Brevet FR2767886A1 — publié le 19990305

Entretoise de réglage automatique d'usure pour frein à tambour et frein à tambour équipé d'une telle entretoise. La présente invention concerne un dispositif de réglage automatique d'usure pour un frein à friction, en particulier un frein à tambour pour véhicules automobiles, destiné à compenser automatiquement l'usure des garnitures de friction associées aux segments de frein afin de maintenir la course au niveau de la pédale de frein et de la commande mécanique si le frein en est équipé, nécessaire à la mise en oeuvre de ce dernier, à un niveau sensiblement constant et faible. Un frein à tambour de ce type comprend deux segments garnis de garnitures de friction susceptibles d'être sollicitées en engagement de friction contre un tambour tournant par des moyens de serrage, en général un cylindre de roue, disposés entre deux premières extrémités des segments, un bloc d'ancrage fixe étant disposé entre les deux autres extrémités des segments et en appui par chacune de ses extrémités sur chacun desdits deux segments. Ce type de frein présente en outre une entretoise disposée entre les segments au voisinage du cylindre de roue de façon à définir la distance séparant au repos les extrémités du segment au voisinage dudit cylindre. Lors de la mise en oeuvre du cylindre de roue, les segments sont écartés et les garnitures de friction associées aux segments sont appliquées contre le tambour du frein. Du fait de l'usure des garnitures de friction, la course de freinage est allongée. Aussi, afin de maintenir une course au niveau de la pédale de frein sensiblement faible et constante, on prévoit un dispositif de réglage automatique propre à allonger l'entretoise. Ainsi, on a proposé des freins présentant une entretoise et un élément d'ajustement s'appliquant à une extrémité de l'entretoise de manière à maintenir un jeu déterminé entre segment et tambour en réglant l'espacement entre les segments. Dans FR-A-2 497 308, un tel dispositif est décrit dans lequel l'élément d'ajustement coopère avec une came rotative d'ajustement, ladite came coopérant avec l'élément d'ajustement sans possibilité de rotation en position normale et, lorsqu'il existe un jeu supérieur à la normale entre les segments et le tambour, l'entretoise et l'élément d'ajustement se meuvent avec un segment tendant ainsi à séparer l'élément d'ajustement et la came d'ajustement. Ladite came tend alors à tourner pour coopérer à nouveau avec l'élément d'ajustement, ce qui permet de fixer une nouvelle position rétractée des segments lorsque le dispositif d'actionnement est mis hors d'action. On connait également des dispositifs de rattrapage utilisant un coin d'ajustement, tel que cela est décrit dans DE-A-1 029 243 ou FR-A-2 366 488 par exemple, dans lesquels le rattrapage du jeu des segments a lieu par l'accroissement de la profondeur de pénétration d'un coin dans l'espace cunéiforme compris entre l'entretoise et le segment voisin sous l'effet d'un dispositif élastique agissant sur ce coin au cours de l'augmentation de l'usure des garnitures. Ces deux types de dispositifs nécessitent l'utilisation d'un nombre important de pièces, ce qui rend leur montage relativement long, compliqué et onéreux. On connaît également, par US-A-2 570 398, un frein à tambour pourvu d'un dispositif de réglage automatique constitué par un système à rochet agissant sur un système vis/écrou de manière à allonger l'entretoise au fur et à mesure de l'usure des garnitures ou éléments de friction. La démultiplication obtenue à l'aide d'un tel dispositif permet un réglage par approches successives et permet en outre d'éviter un surréglage dû à un échauffement temporaire des pièces. Dans des dispositifs de réglage automatique de ce type, le levier d'actionnement du système vis/écrou peut être soit monté sur l'un des segments du frein tel que cela est décrit dans US-A-4 401 195 par exemple, ou bien ledit levier d'actionnement peut être une lame élastique porteuse d'un cliquet monté directement sur l'entretoise tel que cela est décrit, en particulier, dans EP-A-O 077 726. Dans ces deux cas, l'entretoise est avantageusement constituée de deux parties coulissantes l'une par rapport à l'autre selon une course correspondant à la course normale d'application des éléments de friction contre le tambour de frein. L'allongement de l'entretoise résultant du dispositif de réglage automatique permet donc d'obtenir une position au repos de l'écartement des segments propre à conserver cette course d'actionnement relativement constante. Bien que ces derniers dispositifs soient d'un montage plus simple que les précédents, ils nécessitent également l'utilisation d'un nombre encore important de pièces à monter, en particulier des ressorts. D'autre part, ils font appel à des moyens complexes pour rendre le système vis/écrou inactif au cours du rapprochement des segments après freinage, les leviers portant le cliquet d'actionnement de l'écrou devant être désengagés dudit écrou. De plus, l'allongement de l'entretoise s'effectue par paliers successifs. Afin de pallier ces inconvénients, la présente invention propose une entretoise comportant un dispositif d'allongement automatique propre à compenser de manière continue l'usure des éléments de friction au fur et à mesure de l'utilisation du frein, ladite entretoise étant de construction et de montage simples et économiques et de fonctionnement sûr. A cet effet, l'invention a pour objet une entretoise de réglage ou de rattrapage automatique d'usure pour frein à tambour, destinée à être montée au voisinage de moyens de serrage disposés aux premières extrémités de deux segments garnis d'éléments de friction, ladite entretoise étant constituée d'un corps d'entretoise et d'un système vis/écrou, ledit corps d'entretoise comportant une extrémité en appui sur l'un des segments et présentant, à son autre extrémité, un alésage axial dans lequel est engagée à coulissement la vis du système vis/écrou, entre une position de repos des segments et une position de freinage correspondant à l'application des éléments de friction sur le tambour du frein, l'autre extrémité du système vis/écrou étant en appui sur le second segment, ladite entretoise comportant des moyens de commande du système vis/écrou, caractérisée en ce que le système vis/écrou est irréversible et l'écrou est disposé à coulissement dans le corps d'entretoise pendant une course de freinage initiale constante, les moyens de commande du système vis/écrou devenant actifs au-delà de ladite course de freinage constante pour faire pivoter l'écrou par rapport à la vis du fait de l'irréversibilité du système vis/écrou. De manière avantageuse, la course de freinage nécessaire pour appliquer les éléments de friction contre le tambour, lorsqu'il n'y a pas d'usure, définit un simple coulissement en translation de l'écrou dans le corps d'entretoise. Lorsque l'usure des éléments de friction apparaît, afin de maintenir la course de freinage relativement constante et faible, il est nécessaire d'allonger l'entretoise. Or, dès que cette usure apparaît et provoque l'allongement de la course de freinage, la simple course en translation de l'écrou dans le corps d'entretoise ne suffit plus. Il est donc nécessaire, sous l'effet de la traction supplémentaire exercée sur les segments du fait de l'allongement de la course, de provoquer un allongement de l'entretoise et de ce fait, les moyens de commande du système vis/écrou deviennent actifs et provoquent alors l'entraînement en rotation dudit écrou dans le sens d'un dévissage du système vis/écrou produisant un allongement de l'entretoise correspondant à l'allongement de la course. Lors de la course de retour de l'écrou, les moyens de commande du système vis/écrou sont inactifs, de sorte que l'écrou et la vis subissent une translation pure. Le jeu entre les éléments de friction et le tambour dû à l'usure est donc immédiatement compensé lors d'un freinage, le réglage se faisant ainsi de manière continue au fur et à mesure de l'utilisation du frein par l'allongement progressif de l'entretoise. Selon une première forme de réalisation de l'invention, l'écrou est solidaire en translation d'un système à roue libre unidirectionnelle, l'écrou étant solidaire de la bague interne dudit système à roue libre, la bague externe du système à roue libre présentant un plot coopérant avec une rainure profilée de manière telle que le plot est entraîné en déplacement le long de la rainure au cours de la course de freinage sous l'effet de la traction exercée sur l'entretoise par les segments, ladite rainure étant ménagée dans le corps d'entretoise et le profil de la rainure étant agencé pour produire un entraînement en coulissement de l'écrou pendant une course de freinage initiale constante puis un entraînement en rotation de l'écrou dans le sens du dévissage de l'écrou, la bague externe étant solidaire en rotation de la bague interne, de manière à autoriser un allongement de l'entretoise lors d'un allongement de la course de freinage du fait de l'usure des éléments de friction, tandis que la bague externe et la bague interne sont libres en rotation relative pendant la course de retour des segments. Selon une deuxième forme de réalisation, l'écrou est solidaire en translation d'un système à roue libre unidirectionnelle, ledit écrou étant solidaire de la bague interne dudit système à roue libre, la bague externe du système à roue libre présentant un plot, ledit plot coopérant à pivotement avec une extrémité d'une biellette dont l'autre extrémité comporte un trou allongé ou une rainure traversé par un axe de pivotement sur le corps de l'entretoise. Selon un troisième mode de réalisation, le système vis/écrou irréversible n'autorise que le dévissage de l'écrou, ledit écrou étant engagé à coulissement d'une course initiale constante dans le corps d'entretoise, sous un capot protecteur fixé à l'extrémité libre dudit corps d'entretoise, jusqu'à une butée formée par un épaulement dudit capot protecteur, ledit écrou étant monté libre en rotation dans le corps d'entretoise, de sorte qu'au cours d'une course de freinage allongée par l'usure des éléments de friction, l'écrou venant en butée contre cet épaulement, la traction exercée sur l'entretoise produit un entraînement en pivotement de l'écrou par rapport à la vis de manière à allonger l'entretoise de manière irréversible. Ainsi, les moyens de commande du dévissage du système vis/écrou sont simplement constitués par l'écrou en butée contre l'extrémité du corps d'entretoise, plus précisément un épaulement du capot protecteur fixé à l'extrémité libre du corps d'entretoise, sous l'effet d'une traction exercée sur les segments. De manière avantageuse, une entretoise selon l'invention permet un allongement progressif de l'entretoise dès qu'un jeu apparaît entre les éléments de friction et le tambour du frein, ladite entretoise étant en outre d'une structure simple ne nécessitant pas d'éléments extérieurs, en particulier qui devraient être montés sur les segments, et d'un montage facile. L'invention a également pour objet un frein à tambour équipé d'une telle entretoise. On décrira maintenant des exemples de réalisation de l'invention en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente une vue en plan d'une entretoise selon un premier mode de réalisation de l'invention, en position repos la figure 2 représente une vue en élévation latérale de l'entretoise selon la figure 1, le corps d'entretoise étant partiellement arraché la figure 3 représente une vue en perspective éclatée de l'entretoise selon la figure 1 la figure 4 représente une vue en plan d'une entretoise selon le deuxième mode de réalisation de l'invention la figure 5 représente une vue en élévation latérale d'une entretoise selon la figure 4 ; la figure 6 représente une vue en perspective éclatée de l'entretoise selon la figure 4 la figure 7 représente une vue en plan d'une entretoise selon un troisième mode de réalisation de l'invention la figure 8 représente une vue en coupe selon une ligne AA de l'entretoise selon la figure 7 ; et la figure 9 présente une vue en perspective éclatée de l'entretoise selon la figure 7. Une entretoise 1 de réglage automatique pour frein à tambour selon l'invention comporte un corps 2 d'entretoise et un système vis 31/écrou 4. Le corps 2 d'entretoise présente une extrémité pourvue d'une encoche 21 propre à venir en appui sur un segment du frein à tambour (non représenté) et comporte à son autre extrémité libre un alésage axial 22. Le système vis/écrou est constitué d'un écrou 4 et d'une vis 31, l'écrou 4 étant disposé à coulissement dans le corps d'entretoise 2, une extrémité de la vis 31 étant engagée dans l'alésage 22 dudit corps 2 d'entretoise et l'extrémité libre de la vis 31 étant solidaire d'une pièce d'appui 33 pourvue d'une encoche 34 s'engageant sur l'autre segment du frein. Dans le premier mode de réalisation de l'invention (figures 1, 2 et 3), l'écrou 4 est monté coulissant dans le corps 2 d'entretoise ou, plus précisément, sous un capot protecteur 23 fixé à l'extrémité libre dudit corps d'entretoise 2. Un système à roue libre unidirectionnelle 5 est monté sur l'écrou 4 de telle sorte que la bague interne du système 5 est solidaire de l'écrou 4. La bague externe du système 5 présente un plot 61, de préférence, ledit plot 61 étant porté par un segment de bague 6, de forme complémentaire et solidaire de la bague externe du système 5. Le plot 61 s'engage, lors du montage, dans une rainure profilée 24 ménagée dans le capot 23 du corps d'entretoise 2. Ainsi qu'on peut le voir à la figure 1, en position repos de l'entretoise 1, le plot 61 est à une extrémité de la rainure 24 de telle sorte qu'une traction exercée sur l'entretoise 1 tend à déplacer le plot 61 le long de la rainure 24. Le déplacement dudit plot 61 entraîne le déplacement du segment de bague 6 solidaire de la bague externe du système à roue libre 5. L'écrou 4 suit les déplacements en translation du système 5. Dans un premier temps, le profil de la rainure 24 est rectiligne pour permettre un simple entraînement en translation sans rotation de l'écrou 4 correspondant initialement à une course de freinage sans usure du frein. Puis, le profil de la rainure 24 est curviligne et provoque, en cas d'usure, l'entraînement en rotation du plot 61 et, par conséquent, l'entraînement en rotation de la bague externe du système à roue libre 5. Le sens de rotation de la bague externe par rapport à la bague interne est celui du blocage du système à roue libre 5, de sorte que l'écrou 4 est entraîné en rotation et se dévisse de la vis 31 en allongeant l'entretoise 1 d'une valeur correspondant au jeu d'usure. Lors de la course de retour, le plot 61 suit le profil de la rainure 24 dans le sens contraire mais dans ce cas, la bague interne du système à roue libre 5 peut pivoter par rapport à la bague externe de sorte que, sur la partie curviligne de la rainure 24, le plot 61 fait pivoter la bague externe par rapport à la bague interne et l'écrou 4 est donc simplement entraîné en translation jusqu'à sa position de repos initial correspondant à la mise en butée du plot 61 au fond de la rainure 24. A l'actionnement suivant du frein, du fait de l'irréversibilité du système vis 31/écrou 4, la course de l'écrou 4 est à nouveau égale à la valeur constante initiale de translation pure correspondant à la longueur de la partie rectiligne de la rainure 24. Des éléments de montage 10 additionnels tels que des rondelles et des circlips sont prévus de part et d'autre du système à roue unidirectionnelle 5. Dans le deuxième mode de réalisation (figures 4, 5 et 6), les pièces constituant l'entretoise 1 sont sensiblement les mêmes si ce n'est que le plot 61 est engagé à l'extrémité d'une biellette 7 dont l'autre extrémité est montée à pivotement sur le corps d'entretoise 2. L'axe d'articulation 8 de la biellette 7 sur le corps 2 d'entretoise est engagé dans un trou allongé 9 ou rainure ménagé à l'extrémité de la biellette 7 opposée au plot 61. Lors d'une traction exercée sur l'entretoise 1, le coulissement de l'écrou 4 en translation est autorisé par le coulissement du plot 61 dans le trou allongé 9 de la biellette 7 de manière à correspondre à une course de freinage sans usure. Dès l'apparition d'un jeu d'usure des éléments ou garnitures de friction, la traction exercée tend à provoquer l'allongement de l'entretoise 1, la biellette 7, pivotant autour de son axe de pivotement 8 sur le corps d'entretoise 2, entraîne le plot 61 en rotation dans le sens d'un dévissage du système vis 31/écrou 4 de manière à allonger l'entretoise 1, la bague externe du système de roue libre 5 étant fixe par rapport à la bague interne dans le sens de rotation. Au retour, au contraire, la roue libre est active et la rotation inverse de la bague externe n'entraîne pas la rotation de la bague interne et le système vis 31/écrou 4 subit une translation pure. Dès que la biellette 7 est revenue parallèle à l'axe de la vis 31, le coulissement se poursuit avec un coulissement correspondant du plot 61 dans le trou allongé 9 jusqu'à butée de ce plot 61 au fond du trou allongé 9. A l'actionnement suivant du frein, la course de l'écrou 4 est à nouveau une translation de la valeur initiale constante correspondant à la course sans usure. Dans le troisième mode de réalisation (figures 7, 8 et 9), le système vis 31/écrou 4 irréversible n'autorise que le dévissage de l'écrou 4 de manière à allonger l'entretoise 1. Ainsi, la vis 31 et l'écrou 4 sont agencés de telle sorte que le déplacement de l'écrou 4 le long de la vis 31 ne peut s'effectuer que dans une direction propre à autoriser l'allongement de l'entretoise 1. Dans ce mode de réalisation, l'écrou 4 est monté coulissant dans le corps 2 d'entretoise ou, plus précisément, sous un capot protecteur 25 fixé à l'extrémité libre dudit corps 2 d'entretoise et la vis 31 est engagée libre en rotation dans l'alésage 22 dudit corps d'entretoise 2. L'entretoise 1 occupe initialement une position rétractée, dans laquelle l'écrou 4 est en butée contre l'extrémité du corps 2. Lors du freinage, la vis 31 libre en rotation dans l'alésage 22 est entraînée en translation et entraîne l'écrou 4 en translation sous le capot 25, jusqu'à venir en butée contre un épaulement 25a dudit capot 25. Cette course de translation correspond à une valeur initiale constante de la course de freinage sans usure des garnitures de friction. En cas d'usure, la poursuite de la traction sur la pièce d'appui 33 provoque un pivotement de l'écrou 4 en butée contre l'épaulement 25a par rapport à la vis 31, l'écrou 4 se dévissant ainsi de la vis 31 en correspondance de manière à allonger l'entretoise 1. Au retour, l'écrou 4 coulisse librement sous le capot 25 jusqu'au retour de l'entretoise 1 à sa position initiale, l'écrou 4 venant en butée contre l'extrémité libre du corps d'entretoise 2. Le système vis 31/écrou 4 étant irréversible, lorsque l'écrou 4 est en butée contre l'extrémité libre du corps d'entretoise 2, on conserve l'allongement de l'entretoise 1 et on a ainsi compensé l'usure des éléments de friction pour les prochaines courses de freinage. Dans toutes les formes de réalisation de l'invention, une entretoise unique, ou au moins une partie unique d'entretoise telle que le corps, peut servir pour des modèles différents de freins, réduisant ainsi le coût. Bien entendu l'invention concerne également les freins à tambour équipés d'une telle entretoise. REVENDICATIONS 1. Entretoise (1) de réglage ou de rattrapage automatique d'usure pour frein à tambour, destinée à être montée au voisinage de moyens de serrage disposés aux premières extrémités de deux segments garnis d'éléments de friction, ladite entretoise (1) étant constituée d'un corps (2) d'entretoise et d'un système vis (31)/écrou (4), ledit corps (2) d'entretoise comportant une extrémité en appui sur l'un des segments et présentant, à son autre extrémité, un alésage axial (22) dans lequel est engagée à coulissement la vis (31) du système vis (31)/écrou (4), entre une position de repos des segments et une position de freinage correspondant à l'application des éléments de friction sur le tambour du frein, l'autre extrémité du système vis (31)/écrou (4) étant en appui (33) sur le second segment, ladite entretoise (1) comportant des moyens de commande du système vis/écrou, caractérisée en ce que le système vis (31)/écrou (4) est irréversible et l'écrou (4) est disposé à coulissement dans le corps (2) d'entretoise pendant une course de freinage initiale constante, les moyens de commande du système vis (31)/écrou (4) devenant actifs au-delà de ladite course de freinage constante pour faire pivoter l'écrou (4) par rapport à la vis (31) du fait de l'irréversibilité du système vis (31)/écrou (4). 2. Entretoise selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'écrou (4) est solidaire en translation d'un système à roue libre (5) unidirectionnelle, l'écrou (4) étant solidaire de la bague interne dudit système à roue libre (5), la bague externe du système à roue libre (5) présentant un plot (61) coopérant avec une rainure (24) profilée de manière telle que le plot (61) est entraîné en déplacement le long de la rainure (24) au cours de la course de freinage sous l'effet de la traction exercée sur l'entretoise (1) par les segments, ladite rainure (24) étant ménagée dans le corps (2) d'entretoise et le profil de la rainure (24) étant agencé pour produire un entraînement en coulissement de l'écrou (4) pendant une course de freinage initiale constante puis un entraînement en rotation de l'écrou (4) dans le sens du dévissage de l'écrou (4), la bague externe étant solidaire en rotation de la bague interne, de manière à autoriser un allongement de l'entretoise (1) lors d'un allongement de la course de freinage du fait de l'usure des éléments de friction, tandis que la bague externe et la bague interne sont libres en rotation relative pendant la course de retour des segments. 3. Entretoise selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'écrou (4) est solidaire en translation d'un système à roue libre (5) unidirectionnelle, ledit écrou (4) étant solidaire de la bague interne dudit système à roue libre (5), la bague externe du système à roue libre (5) présentant un plot (61), ledit plot (61) coopérant à pivotement avec une extrémité d'une biellette (7) dont l'autre extrémité comporte un trou allongé ou une rainure (9) traversé par un axe de pivotement (8) sur le corps (2) de l'entretoise (1). 4. Entretoise selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système vis(31)/écrou(4) irréversible n'autorise que le dévissage de l'écrou (4), ledit écrou (4) étant engagé à coulissement d'une course initiale constante dans le corps (2) d'entretoise, sous un capot protecteur (25) fixé à l'extrémité libre dudit corps d'entretoise (2), jusqu'à une butée formée par un épaulement (25a) dudit capot protecteur (25), ledit écrou (4) étant monté libre en rotation dans le corps (2) d'entretoise de sorte que, lors d'une course de freinage allongée de l'usure des éléments de friction, l'écrou (4) venant en butée contre cet épaulement (25a), la traction exercée sur l'entretoise (1) produit un entraînement en pivotement de l'écrou (4) par rapport à la vis (31) de manière à allonger ladite entretoise (1) de manière irréversible. 5. Frein à tambour comportant une entretoise (1) de réglage ou de rattrapage automatique d'usure, montée au voisinage de moyens de serrage disposés aux premières extrémités de deux segments garnis d'éléments de friction, ladite entretoise (1) étant constituée d'un corps (2) d'entretoise et d'un système vis (31)/écrou (4), ledit corps (2) d'entretoise comportant une extrémité en appui sur l'un des segments et présentant, à son autre extrémité, un alésage axial (22) dans lequel est engagée à coulissement la vis (31) du système vis (31)/écrou (4), entre une position de repos des segments et une position de freinage correspondant à l'application des éléments de friction sur le tambour du frein, l'autre extrémité du système vis (31)/écrou (4) étant en appui (33) sur le second segment, ladite entretoise (1) comportant des moyens de commande du système vis/écrou, caractérisée en ce que le système vis (31)/écrou (4) est irréversible et l'écrou (4) est disposé à coulissement dans le corps (2) d'entretoise pendant une course de freinage initiale constante, les moyens de commande du système vis (31)/écrou (4) devenant actifs au-delà de ladite course de freinage constante pour faire pivoter l'écrou (4) par rapport à la vis (31) du fait de l'irréversibilité du système vis (31)/écrou (4).