Brevet FR2836530A1 — publié le 20030829

La présente invention concerne un frein à tambour, un lot et des moyens déformables élastiquement pour ce frein. On connaît déjà dans l'état de la technique un frein à tambour du type comprenant deux mâchoires, sensiblement diamétralement opposées par rapport à l'axe du tambour, destinées à être serrées contre ce tambour par un vérin hydraulique, encore appelé cylindre de roue, intercalé angulairement entre les mâchoires. On distingue habituellement dans un frein à tambour une partie fixe, comprenant un plateau portant les mâchoires et le vérin hydraulique, et une partie mobile, comprenant le tambour. Une mâchoire comprend habituellement un segment et une garniture de friction. Il est connu d'équiper un véhicule automobile d'un système de régulation électronique du comportement dynamique du véhicule (ESP). Ce système permet d'aider le conducteur à corriger la trajectoire et la stabilité du véhicule, ceci dans des circonstances de conduite variées (freinage d'urgence, évitement d'un obstacle subit, etc.) et quel que soit l'état de la chaussée (verglacée, humide, etc. ). Le système de régulation électronique met en oeuvre un ensemble de capteurs mesurant notamment la vitesse des roues, l'angle du volant, l'accélération transversale et la vitesse de lacet du véhicule. Le système de régulation électronique surveille la vitesse de rotation des roues, l'angle de braquage, la vitesse de rotation du véhicule et l'accélération transversale. Le système enregistre à la fois les manoeuvres du conducteur et les mouvements effectifs du véhicule. Le système de régulation électronique compare ces données et, en cas de déséquilibre, freine sélectivement certaines roues pour contrecarrer le survirage ou le sous-virage. En outre, si nécessaire, le système intervient sur le fonctionnement du moteur pour en réduire la puissance. Ainsi, sans intervention du conducteur, le système de régulation électronique stabilise, dans les limites imposées par les lois de la physique, les mouvements du véhicule et le rend plus facile à maîtriser en situation critique. Pour agir sur une roue munie d'un frein à tambour du type précité, le système de régulation électronique (ESP) commande habituellement le vérin hydraulique en pilotant une vanne d'admission de liquide de frein dans le vérin. Ainsi, le système de régulation électronique pilote le frein à tambour en émettant une consigne de volume de liquide de frein admis dans le vérin. Lorsqu'un frein à tambour est actionné, les différents organes du frein, essentiellement des organes de la partie fixe de ce frein, notamment les mâchoires, se déforment élastiquement. Ainsi, un frein est classiquement caractérisé par une raideur globale représentative de la déformation des organes qui le constituent lors du serrage du frein. Cette raideur globale est appelée habituellement raideur du frein . La raideur d'un frein à tambour est relativement élevée. En particulier, la raideur d'un frein à tambour est généralement notablement plus élevée que celle d'un frein à disque. De ce fait, une variation limitée du volume de liquide de frein admis dans le vérin hydraulique du frein à tambour se traduit par une variation importante de la pression exercée par le vérin sur les mâchoires de ce frein. Ceci à pour inconvénient que, une consigne de volume de liquide admis dans le vérin étant généralement exécutée par le système de régulation électronique (ESP) à une erreur près, cette erreur, bien que limitée, engendre une imprécision importante sur la pression exercée par ce vérin sur les mâchoires du frein. L'invention a pour but d'optimiser la précision de réglage de la pression exercée par le vérin du frein à tambour sur les mâchoires de ce frein, lorsque le frein est piloté par une consigne de volume de liquide de frein admis dans le vérin. A cet effet, l'invention a pour objet un frein à tambour, du type précité, caractérisé en ce que des moyens déformables élastiquement sont intercalés angulairement entre le vérin hydraulique et au moins une des mâchoires dite mâchoire de référence, ces moyens déformables élastiquement ayant une raideur inférieure à la raideur du frein. Suivant d'autres caractéristiques de ce frein à tambour : - les moyens déformables élastiquement comprennent des moyens de limitation de leur déformation élastique ; - les moyens déformables élastiquement comprennent un organe élastique porté par la mâchoire de référence, en contact avec le vérin ; - l'organe élastique est encliqueté sur la mâchoire de référence ; - l'organe élastique comporte une patte de retenue sur la mâchoire de référence, encliquetée dans un orifice ménagé dans cette mâchoire de référence ; - l'organe élastique comprend une pince de fixation enserrant une partie complémentaire de la mâchoire, la patte de retenue formant une branche de cette pince de fixation ; - l'organe élastique comporte une pince de déformation munie de deux branches susceptibles d'être écartées l'une de l'autre par déformation élastique, cette pince de déformation enserrant une partie complémentaire de la mâchoire formant un coin d'écartement des branches de déformation par compression de la pince de déformation entre ce coin et le vérin. L'invention a également pour objet un lot pour frein à tambour tel que défini cidessus, caractérisé en ce qu'il comprend deux mâchoires, un vérin hydraulique et des moyens déformables élastiquement, ayant une raideur inférieure à la raideur du frein, destinés à être intercalés angulairement entre le vérin hydraulique et au moins une des mâchoires. Suivant une autre caractéristique de ce lot, l'organe élastique peut être encliqueté indifféremment sur l'une ou l'autre des mâchoires. L'invention à encore pour objet des moyens déformables élastiquement, caractérisé en ce qu'ils sont destinés à être intercalés angulairement entre le vérin hydraulique et une des mâchoires d'un frein à tambour tel que défini ci-dessus, et en ce qu'ils ont une raideur inférieure à la raideur du frein. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un frein à tambour selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de détail de la partie cerclée 2 de la figure 1 ; - la figure 3 est un graphique représentant la consigne de volume de liquide de frein admis dans le vérin hydraulique en fonction de la pression exercée par ce vérin sur les mâchoires de ce frein. On a représenté sur la figure 1 un frein à tambour pour véhicule automobile, selon l'invention. Ce frein est désigné par la référence générale 10. De façon classique, le frein 10 comprend une partie fixe comportant un plateau 12, de forme générale circulaire, et une partie mobile comportant un tambour 14, porté par une roue du véhicule, représenté partiellement sur la figure 1. Le tambour 14 est de révolution autour d'un axe X. Le plateau 12 porte deux mâchoires 16A, 16B, sensiblement diamétralement opposées par rapport à l'axe X du tambour. Chaque mâchoire 16A, 16B comporte un segment 18A, 18B muni d'une garniture de friction 20A, 20B. Les mâchoires 16A, 16B sont destinées à être serrées contre le tambour 14 par un vérin hydraulique 22, encore appelé cylindre de roue. Ce vérin 22 est intercalé angulairement entre les mâchoires 16A, 16B. Conformément à la terminologie habituelle et en considérant le sens de rotation du tambour 14 indiqué par la flèche R sur la figure 1, la mâchoire 16A est qualifiée de primaire et la mâchoire 16B est qualifié de secondaire. Ces qualificatifs primaire et secondaire seront également utilisés, le cas échéant, pour repérer des organes portés par les mâchoires 16A, 16B ou associés à ces mâchoires. Un organe d'appui 24, sensiblement diamétralement opposé au vérin 22, est intercalé angulairement entre les deux mâchoires 16A, 16B. Ainsi, chaque segment 18A, 18B comporte une extrémité d'appui AP, AS, coopérant avec l'organe d'appui 24, et une extrémité de manoeuvre MP, MS coopérant avec le vérin 22. Dans l'exemple décrit, le vérin 22 est muni de deux extrémités primaire 22A et secondaire 22B délimitées chacune par un piston correspondant monté coulissant de façon connue en soi dans un corps du vérin 22. Chaque extrémité du vérin, 22A, 22B est destinée à solliciter une extrémité de manoeuvre MP, MS d'un segment correspondant. Les extrémités d'appui AP, AS des segments 18A, 18B sont rappelées élastiquement en appui contre l'organe 24 au moyen d'un ressort de traction classique 26 accroché entre les deux extrémités d'appui. Par ailleurs, les extrémités de manoeuvre MP, MS des segments 18A, 18B sont rappelées élastiquement vers les extrémités 22A, 22B correspondantes du vérin par un ressort de traction classique 28 accroché entre ces deux extrémités de manoeuvre. On a également représenté sur la figure 1 un dispositif classique 30 de rattrapage d'usure des garnitures 20A, 20B, reliant les deux mâchoires 16A, 16B, et un levier classique 32 de mécanisme de frein de stationnement. Le levier 32 est articulé sur l'extrémité de manoeuvre MS du segment secondaire 18B à l'aide de moyens classiques comprenant un pivot 34, solidaire du levier 32, monté tourillonnant dans un orifice 36 ménagé dans le segment secondaire 18B. Le pivot 34 est retenu dans l'orifice 36 au moyen d'une rondelle d'arrêt classique 38. On a encore représenté sur la figure 1 des moyens élastiques classiques 40A, 40B de positionnement axial des segments 18A, 18B. Conformément à l'invention, des moyens déformables élastiquement sont intercalés angulairement entre le vérin hydraulique 22 et au moins une des mâchoires à savoir, dans l'exemple illustré, la mâchoire primaire 16A. Ces moyens déformables élastiquement ont une raideur inférieure à la raideur du frein. Dans l'exemple illustré, les moyens déformables élastiquement comprennent un organe élastique 42, porté par la mâchoire primaire 16A, en contact avec l'extrémité primaire 22A du vérin. De préférence, l'organe élastique 42 est encliqueté sur l'extrémité de manoeuvre MP du segment primaire 18A. En se référant à la figure 2, on voit que l'organe élastique 42 comporte une patte 44 de retenue sur le segment primaire 18A, encliquetée dans un orifice 46 ménagé dans l'extrémité de manoeuvre MP de ce segment 18A. L'organe élastique 42 comporte également une pince de fixation enserrant une partie complémentaire de l'extrémité de manoeuvre MP du segment primaire 18A. Cette pince de fixation comprend deux branches 81, B2 dont l'une est formée par la patte de retenue 44. Enfin, l'organe élastique 42 comporte une pince de déformation munie d'une âme A prolongée par deux branches P1, P2 susceptibles d'être écartées l'une de l'autre par déformation élastique. La pince de déformation enserre une partie complémentaire de l'extrémité de manoeuvre MP du segment primaire 18A formant un coin 48 d'écartement des branches P1, P2 par compression de la pince de déformation entre ce coin 48 et l'extrémité primaire 22A du vérin en contact avec l'organe élastique 42. De préférence, les deux segments 18A, 18B sont similaires de façon à pouvoir former indifféremment un segment primaire ou secondaire. A cet effet, les orifices 36 et 46 sont similaires et ménagés dans des positions analogues sur chacun des segments 18A, 18B afin de pouvoir encliqueter l'organe élastique 42 indifféremment sur l'un ou l'autre des segments 18A, 18B. Ceci facilite la standardisation et la commercialisation d'un lot pour frein à tambour comprenant les pièces de rechange habituelles de ce frein. Un tel lot comprend avantageusement les deux mâchoires 16A, 16B, le vérin hydraulique 22, l'organe 42 et éventuellement d'autres éléments. Les orifices 36,46 étant similaires, lors du montage des pièces de rechange, l'organe élastique 42 peut être encliqueté indifféremment sur l'une ou l'autre des mâchoires. Sur la figure 3, on a représenté la courbe F d'évolution de la consigne de volume V de liquide de frein admis dans le vérin 22 (ordonnées) en fonction de la pression P souhaitée exercée par le vérin 22 sur les mâchoires 16A, 16B (abscisses). La consigne de volume V est réglée par pilotage d'une vanne classique. En considérant la courbe F dans le sens de la pression P croissante, on voit que, comme il est d'habituel, cette courbe F présente initialement deux parties successives F1, F2. La première partie F1 de la courbe, sensiblement horizontale, correspond à l'augmentation de pression dans le vérin 22 nécessaire pour vaincre essentiellement la force de rappel élastique du ressort 28. Cette augmentation de pression se fait sensiblement à volume de liquide de frein constant. La deuxième partie F2 de la courbe, sensiblement verticale, correspond au rattrapage de différents jeux mécaniques dans le frein à tambour 10. Cette partie F2 est prolongée par une troisième partie F3 de la courbe de forme générale rectiligne inclinée suivant une pente imposée par la raideur de l'organe élastique 42. La partie F3 est prolongée par une quatrième partie F4 de la courbe, de forme générale inclinée suivant une pente plus faible que celle de la troisième partie F3 cette pente plus faible étant imposée par la raideur du frein. Sur la figure 3, on a également représenté, en traits interrompus, la partie F' de la courbe que l'on obtiendrait en l'absence de l'organe élastique 42. On notera que la quatrième partie F4 de la courbe est sensiblement parallèle à la partie de référence F'en étant décalée vers le haut par rapport à cette partie F'. On notera que la troisième partie F3 de la courbe s'étend entre deux valeurs PA, PB de la pression. Aux pressions PA, PB correspondent les volumes VA, VB. La première valeur de pression PA correspond sensiblement au début du contact des garnitures 20A, 20B des mâchoires avec le tambour 14 et au début de la déformation de l'organe élastique 42. La seconde valeur PB de la pression correspond sensiblement au maximum de déformation élastique de l'organe 42. Ce maximum de déformation est imposé par exemple par la mise en butée de l'âme A de la pince de déformation avec un contour complémentaire de l'extrémité de manoeuvre MP du segment secondaire 18A. L'âme A forme donc des moyens de limitation de la déformation élastique des moyens déformables 42. Ainsi, au-delà d'une certaine pression (dans ce cas la pression PB), l'organe 42 ne se déforme plus. La sensation ressentie par un utilisateur actionnant le frein dans la plage de fonctionnement au-delà de la pression PB est celle imposée par la raideur du frein. L'homme du métier saura choisir les valeurs des points PA, PB, de façon à faire correspondre la troisième partie F3 de la courbe avec l'intervalle habituel de consigne de volume dans lequel un système de régulation électronique du comportement dynamique du véhicule (ESP) intervient. Grâce à l'invention, une erreur limitée sur une consigne de volume V de liquide admis dans le vérin comprise entre VA et VB n'implique qu'une erreur limitée sur la pression P exercée par le vérin 22 sur les mâchoires du frein, du fait que la pente de la partie F3 de la courbe F est supérieure à la pente de la partie de référence F'de cette courbe (absence d'organe élastique 42). De ce fait, dans les conditions d'intervention du système de régulation électronique (ESP), on optimise la précision de réglage de la pression exercée par le vérin 22 sur les mâchoires 16A, 16B, lorsque le frein est piloté par une consigne de volume comprise entre VA et VB. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, les moyens déformables élastiquement, intercalés entre le vérin 22 et une des mâchoires 16A, 16B peuvent avoir des structures variées. Ainsi, l'organe élastique peut être constitué d'au moins une rondelle Belleville ou d'un ressort de compression. Par ailleurs, les moyens déformables élastiquement peuvent être intercalés entre le vérin et l'une quelconque des mâchoires, primaire ou secondaire. En outre, les moyens déformables élastiquement peuvent comprendre un organe élastique porté par une mâchoire, comme dans le mode de réalisation illustré, ou porté par le vérin hydraulique. Enfin, des moyens déformables élastiquement peuvent être intercalés angulairement entre le vérin hydraulique 22 et chaque mâchoire 16A, 16B. REVENDICATIONS 1. Frein à tambour (14) du type comprenant deux mâchoires (16A, 16B), sensiblement diamétralement opposées par rapport à l'axe du tambour (14), destinées à être serrées contre ce tambour (14) par un vérin hydraulique (22) intercalé angulairement entre les mâchoires (16A, 16B), caractérisé en ce que des moyens déformables élastiquement (42) sont intercalés angulairement entre le vérin hydraulique (22) et au moins une des mâchoires dite mâchoire de référence (16A), ces moyens déformables élastiquement (42) ayant une raideur inférieure à la raideur du frein. 2. Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens déformables élastiquement (42) comprennent des moyens (A) de limitation de leur déformation élastique. 3. Frein selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens déformables élastiquement comprennent un organe élastique (42) porté par la mâchoire de référence (16A), en contact avec le vérin (22). 4. Frein selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe élastique (42) est encliqueté sur la mâchoire de référence (16A). 5. Frein selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe élastique (42) comporte une patte (44) de retenue sur la mâchoire de référence (16A), encliquetée dans un orifice (46) ménagé dans cette mâchoire de référence. 6. Frein selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe élastique (42) comprend une pince de fixation enserrant une partie complémentaire de la mâchoire, la patte de retenue formant une branche (bol) de cette pince de fixation. 7. Frein selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'organe élastique (42) comporte une pince de déformation munie de deux branches (P1, P2) susceptibles d'être écartées l'une de l'autre par déformation élastique, cette pince de déformation enserrant une partie complémentaire de la mâchoire formant un coin (48) d'écartement des branches de déformation (P1, P2) par compression de la pince de déformation entre ce coin (48) et le vérin (22). 8. Lot pour frein à tambour (14) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend deux mâchoires (16A, 16B), un vérin hydraulique (22) et des moyens déformables élastiquement (42), ayant une raideur inférieure à la raideur du frein, destinés à être intercalés angulairement entre le vérin hydraulique (22) et au moins une des mâchoires (16A, 16B). 9. Lot selon la revendication 8 pour frein à tambour (14) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'organe élastique (42) peut être encliqueté indifféremment sur l'une ou l'autre des mâchoires (16A, 16B). 10. Moyens déformables élastiquement (42), caractérisé en ce qu'ils sont destinés à être intercalés angulairement entre le vérin hydraulique (22) et une des mâchoires (16A, 16B) d'un frein à tambour (14) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, et en ce qu'ils ont une raideur inférieure à la raideur du frein.