Brevet FR2621662A1 — publié le 19890414

La présente invention concerne un mécanisme pour le réglage automatique de freins assistés à tambour pour véhicules automobiles. On connaît dans l'art antérieur des mécanismes de réglage automatique des freins à tambour; cependant, tous les mécanismes de ce type sont complexes en matière de conception et de fonctionnement. Le mecanisme de réglage de la présente invention a une conception et un fonctionnement relativement simples et offre une solution plus économique pour la réalisation des freins assistés à tambour. Le mécanisme de réglage de la présente invention emploie une roue étoilée et une entretoise filetée de réglage pour effectuer l'ajustement des patins de frein. L'entretoise de réglage est actionnée par une tige de poussée, en forme d'arc, ressemblant à un fil, de préférence fixée à un axe d'ancrage, et s'étendant en étant juxtaposée à la surface intérieure de la table du patin de frein primaire et se terminant par un doigt formant cliquet en forme de crochet ancré à l'âme du patin de frein par une biellette de tension. Lors de l'application du frein, le mouvement circonférentiel du patin de frein primaire provoque le mouvement avant du doigt formant cliquet sur la roue étoilée proportionnellement à l'usure de la garniture de frottement et du tambour de frein. Après une usure prédéterminée, le mouvement circonférentiel du patin de frein primaire aura pour effet que le doigt indexera une ou plusieurs encoches de la roue étoilée. Le relâchement du frein et le retour du patin de frein primaire à sa position non activée font tourner la roue étoilée, d'où il résulte l'augmentation de la longueur de l'entretoise du mécanisme de réglage et l'ajustement des patins de frein pour tenir compte de l'usure de la garniture et du tambour. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 illustre un ensemble typique comprenant un frein assisté à tambour incorporant le mécanisme automatique de réglage de la présente invention; La figure 2 est une partie à grande échelle du mécanisme de réglage du frein à tambour, représentant plus particulièrement le doigt de réglage, la biellette de tension et l'entretoise de réglage; La figure 3 est une vue en coupe de l'entretoise de réglage prise le long de la ligne 3-3 de la figure 2; La figure 4 est une vue en coupe du patin de frein primaire prise le long de la ligne 4-4 de la figure 1; La figure 5 représente l'élément du mécanisme de réglage à tige de poussée séparé du frein à tambour;; La figure 6 représente une variante de réalisation du mécanisme de réglage du frein à tambour employant une liaison à cliquet en métal estampé; La figure 7 est une illustration d'une variante de biellette à cliquet; Les figures 8 et 9 représentent une variante du mécanisme de réglage à tige de poussée; Les figures 10 et 11 représentent une variante du moyen pour la mise en oeuvre du mécanisme de réglage à tige de poussée de la figure 1. La figure 1 illustre un ensemble typique 10 comprenant un frein assisté à tambour tel qu'on l'utilise couramment dans les véhicules automobiles, et représente le frein tel qu'on peut le rencontrer du côté gauche du véhicule. Ainsi ,la rotation normale du tambour de frein 11, pendant la marche du véhicule vers l'avant, s'effectue dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vu en figure 1. Lors de l'actionnement normal du frein dans la marche en avant, la pression hydraulique est fournie au cylindre 15 de la roue, provoquant l'extension des tiges de piston 12A et 12B. Ainsi, les patins de frein 14A et 14B sont amenés à venir en contact par frottement avec le tambour tournant 11. Comme les garnitures de frottement 16A et 16B sont en contact avec le tambour 11, les patins 14A et 14B sont soumis à une force résistante alors que le tambour 11 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le patin secondaire de frein 14B est restreint circonférentiellement par un axe d'ancrage 18. Mais le patin principal 14A étant restreint seulement par un ressort de rappel 19A peut se déplacer librement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.Ainsi, le patin principal 14A exerce une force sur le patin secondaire 14B par l'intermédiaire d'une entretoise de réglage 20, ce qui permet d'augmenter la force radiale effective de la garniture de frottement 16B agissant sur le tambour tournant 11. Lors du relâchement de l'effort de freinage, les ressorts de rappel 19A et 19B provoquent le retrait des tiges de piston 12A et 12B dans le cylindre de frein 15, et en combinaison avec un ressort 21, ramènent les patins 14A et 14B à leur position normale, non appliquée. Ayant présent à l'esprit le principe du fonctionnement de base d'un frein assisté à tambour, et en liaison avec les figures 1 à 5, on décrira maintenant le mécanisme de réglage des patins de frein de la présente invention. Entre l'âme 13A et 13B des patins de frein s'étend l'entretoise de réglage 20. Comme cela est connu dans la technique, l'entretoise 20 comprend typiquement un ensemble à vis 22 et écrou 23, incorporant une roue étoilée 25 qui, soumise à une rotation, provoque la variation de la longueur hors-tout de l'entretoise 20. Chaque extrémité de l'entretoise de réglage comporte une partie à fourche, 17A et 17B, qui reçoit l'âme 13A et 13B du patin 14A et 14B, respectivement. A l'axe d'ancrage 18 une tige de poussée 50 est fixée par un oeillet 51. Comme cela est représenté, en figures 1 et 4, la tige de poussée 50 est juxtaposée à l'âme 13A, de préférence à la jonction de l'âme et de la table 42, et maintenue en position par des tenons 43 placés de manière appropriée. A l'extrémité opposée à l'oeillet 51, la tige de poussée 50 se termine par la combinaison d'un crochet 53 et d'un doigt 55 formant cliquet comme cela est le mieux illustré en figures 2 et 5. De préférence, la tige de poussée 50 est en acier à ressort qu'on utilise typiquement pour les ressorts de rappel des freins à tambour et est soumise à un traitement thermique similaire. Lorsque le frein à tambour 10 est dans l'état non appliqué, le doigt 55 de la tige de poussée est maintenu dans la position représentée en figure 1, par rapport à la roue étoilée 25, sous l'effet d'une biellette de tension 27. La biellette de tension 27 s'engage dans le crochet 53 et est fixée à l'âme 13A. Dans l'état non appliqué, représenté en figure 1, un moment de flexion est conféré à la partie courbée 52 de la tige de poussée 50 par l'action de limitation qu'exerce la biellette de tension 27 sur le crochet 53. Lors de l'actionnement du frein à tambour 10, alors que le véhicule avance, le patin de frein primaire 14A a tendance à tourner circonférentiellement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le mouvement du patin 14A dans le sens inverse des aiguilles d'une montre provoque un mouvement similaire de la biellette de tension 27. Cependant, étant donné que la tige de poussée 50 est fixée à l'axe d'ancrage 18, la tige sb ne peut se déplacer. Ainsi, le crochet 53 est amené à se déplacer dans la direction générale inverse des aiguilles d'une montre, ce qui a pour effet d'entraîner la rotation du doigt 55 formant cliquet dans le sens des aiguilles d'une montre, vu en figure 2, en libérant le moment de flexion conféré à la partie courbée 52 par la biellette 27. L'étendue du mouvement circonférentiel du patin de frein primaire 14A est avant tout fonction du diamètre intérieur du tambour 11 et de l'épaisseur de la garniture secondaire de frottement 16B. Ainsi, les garnitures et le tambour s'usant, l'étendue du mouvement circonférentiel du patin 14A dans le sens inverse des aiguilles d'une montre augmente, d'où une augmentation proportionnelle de la rotation du doigt 55 dans le sens des aiguilles d'une montre. Ainsi, on peut choisir les dimensions et la géométrie de la tige de poussée 50, de la biellette de tension 27, du doigt formant cliquet 55 et de la roue étoilée 25 de façon que, pendant l'usure du tambour et des garnitures de frottement jusqu'au point où il est nécessaire de procéder à un réglage du frein, le doigt 55 avance d'une ou plusieurs dents sur la roue 25 lors de l'actionnement du frein pendant la marche du véhicule vers l'avant. Lors du relâchement du frein et du retour du patin 14A à sa position d'origine, non activée, la biellette de tension 27 revient également à sa position d'origine, ce qui a pour effet de provoquer la rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre du doigt 55 jusqu'à sa position d'origine, représentée en figure 1, et il en résulte la rotation de la roue 25 et le réglage de l'entretoise 20. Les figures 10 et 11 représentent une variante de réalisation du mécanisme de réglage illustré en figures 1 et 2, dans laquelle la fonction de la bieillette de tension 27 est remplacée par celle d'un crochet 90 en une pièce avec un ressort 91. Le crochet 90 est engagé dans le crochet 93 qu'il retient et, d'une façon similaire à la biellette de tension 27, confère un mouvement de flexion à une partie courbée 92 de la tige de poussée. D'une façon similaire au mode de réalisation des figures 1 et 2, lorsque le frein est actionné, le patin primaire 94 est soumis à une force résistante dans le sens inverse des aiguilles d'une montre; il en résulte que le crochet 90 du ressort libère le moment de flexion conféré à la partie courbée 92, d'où le mouvement vers l'avant du doigt 96 formant cliquet sur la roue étoilée 97. Les figures 6 et 7 représentent une variante de réalisation du mécanisme de réglage de frein selon la présente invention, où le crochet 53 et le doigt 55 formant cliquet des-figures 1 et 2 sont remplacés par une biellette de réglage 70 recevant une tige de poussée 60 à l'intérieur d'un tenon 71 et par une biellette de tension 67 à l'intérieur d'un oeillet 73 comme cela est représenté en figure 6. Dans le mode de fonctionnement sans actionnement du frein, comme cela est représenté en figure 6, la biellette de tension 67 confère un moment de flexion à la partie inférieure 61 de la tige de poussée 60, ce qui a pour effet de charger la biellette 70 du mécanisme de réglage d'une façon similaire au mode de réalisation illustré en figures 1 et 2. Comme dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, lorsque le frein est actionné, le patin primaire 64 est soumis à une force résistante dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, d'où il résulte que la biellette 70 du mécanisme de réglage tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, vu en figure 6, ce qui a pour effet de faire avancer le doigt 75 sur la roue étoilée 65. Lors du relâchement du frein , la biellette 70 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, animant un écrou 63 d'un mouvement de rotation et provoquant le mouvement de la vis 62 vers l'avant et par conséquent l'extension de'l'entretoise de réglage. En figures 8 et 9, on a représenté une variante du mécanisme de réglage de frein selon la présente invention, dans laquelle on a éliminé la biellette de tension 27 de la figure 1. Dans la variante de réalisation illustrée en figures 8 et 9, la table 81 du patin de frein primaire 89 comprend une rampe 98 qui supporte, comme cela est représenté, le doigt 95 formant cliquet. D'une manière similaire au mode de réalisation de la figure 1, un moment de flexion est conféré à la partie courbée 87 de la tige de poussée 80 par la rampe 98. Un tenon 84 est prévu de manière à limiter le mouvement latéral du doigt 95 et assure l'engagement du doigt 95 dans la roue étoilée 85. Lors de l'actionnement des freins, le patin de frein primaire 89 est soumis à une force résistante dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Alors que le patin primaire 89 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, le mouvement correspondant de la rampe 98 libère le moment de flexion conféré à la partie courbée 87, ce qui permet le mouvement du doigt 95 vers l'avant sur la roue étoilée 85. Lors de la libération de l'effort de freinage, le patin primaire 89 revient à sa position non activée, d'où il résulte que la rampe 98 ramène le doigt 95 à la position non actionnée d'origine du frein. Si la combinaison de l'usure des garnitures de friction des patins de freins, et du tambour est telle que le doigt 95 avance d'une ou de plusieurs dents sur la roue étoilée 85, le retour du doigt 95 à sa position non actionnée du frein a un effet sur la rotation de la roue 85 et sur l'extension de la biellette de réglage 82. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Frein assisté à tambour, caractérisé en ce qu'il comprend - un tambour (11); - un patin de frein primaire (14A) et un patin de frein secondaire (14B), chaque patin de frein comprenant une table (42) en forme d'arc, une garniture de frottement (16A; 16B) fixée à la table pour contact par frottement avec le tambour, et une âme (13A; 13B) en saillie radiale dans la direction de l'intérieur à partir de la table; - un moyen de châssis sur lequel les patins de frein sont fixés et transmettent le couple de freinage; - un moyen extensible venant en contact avec les patins de freins primaire et secondaire, ce moyen extensible comprenant une roue étoilée (25) dont la rotation fait varier la distance entre les patins; - un moyen d'actionnement (15) pour solliciter les patins de frein afin de les amener en contact par frottement avec le tambour; - un moyen de retrait (19A; 19B) pour ramener les patins de frein à leur position non activée lors de la désactivation du moyen d'actionnement; - un moyen de tige de poussée (50) en contact coulissant avec la surface intérieure de la table en forme d'arc du patin de frein primaire, ce moyen de tige étant fixé au moyen de châssis à l'une de ses extrémités et comportant un moyen de cliquet (55) en engagement avec la roue étoilée à son extrémité libre; - un moyen (20) pour faire avancer proportionnellement le moyen de cliquet à partir de sa position de repos suivant la périphérie de la roue étoilée en réponse au mouvement circonférentiel du patin de frein primaire lors de l'actionnement du frein et pour ramener le moyen de cliquet à sa position de repos lors du relâchement du frein. 2 - Frein assisté à tambour selon la revendication 1, dans lequel le moyen faisant avancer proportionnellement le moyen de cliquet comprend un moyen (27) pour conférer un moment de flexion localisé à la tige de poussée à un endroit contigu au moyen de cliquet, d'où il résulte que le mouvement circonférentiel du patin de frein primaire lors de l'actionnement du frein provoque la libération du moment de flexion, ce qui permet au moyen de cliquet d'avancer sur la périphérie de la roue étoilée proportionnellement à l'usure combinée des patins de frein et du tambour. 3 - Frein assisté à tambour selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen pour conférer un mouvement de flexion localisé à la tige de poussée à un endroit contigu au moyen de cliquet comprend un moyen de rampe (98) radialement en saillie vers l'intérieur à partir de la table du patin de frein primaire, en contact avec le moyen de tige de poussée. 4 - Frein assisté à tambour selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen pour conférer un moyen de flexion localisé à la tige de poussée à un endroit contigu au moyen de cliquet comprend un moyen de biellette de tension s'étendant entre l'âme du patin de frein primaire et le moyen de cliquet en étant en contact avec eux. 5 - Frein assisté à tambour selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de cliquet comprend une biellette de réglage fixée au moyen de tige de poussée ayant un bras de levier, assujetti à la biellette de tension et un doigt formant cliquet s'étendant entre la biellette et s'engageant dans la roue étoilée. 6 - Frein assisté à tambour selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen pour conférer un moment de flexion localisé à la tige de poussée à un endroit contigu au moyen de cliquet comprend un ressort de rappel (21) s'étendant entre les patins de frein primaire et secondaire.