Brevet FR2740844A1 — publié le 19970509

La présente invention concerne un ensemble de freinage pour boîte de vitesse automatique et plus spécialement, un ensemble de freinage comprenant un tambour de frein et une bande de frein, dans lequel une garniture de friction est placée sur le tambour. Les bandes de frein de la technique antérieure sont constituées d'un support en acier sur lequel est appliquée une garniture de frein. De manière à assurer un fonctionnement correct, la surface du tambour de frein qui vient en contact avec la garniture est constituée d'acier traité ou de fonte grise. Dans les ensembles de freinage de la technique antérieure, le tambour de frein sert à recevoir un embrayage à disques multiples. Compte tenu des exigences relatives au matériau qu'on décrit ci-dessus dans le but d'assurer le fonctionnement correct de la bande de frein, l'ensemble de freinage est relativement lourd. Cela se traduit par des problèmes de performances pour les véhicules dans lesquels les ensembles de freinage sont montés. Cela se traduit également par des procédés de fabrication relativement coûteux et compliqués pour les ensembles de freinage. Pour ces raisons, il est nécessaire de disposer d'un ensemble de freinage relativement léger. La présente invention satisfait cette nécessité. La présente invention a pour objet un ensemble de freinage dans lequel une garniture de friction est placée sur un tambour de frein sensiblement cylindrique, lequel est constitué d'un alliage de métal léger et la bande de frein d'acier. En conséquence, la surface tournante de la garniture de friction coopère avec la surface en acier de la bande de frein pour assurer un fonctionnement correct de l'ensemble de freinage. La fabrication des tambours de frein avec un alliage métallique léger confère des avantages certains de poids et de fabrication par rapport aux procédés de coulage, forgeage, compression ou étirage profond de la technique antérieure, procédés qui sont exécutés sur des ébauches d'acier ou de fonte grise. Comme on l'a indiqué précédemment, les ensembles de freinage de la technique antérieure sont relativement chers et impliquent des procédés de fabrication nécessitant du temps. Le tambour de frein en alliage métallique léger de la présente invention est moins difficile à fabriquer et, par conséquent, est moins cher. D'autres avantages comprennent la réduction de la consommation en carburant du véhicule dans lequel la présente invention est montée grâce à la diminution du poids de l'ensemble de freinage. On a également constaté que l'ensemble de la présente invention réduit les bruits et les vibrations ayant pour origine l'ensemble de freinage. Enfin, la présente invention fournit une façon unique de lubrifier l'ensemble de freinage comme on le décrit ci-dessous. La présente invention a pour objet un ensemble de freinage comportant un tambour de frein qui présente une surface extérieure généralement cylindrique. Une garniture de friction ayant une configuration généralement cylindrique qui correspond à la surface extérieure du tambour de frein est placée sur la surface extérieure du tambour. Une bande de frein ayant une surface intérieure généralement cylindrique qui correspond à la surface extérieure du tambour de frein est en contact avec la garniture de friction. Un objet principal de la présente invention est de fournir un ensemble de freinage comportant un tambour de frein de faible poids auquel est appliquée une garniture de friction et une bande de frein contiguë à la garniture. Un objet important de la présente invention est de fournir un ensemble de freinage dans lequel la surface extérieure du tambour de frein définit une multitude de trous disposés suivant un motif donné pour permettre l'écoulement d'un lubrifiant fluide jusqu'à la garniture de friction. Un objet important de la présente invention est également de fournir un ensemble de freinage comportant une garniture de friction qui comporte une multitude de rainures ménagées suivant un motif donné pour canaliser l'écoulement d'un lubrifiant fluide. La présente invention sera mieux comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue de côté d'un ensemble de freinage selon la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe prise le long de la ligne 2-2 de la figure 1; et La figure 3 est une vue en plan d'une partie d'une garniture de friction selon la présente invention. On décrira maintenant en détail les modes de réalisation préférés et le mode le meilleur de la présente invention en liaison avec les dessins. L'ensemble de freinage de la présente invention est représenté dans ses grandes lignes par la référence "10fi. En figure 1, l'ensemble de freinage 10 comprend en général un tambour de frein 12, une garniture de friction 14 placée sur le dessus du tambour et une bande de frein 16. Comme représenté en figure 2, le tambour de frein 12 présente une surface extérieure généralement cylindrique 18 et une surface intérieure opposée 20 généralement cylindrique. Une multitude de trous 22 sont définis par le tambour 12 entre la surface extérieure 18 et la surface intérieure 20. Les trous 22 sont disposés suivant un motif donné. Les trous 22 permettent la circulation d'un lubrifiant fluide, tel qu'un fluide pour transmission automatique, entre l'intérieur du tambour 12 et la surface exté- rieure 18.Comme on le décrit ci-dessous, les trous 22 permettant d'acheminer le fluide pour transmission automatique entre l'intérieur du tambour 12 et la garniture 14 de manière à assurer un fonctionnement correct de la garniture. Toujours en liaison avec la figure 2, la surface intérieure 20 du tambour de frein 12 comporte une multitude de nervures 24 en saillie vers l'intérieur. L'ensemble de freinage 10 comporte un mécanisme d'embrayage 26 ayant un ensemble de disques 28, un disque d'extrémité 30 et une bague de blocage 32. Les nervures 24 sont en contact avec la bague de blocage 32. La bague de blocage 32 et les nervures 24 limitent axialement le déplacement éventuel du disque d'extrémité 30 qui supporte la surface extérieure 18 du tambour de frein 12. Le disque d'extrémité 30 supporte la surface extérieure 18 alors qu'une charge est appliquée à la bande de frein 16. En liaison avec la figure 1, le tambour de frein 12 peut présenter un certain nombre de formes, une forme conique ayant la préférence. Le tambour de frein 12 peut être réalisé avec divers matériaux, un alliage métallique léger ayant la préférence. En figures 1 et 2, la garniture de friction 14 de l'ensemble de freinage 10 présente une configuration généralement cylindrique qui correspond à la surface exté- rieure 18 du tambour de frein 12. La garniture de friction 14 est placée sur toute la circonférence de la surface exté- rieure 18. La garniture 14 est placée sur la surface extérieure 18 en appliquant une source de chaleur qui fait adhérer la garniture à la surface extérieure. En figure 3, la garniture de friction comporte une multitude de rainures 34 disposées suivant un motif donné. Les rainures 34 communiquent avec les trous 22 définis par le tambour de frein 12. Lorsque l'ensemble de freinage 10 fonctionne, un lubrifiant fluide, tel qu'un lubrifiant pour boîte de vitesse automatique, est acheminé depuis l'intérieur du tambour de frein 12 en passant par les trous 22 jusqu'aux rainures 34 de la garniture de friction 14. Le motif des rainures 34 permet au fluide d'être acheminé jusqu'à la garniture 14 d'une manière dosée et directionnelle. L'acheminement du lubrifiant fluide permet le dégagement de chaleur à partir de l'ensemble 10 et maîtrise la dilatation thermique du tambour 12. Les dilatations thermiques différentes du tambour 12 en métal léger et du mécanisme d'embrayage 26 placé à l'intérieur du tambour sont contrôlées par le motif des trous 22 ainsi que par le motif des rainures 34 dans la garniture de friction 14. Par consé quent, une grande quantité de trous 22 ou des trous 22 et des rainures 34 plus grands doivent être prévus vers l'extrémité du tambour 12. La combinaison de ces mesures pourrait être également nécessaire selon les types de matériau utilisés dans la fabrication du tambour 12, de la garniture 14 et de la bande 16. En figure 3 on donne un exemple d'un motif pour les rainures 34. Le motif comprend une rainure centrale 36, une rainure perpendiculaire 38 et une rainure en diagonale 40. Dans le mode de réalisation de la figure 3, les rainures 38 et 40 ont comme origine la rainure centrale 36 et se terminent à des première et seconde parties en saillie 42 et 44, respectivement. Les première et seconde parties en saillie 42 et 44 "ferment" les rainures 36 et 38 de manière à concentrer le lubrifiant fluide dans la zone centrale de la garniture de friction 14. Les première et seconde parties en saillie 42 et 44 sont reliées de manière amovible à la garniture de friction 14 par une multitude de perforations 46.Lorsque les première et seconde parties en saillie 42 et 44 sont enlevées de la garniture de friction 14, les rainures 38 et 40 deviennent "ouvertes" de sorte que le lubrifiant fluide peut être acheminé de la partie centrale de la garniture jusqu'à l'extérieur de celle-ci. La garniture de friction 14 peut être réalisée en matériaux divers. On a constaté que le papier convient plus particulièrement dans la présente invention. En liaison avec les figures 1 et 2, l'ensemble de freinage 10 comprend une bande de frein 16 présentant une surface intérieure généralement cylindrique 50 qui correspondant à la surface extérieure 18 du tambour de frein 12. La surface intérieure 50 ne contient aucun rivet en saillie ni autre saillie et est donc lisse. La surface intérieure 50 de la bande de frein 16 est en contact avec la garniture de friction 14 placée sur la surface extérieure 18 du tambour de frein 12. Comme représenté en figure 1, la bande de frein 16 comprend une première extrémité 52 et une seconde extrémité 54. Chacune des extrémités 52 et 54 comporte un support 56 afin de recevoir, par exemple, un goujon de réaction 58 et un piston d'application 60, respectivement. La bande de frein 16 peut être réalisée en matériaux divers, l'acier ayant la préférence. On décrit des exemples de bandes de frein appropriées dans les brevets des États-Unis d'Amérique nO 5 078 237 et 5 348 040, dont on incorpore ici la description à titre de référence. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Ensemble de freinage (10) caractérisé en ce qu'il comprend un tambour de frein (12) présentant une surface extérieure généralement cylindrique (18); une garniture de friction (14) ayant une configuration généralement cylindrique qui correspond à la surface extérieure (18) du tambour de frein (12), la garniture (14) étant placée sur la surface extérieure (18) du tambour (12); et une bande de frein (16) ayant une surface intérieure généralement cylindrique (50) qui correspond à la surface extérieure (18) du tambour de frein (12), cette surface intérieure (50) de la bande de frein (16) étant en contact avec la garniture de friction (14). 2 - Ensemble de freinage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tambour de frein (12) est constitué d'un alliage métallique léger. 3 - Ensemble de freinage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tambour de frein (12) définit une multitudes de trous (22) disposés suivant un motif donné de manière à permettre la circulation d'un lubrifiant jusqu'à la garniture de friction (14). 4 - Ensemble de freinage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tambour de frein (12) comprend en outre une surface intérieure généralement cylindrique (20), un moyen d'embrayage (26) pour supporter la surface extérieure (18) du tambour de frein (12) étant placé dans le voisinage de la surface intérieure (20) du tambour de frein (12). 5 - Ensemble de freinage (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen d'embrayage (26) est constitué d'un ensemble de disques (28), d'un disque d'extrémité (50) et d'une bague de blocage (32). 6 - Ensemble de freinage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la garniture de friction (14) est constituée de papier. 7 - Ensemble de freinage (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la garniture de friction (14) comprend une multitude de rainures (34) ménagées suivant un motif donné, les rainures (34) communiquant avec les trous (22) afin de canaliser l'écoulement du lubrifiant. 8 - Ensemble de freinage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de frein (16) est en acier. 9 - Ensemble de freinage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface intérieure (50) est sensiblement lisse. 10 Ensemble de freinage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de frein (16) présente une première extrémité (52) et une seconde extrémité (54), chacune de ces extrémités (52, 54) comprenant un support (56).