Brevet FR2783582A1 — publié le 20000324

FREIN A TAMBOUR UTILISANT UN RATTRAPAGE AUTOMATIQUE DE JEU A INHIBITION SELECTIVE. La présente invention concerne les freins à tambour du type de ceux qui sont dotés d'un mécanisme de rattrapage automatique de jeu, propre à compenser l'usure des garnitures de friction. Plus précisément, I'invention concerne un frein à tambour comprenant au moins: un tambour; deux segments en arc de cercle disposés en regard d'une face interne du tambour et portant des garnitures de friction respectives; un actionneur interposé entre les segments et sélectivement commandé pour déplacer les segments, suivant un mouvement centrifuge, en direction de la face interne du tambour; un ressort reliant les segments pour les rapprocher l'un de l'autre, suivant un mouvement centripète contraire au mouvement centrifuge, dès que l'actionneur cesse d'être commandé; un levier basculant portant une lame de réglage et animé d'un mouvement angulaire alternatif constitué de deux pivote- ments de directions contraires, corrélés aux mouvements centrifuge et centripète des segments; une entretoise de longueur réglable, interposée entre les segments pour limiter leur mouvement centripète, et comprenant deux éléments filetés formant une liaison vis-écrou, la longueur de cette entretoise étant ajustée par dévissage de la liaison vis-écrou au fur et à mesure que les garnitures de friction s'usent; et une roue dentée, solidaire d'un des éléments de la liaison vis-écrou, et sélectivement entraînée en rota- tion par la lame de réglage lors d'un premier des pivotements du levier basculant, la lame de réglage s'étendant, en longueur, transversalement par rapport à la roue dentée, se développant en largeur dans un plan moyen parallèle au premier pivotement, et abordant la roue dentée, lors du premier pivote- ment, de façon relativement plus tangentielle que radiale. Ce type de freins à tambour est bien connu de l'homme de l'art et par exemple illustré dans le brevet US 4 502 574, dont l'enseignement est incorporé à la présente description. Malgré l'intérêt qu'ils présentent en raison de la simplicité de leur structure, de tels freins ont parfois tendance à se bloquer lorsqu'ils sont soumis à une force d'actionnement trop importante, en particulier s'ils ont été utilisés dans des conditions extrêmes ayant conduit à une forte élévation de température. Dans ce contexte, la présente invention a précisément pour but de proposer un frein à tambour de ce type, mais qui présente une moindre sensibilité vis-à-vis de telles conditions d'utilisation extrêmes. A cette fin, de l'invention utilise un levier basculant équipé d'une lame d'inhibition propre à intercepter la roue dentée dès qu'un risque de réglage excessif apparaît, et à provoquer le désengagement de la lame de réglage par rapport à la roue dentée, interdisant ainsi toute rotation ultérieure de la roue den- tée au moins jusqu'à disparition du risque de réglage excessif. Plus précisément, le frein à tambour de l'invention, par ailleurs conforme à la définition qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le levier porte une lame d'inhibition s'étendant en longueur parallèlement à la lame de réglage, se développant en largeur dans un plan sen- siblement perpendiculaire au plan moyen de la lame de réglage, flexible transversalement par rapport à son plan, adoptant dans son plan une position de repos dont elle peut s'écarter élastiquement par des débattements d'amplitude limitée suivant sa largeur, et interceptant sélectivement la roue dentée, et en ce que la lame de réglage suit les débattements de la lame d'inhibition, la roue dentée échappant ainsi à la lame de réglage lorsqu'elle entraîne la lame d'inhibition après avoir été interceptée par cette lame d'inhibition. il, 2783582 Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la lame d'inhibition est constituée par un bi- lame et se rapproche de la roue dentée, par un mouvement transversal par rapport à son plan, lors d'une élévation de température. Le levier peut par exemple présenter une branche disposée en équerre par rapport à la lame de réglage et rattachée à elle par une base commune, cette branche étant d'une part montée pivotante, par une extrémité distante de la base, sur un axe solidaire d'un des segments, d'autre part montée pivotante, par une extrémité adjacente à la base, sur une extrémité de l'entretoise, et le ressort prenant appui sur un point de la branche, intermédiaire entre les extrémités de cette branche. Enfin, le levier présente de préférence un pli, adjacent à la base commune à la lame de réglage et à la branche, parallèle au plan de la lame d'inhibition, et duquel la lame d'inhibition est rendue solidaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue de face simplifiée du frein à tambour décrit et illustré dans le brevet précité, et auquel la présente invention peut s'appliquer; La figure 2 est une vue en perspective d'une partie de l'entretoise d'un frein conforme à l'invention, et par laquelle un tel frein se distingue du frein connu de la figure 1; et La figure 3, composée des vues 3A à 3F, illustre différentes configurations de fonctionnement du frein de l'invention. L'invention concerne un frein à tambour du type de ceux qui, comme le montre la figure 1, compren- nent principalement un tambour 1; deux segments en arc de cercle 21, 22, portant des garnitures de friction respectives 21a, 22a; un actionneur 3; un ressort 4; un levier basculant 5; une entretoise 6, de longueur réglable; et une roue dentée 7, sélectivement entraînée en rotation pour provoquer l'allonge- ment de l'entretoise 6 en fonction de l'usure des garnitures 21 a et 22a. Les deux segments 21, 22 sont disposés en regard d'une face interne la du tambour I et sont tirés l'un vers l'autre par le ressort 4. L'actionneur 3, interposé entre les segments 21, 22, est sélectivement commandé pour déplacer les segments, suivant un mouvement centrifuge M1, en direction de la face interne la du tambour, le res- sort 4 ayant donc pour effet de rapprocher l'un de l'autre les segments 21, 22, suivant un mouvement centripète M2 contraire au mouvement centrifuge Ml, dès que l'actionneur 3 cesse d'être commandé. Le levier basculant 5 porte une lame de réglage 51 et pivote, autour d'un axe 8, dans un premier sens lorsque segments s'écartent l'un de l'autre suivant leur mouvement centrifuge Ml, et dans un second sens, inverse du premier, lorsque segments se rapprochent l'un de l'autre suivant leur mouvement cen- tripète M2. L'entretoise 6 est interposée entre les segments 21, 22 pour limiter leur mouvement centripète, et comprend deux éléments filetés 61, 62 formant une liaison vis-écrou, la longueur de cette entretoise étant ajustée, au fur et à mesure que les garnitures de friction 21a, 22a s'usent, par dévissage de la liaison vis-écrou par l'intermédiaire de la roue dentée 7, cette roue étant solidaire d'un des éléments 61 de la liaison vis-écrou, et étant sélectivement entraînée en rotation par la lame de réglage 51 lors du pivotement du levier basculant 5 dans le premier sens. Comme le montre la figure 2, qui pour des raisons de clarté inclut un repère orthonormé XYZ, la lame de réglage 51 s'étend, en longueur, suivant la direction X, c'est-à-dire transversalement par rapport au plan YZ de la roue dentée, et se développe en largeur dans un plan moyen XZ parallèle au mouvement de pivotement du levier 5. La lame de réglage 51 est par ailleurs disposée de manière à aborder la roue dentée 7, lors du pivote- ment du levier 5 dans le premier sens, de façon relativement plus tangentielle que radiale. Comme indiqué précédemment, les freins connus de ce type sont sensibles à certaines conditions limi- tes de fonctionnement et peuvent se bloquer en cas d'actionnement intense provoquant une déforma- tion du tambour, s'accompagnant le plus souvent d'une élévation anormale de température. Pour éviter ce défaut, le frein de l'invention se distingue essentiellement du frein connu d'une part par le fait que le levier 5 porte une lame d'inhibition 52 qui s'étend en longueur parallèlement à la lame de réglage 51, qui se développe en largeur dans un plan XY sensiblement perpendiculaire au plan moyen XZ de la lame de réglage 51, qui est flexible transversalement par rapport à son plan, qui adopte dans son plan XY une position de repos dont elle peut s'écarter élastiquement par des débattements d'ampli- tude limitée dans le sens de sa largeur, et qui intercepte sélectivement la roue dentée 7, et d'autre part par le fait que la lame de réglage 51 suit les débattements de la lame d'inhibition 52, la roue dentée 7 échappant ainsi à la lame de réglage 51 lorsqu'elle entraîne la lame d'inhibition 52 après avoir été inter- ceptée par cette lame d'inhibition 52. Les figures 3A à 3F illustrent le fonctionnement du frein de l'invention, en l'occurrence considéré comme incluant une caractéristique additionnelle très avantageuse bien que non indispensable, selon laquelle la lame d'inhibition 52 est constituée par un bilame de manière à pouvoir se rapprocher de la roue dentée 7, par un mouvement transversal par rapport à son plan XY, lors d'une élévation de tem- pérature. On utilisera dorénavant les conventions de langage suivantes. "Frein dégonflé" désigne l'état du frein au repos, les segments 21 et 22 étant rapprochés l'un de l'autre par le ressort 4. "Frein gonflé" désigne l'état du frein en cours d'actionnement, les segments 21 et 22 étant écartés l'un de l'autre et appliqués contre la face interne la du tambour I par l'actionneur 3. "Prendre une dent" ou "engrener une dent" désignent l'action par laquelle la lame de réglage 51 passe d'une dent de la roue à la dent suivante, lors du dégonflage du frein. "J" désigne le jeu fonctionnel du frein, c'est-à-dire le jeu diamétral séparant le tambour des garnitures 21 a, 22a, lorsque le frein est dégonflé. "Jo" désigne le jeu fonctionnel nominal du frein, c'est-à-dire le jeu fonctionnel pour lequel le frein a été dimensionné. "Normale" et "élevée" désignent respectivement les températures pour lesquelles le bilame qui consti- tue la lame d'inhibition dans le mode de réalisation particulier illustré à la figure 3 adopte sa configura- tion de base et sa configuration déformée. Les différentes vues 3A à 3F de la figure 3 correspondent aux états suivants. Vue 3A: Frein dégonflé. Température élevée. La lame de réglage 51 est en position de repos après avoir engrené la dent 'a'. La lame d'inhibition 52 est dans sa configuration déformée et en appui sur la dent 'b'. Vue 3B: Frein gonflé. Température élevée. La lame de réglage 51 se déplace d'une distance corres- pondant au jeu "J". En raison de la rotation de la roue dentée 7 par la lame de réglage 51, la dent 'b' soulève la lame d'inhibition 52. La lame de réglage 51, qui suit le mouvement de la lame d'inhibition 52, se soulève à son tour. Vue 3C: Frein gonflé. Température élevée. La lame de réglage 51 se déplace tout en se soulevant, en suivant le déplacement vertical de la lame d'inhibition 52 qui est soulevée par la roue 7. La dent 'a' de la roue 7 échappe à la lame de réglage 51. Vue 3D: Frein gonflé. Température élevée. J > Jo. La lame de réglage 51, soulevée en même temps que la lame d'inhibition 52, se déplace tangentiellement à la roue 7 et glisse sur le sommet de la dent 'a' sans entraîner cette dent, dont elle s'est désengagée dès l'étape illustrée par la vue 3C. Vue 3E: Frein dégonflé. Température élevée. J > Jo. La lame de réglage 51 revient en position de repos. La lame d'inhibition 52 reste en appui sur la dent 'b', empêchant la lame de réglage 51 de pren- dre la dent 'c'. Vue 3F: Frein dégonflé. Température normale. En se refroidissant, la lame d'inhibition 52 perd son appui sur la dent 'b'. Soit la lame de réglage 51 s'est désengagée de la dent 'a' pour un jeu J quel cas la roue dentée 7 n'a pas suffisamment tourné pour provoquer la prise de la dent 'c' lorsque la lame de réglage 51 revient et reste sur cette dent 'c', soit la lame de réglage 51 s'est désengagée de la dent 'a' pour un jeu J > Jo, auquel cas la roue dentée 7 a pris la dent 'c' mais uniquement celle-là. Bien que la description ci-dessus se réfère à un mode de réalisation relativement avancé en ce sens qu'il exploite la possibilité de déplacement de la lame d'inhibition, transversalement par rapport à son plan, sous l'effet d'une élévation de la température, il est également possible d'utiliser une lame d'inhi- bition 52 simple et non déformable en température, pour éviter certains surréglages du frein qui sont provoqués par une déformation radiale anormale du tambour 1 sous l'effet d'une sollicitation mécani- que excessive. Il est courant en effet que, dans de telles conditions, les freins connus opèrent un réglage de jeu par sauts de plusieurs dents à la fois, ce qui peut parfois conduire à un blocage du frein, même en l'absence d'échauffement. Or, comme la lame d'inhibition 52 se déplace, dans le cas o elle accompagne un mouvement de la lame de réglage, de la même façon qu'elle se déplace dans le cas d'un échauffement, il suffit, comme le comprendra aisément l'homme de l'art, d'utiliser l'enseignement de la description ci-dessus pour réaliser un frein dans lequel, dès que la lame de réglage 51 et la lame d'inhibition 52 ont parcouru une course autorisant la lame de réglage 51 à prendre une nouvelle dent, la lame d'inhibition intercepte la roue 7 pour interdire à la lame de réglage 51 la prise de toute dent supplémentaire, comme précédemment illustré. Selon un autre aspect de l'invention, illustré à la figure 2, le levier 5 présente par exemple une branche 53 disposée en équerre par rapport à la lame de réglage 51 et rattachée à elle par une base commune 54. _s 2783582 La branche 53 est d'une part montée pivotante, par une extrémité 55 distante de la base 54, sur l'axe 8 solidaire du segment 21, et d'autre part montée pivotante, par une extrémité 56 adjacente à la base 54, sur une extrémité 63 de l'entretoise 6. Par ailleurs, le ressort 4 servant à rapprocher l'un de l'autre les segments 21 et 22 prend avantageuse- ment appui sur un point 57 de la branche 53, intermédiaire entre les extrémités 55 et 56 de cette bran- che 53, de manière que le pivotement du levier 5 soit directement obtenu par les mouvements des segments 21 et 22, de façon connue en soi (voir figure 1). Enfin, le levier 5 présente par exemple un rabat 58, adjacent à la base 54 commune à la lame de ré- glage 51 et à la branche 53, parallèle au plan XY de la lame d'inhibition 52, et duquel la lame d'inhibi- tion 52 est rendue solidaire. REVENDICATIONS. 1. Frein à tambour comprenant au moins: un tambour (1); deux segments en arc de cercle (21, 22) disposés en regard d'une face interne (la) du tambour (1) et portant des garnitures de friction res- pectives (21 la, 22a); un actionneur (3) interposé entre les segments (21, 22) et sélectivement comman- dé pour déplacer les segments, suivant un mouvement centrifuge (Ml), en direction de la face interne (la) du tambour; un ressort (4) reliant les segments (21, 22) pour les rapprocher l'un de l'autre, suivant un mouvement centripète (M2) contraire au mouvement centrifuge, dès que l'actionneur (3) cesse d'être commandé; un levier basculant (5) portant une lame de réglage (51) et animé d'un mouvement angulaire alternatif constitué de deux pivotements de directions contraires, corrélés aux mouvements centrifuge et centripète des segments; une entretoise (6) de longueur réglable, interposée entre les segments (21, 22) pour limiter leur mouvement centripète, et comprenant deux éléments filetés (61, 62) formant une liaison vis-écrou, la longueur de cette entretoise étant ajustée par dévissage de la liai- son vis-écrou au fur et à mesure que les garnitures de friction (21a, 22a) s'usent; et une roue dentée (7), solidaire d'un des éléments (61) de la liaison vis-écrou, et sélectivement entraînée en rotation par la lame de réglage (51) lors d'un premier des pivotements du levier basculant (5), la lame de réglage (51) s'étendant, en longueur, transversalement par rapport à la roue dentée, se développant en largeur dans un plan moyen (XZ) parallèle au premier pivotement, et abordant la roue dentée (7), lors du premier pivotement, de façon relativement plus tangentielle que radiale, caractérisé en ce que le levier (5) porte une lame d'inhibition (52) s'étendant en longueur parallèlement à la lame de réglage (51), se développant en largeur dans un plan (XY) sensiblement perpendiculaire au plan moyen (XZ) de la lame de réglage (51), flexible transversalement par rapport à son plan, adoptant dans son plan (XY) une position de repos dont elle peut s'écarter élastiquement par des débattements d'amplitude limitée suivant sa largeur, et interceptant sélectivement la roue dentée (7), et en ce que la lame de réglage (51) suit les débattements de la lame d'inhibition (52), la roue dentée (7) échappant ainsi à la lame de ré- glage (51) lorsqu'elle entraîne la lame d'inhibition (52) après avoir été interceptée par cette lame d'in- hibition (52). 2. Frein à tambour suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la lame d'inhibition (52) est constituée par un bilame et en ce qu'elle se rapproche de la roue dentée (7), par un mouvement trans- versal par rapport à son plan (XY), lors d'une élévation de température. 3. Frein à tambour suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le levier (5) présente une branche (53) disposée en équerre par rapport à la lame de réglage (51) et rattachée à elle par une base commune (54), en ce que cette branche (53) est montée pivotante, par une extrémité (55) distante de la base (54), sur un axe (8) solidaire d'un des segments (21), en ce que la branche (53) est montée pi- votante, par une extrémité (56) adjacente à la base (54), sur une extrémité (63) de l'entretoise (6), et en ce que le ressort (4) prend appui sur un point (57) de la branche (53), intermédiaire entre les ex- trémités (55, 56) de cette branche (53). 4. Frein à tambour suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le levier (5) présente un rabat (58), adjacent à la base (54) commune à la lame de réglage (51) et à la branche (53), parallèle au plan (XY) de la lame d'inhibition (52), et duquel la lame d'inhibition (52) est rendue solidaire.