spécifique de la part de la "came menante" (9). En effet, cette "came menante" (9) dans sa rotation dans son palier (7a), d'une part, entraine le support mobile (7) par son palier (7a), mais, d'autre part, agit sur l'extrémité libre (23a) de la première machoire (23) qui, par ce mouvement relatif, se met en mouvement autour de son axe d'articulation (24). Ce mouvement engendre le freinage de cette machoire (23). Selon l'invention, la "came menante" (9) sollicitée par le levier (10) a deux effets : le premier "induit" par entrainement du support mobile (7) et tous les éléments qui lui sont liés, le second "direct" par son action immédiate sur l'une des machoires (23) elle-même entiai- née dans le mouvement "induit". Selon 1 invention, le frein s' assiste lui-même. L'énergie de freinage développée par l'une des machoires (23) est transmise à la came (8) de commande de l'autre machoire (22) qui reçoit elle-même son propre effort de freinage par l'intermédiaire d'un support mobile (7) communiquant le couple fourni par une autre came (9) actionnée de l'extérieur du frein. Selon l'invention, la disposition des divers organes interdit qu'une machoire ne devienne prépondérante et plus active que l'autre. La "came menante" (9) servant de répartiteur des mouvements. Suivant l'invention, la came (9) commandée par le levier (10) comporte à ses extrémités des profils voisins d'un demi-cercle dont on obtient la géométrie exacte par tracé, d'après des ouvertures successives de came assurant un déplacement identique des garnitures des machoires (22) et (23) dans la direction du Tambour (1 la) du frein. Suivant une variante de l'invention, l'extrémité de la machoire (23), du côté du palier d'articulation (23b) peut être façonnée avec un profil lui permettant d'appuyer directement sur la seconde machoire (22) en lieu et place de la seconde came (8). La Fig 8 illustre cette variante. Selon une seconde variante de l'invention, l'extrémité de la machoire (23), du côté du palier d'articulation (23b) peut présenter une ouverture réduisant le palier (23b) et permettant à l'axe d'articu Ration (24) d'être façonné avec un profil, situé du côté opposé à la machoire (23), qui appuie directement sur la seconde machoire (23) en lieu et place de la came (8). Le profil retenu est le même que celui dessiné sur la came (8) à son contact avec la machoire (22) sur laquelle elle appuie. La Fig 9 illustre cette variante. Dans une autre variante de l'invention les machoires (22) et (23) sont maintenues en appui sur leurs cames respectives (8) et (9) par deux ressorts (25) et (27) accrochés entre les machoires. La Fig 10 illustre cette variante. Selon une autre variante encore de l'invention, la "came menante" (9) peut s'appuyer sur l'extrémité du palier d'articulation de la machoire (22), près de son axe d'articulation (21) et du côté opposé à la machoire (22) proprement dite en lieu et place du point fixe (16). Cette extrémité de machoire (22) sert d'appui à la "came menante" (9), le mouvement de rotation de cette extrémité de machoire (22) au cours du freinage étant presque insignifiant. I1 est entendu que la description qui précède n'a été présentée qu'à titre d'exemple. Elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'éxécution décrits par tous autres équivalents. Revendications 1. Frein tambour caractérisé en ce qu'il comporte deux machoires (22) et (23) montées en auto-freinage, à savoir que chacune d'elles a tendance à être entrainée sur son axe d'articulation (21) et (24) respectif, par frottement sur le tambour, au cours du freinage, l'axe d'articulation (24) de l'une de ces machoires (23) comprenant des moyens d'être rendu mobile pour appuyer sur l'extrémité libre (22a) de l'autre machoire (22). 2. Frein tambour suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un flasque fixe (2) muni d'un bossage central (2a) concen trique avec l'axe de roue (1) qui le traverse et situé du côté du tambour, ce bossage central (2a) recevant, par l'intermédiaire de roulements ou d'une bague antifriction, un support de cames (7) mobile en rotation autour de l'axe de roue (1). 3. Frein tambour suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un palier secondaire (7a) aménagé dans un support mobile (7), ayant un axe parallèle à l'axe de roue (1), ce palier recevant une came (9), mise en rotation par un levier (10) de com mande de frein, cette came (9) ayant la particularité lorsqu'elle est mise en rotation, d'éloigner son propre palier (7a) d'un point fixe (16) solidaire du flasque (2), et d'engendrer un mouvement relatif, par rapport à son palier (7a), de l'extrémité libre (23a) de l'une des machoires (23) maintenue en appui sur elle. 4. Frein tambour selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une machoire (23) solidaire par son axe d'articula tion (24) et la came qui la commande (9), d'un support mobile (7) pouvant tourner autour de l'axe (1) de la roue concentrique au tambour (1 la). 5. Frein tambour selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une came (8) solidaire d'un support mobile (7) pou vant se mettre en rotation autour de l'axe de roue (1) sous l'effet d'une première came (9) commandée en rotation de l'extérieur du frein, cette came (8) appuyant sur l'extrémité libre (22a) d'une machoire (22) maintenue en appui sur cette came (8) et articulée sur le flasque fixe (2). 6. Frein tambour selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une came (9) dont les profils des deux extrémités en contact d'une part avec un point fixe (16) et d'autre part avec l'extrémité libre (23a) de l'une des machoires (23) engendrent des déplacements identiques des garnitures des machoires (22) et (23) dans la direction du tambour (1 la) du frein. 7. Frein tambour selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une machoire (23) dont l'extrémité du palier d'arti culation (23b) a été façonnée avec un profil lui permettant d'ap puyer directement sur la seconde machoire (22) en lieu et place de Ja seconde came (8). 8. Frein tambour selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une machoire (23) dont le palier d'articulation (23b) est ouvert pour permettre à l'axe d'articulation (24) d'être façonné avec un profil, du côté opposé à la machoire, lui permettant d'ap puyer directement sur la seconde machoire (22) en lieu et place de la seconde came (8). 9. Frein tambour selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des machoires (22) et (23) maintenues en appui sur leurs cames respectives (8) et (9) par deux ressorts accrochés sur chacune des machoires (22) et (23). 10. Frein tambour selon les revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte une machoire (22) articulée sur son axe fixe (21) solidaire du flasque (2), dont l'extrémité du côté de son palier a été aména gée pour servir d'appui à la came (9) commandée de l'extérieur du frein.