Brevet FR3008460A1 — publié le 20150116

"Elément de chassis de type traverse et frein à tambour comportant une telle traverse" L'invention se rapporte à un élément de chassis de type traverse et frein à tambour comportant ou coopérant avec une telle traverse. Il est connu de réaliser des freins à tambour comportant un tambour lié en rotation à la roue d'un véhicule automobile et un stator comportant un plateau portant des éléments fonctionnels du frein et notamment : deux segments portant la garniture de friction un cylindre de roue d'application de force sur une première extrémité desdits segments une butée d'appui, appelé « point fixe », d'une seconde extrémité de chacun desdits segments. Il en résulte que le plateau doit supporter et transmettre les forces nécessaires à l'application des garnitures de friction sur le tambour et par suite il doit présenter une épaisseur et une masse importante. Or la masse d'un frein n'est pas suspendue et influe sur le comportement dynamique d'un véhicule. En outre la consommation de carburant d'un véhicule automobile est une fonction croissante de la masse du véhicule. C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un élément du chassis de véhicule tel qu'une traverse et/ou un frein à tambour associé ayant une masse réduite tout en assurant, sur commande, le freinage désiré du véhicule. Ces buts sont atteints par un élément de chassis, notamment une traverse et/ou un frein à tambour selon l'invention, la traverse comportant des moyens de reprise d'efforts susceptibles d'être exercés sur les extrémités des segments. L'invention a principalement pour objet un élément de chassis de véhicule comportant des moyens d'assemblage avec au moins un pivot de roue et des moyens de solidarisation avec un frein à tambour caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'appui sur au moins une des deux extrémités d'au moins un segment de frein. L'invention a également pour objet un élément de chassis selon l'invention caractérisé en ce que ledit élément est une traverse susceptible de porter les roues arrière d'un véhicule automobile. L'invention a également pour objet élément de chassis selon l'invention caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui comportent un point fixe de réception d'une première extrémité d'un segment de frein. L'invention a également pour objet un élément de chassis selon l'invention caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui comportent un cylindre de roue de réception d'une deuxième extrémité d'un segment de frein. L'invention a également pour objet un frein à tambour apte à coopérer avec un élément de chassis selon l'invention caractérisé en ce qu'il comporte un plateau, au moins un segment de frein des moyens comprenant au moins une extrémité caractérisé en ce que des moyens de réception d'un moyen d'appui solidarisé avec un élément de chassis d'un véhicule dans une condition dans laquelle ladite extrémité dudit segment de frein est disposée en vis-à-vis desdits moyens d'appui. L'invention a également pour objet un frein à tambour selon l'invention caractérisé en ce que lesdits moyens de réception d'un moyen d'appui comportent une ouverture de passage d'un point fixe. L'invention a également pour objet un frein à tambour selon l'invention caractérisé en ce que lesdits moyens de réception d'un moyen d'appui comportent une ouverture de passage d'un cylindre de roue. L'invention a également pour objet un frein selon l'invention caractérisé en ce que le point fixe formant ledit moyen d'appui comporte une languette comportant des bords transversaux disposés en vis-à-vis desdites premières extrémités de segments de freins. L'invention a également pour objet un frein selon l'invention caractérisé en ce qu'il comporte un plateau en tôle d'acier dont l'épaisseur est inférieure ou égale à 2 mm. L'invention a également pour objet un frein selon l'invention caractérisé en ce qu'il comporte un plateau en matériau composite. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue de face qui représente un frein à tambour de type connu ; - la figure 2 est une vue en coupe de la figure 1 selon un plan de coupe axial vertical ; - la figure 3 est une vue de face représentant une première variante de réalisation d'un frein à tambour selon l'invention ; - la figure 4 est une vue en coupe selon un plan vertical du frein à tambour de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue de face d'une traverse selon l'invention destinée à être assemblée avec le frein à tambour des figures 3 et 4 ; - la figure 6 est une vue de face représentant une deuxième variante de réalisation d'un frein à tambour selon l'invention ; - la figure 7 est une vue en coupe selon un plan vertical du frein à tambour de la figure 6 ; - la figure 8 est une vue de face d'une traverse selon l'invention destinée à être assemblée avec le frein à tambour des figures 6 et 7 ; - la figure 9 est une vue en coupe selon un plan vertical du frein à tambour de la figure 9 ; Sur les figures 1 à 9 on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Pour la suite de la description, on adoptera des orientations : - longitudinale dirigée d'arrière en avant et indiquée par la flèche "L" des figures ; - verticale dirigée de bas en haut et indiquée par la flèche "V" des figures ; - transversale dirigée de gauche à droite et indiquée par la flèche "T" des figures. Ces orientations sont adoptées de manière non limitative uniquement pour simplifier la compréhension de la description. La direction verticale est notamment une indication purement géométrique sans rapport avec la direction de la gravité. La direction longitudinale "L" étant parallèle à un axe "A" du tambour, elle sera aussi appelée direction "axiale" dans la description. Un plan orthogonal à cette direction longitudinale sera qualifié de "radial". On a représenté aux figures 1 et 2 un frein 10 à tambour de véhicule automobile qui est destiné à être monté sur une roue (non représentée) montée tournante autour d'un axe "A" longitudinal de rotation. Le frein 10 comporte un plateau 12 qui est monté fixe par rapport au châssis du véhicule automobile notamment à une traverse reliant les roues arrière du véhicule. Le plateau 12 s'étend dans un plan globalement transversal par rapport à l'axe "A" de la roue. Le frein 10 comporte aussi un tambour 14 qui est susceptible de porter une roue (non représentée) associée. Le tambour 14 comporte une jupe 16 cylindrique de friction, dont on a aussi représenté en pointillés l'emplacement sur la figure 1, qui s'étend longitudinalement vers l'avant depuis une face 34 avant du plateau 12 et qui est montée coaxiale avec l'axe "A" de la roue. Le tambour 14 est ainsi monté à rotation par rapport au plateau 12. Deux segments 18 de freinage sont montés sur le plateau 12. Les deux segments 18 présentent ici une structure et un agencement identiques par symétrie par rapport à un axe vertical passant par l'axe "A" de rotation. Seul un des deux segments 18 sera donc décrit par la suite. Le segment 18 s'étend globalement verticalement à l'intérieur du tambour 14. Le segment 18 présente une courbure centrée sur l'axe "A" de rotation, qui correspond à celle de la jupe 16. Le segment 18 présente une face 20 de friction externe qui est tournée vers une face interne de friction de la jupe 16. La face 20 de friction présente donc elle aussi une courbure correspondante à celle de la jupe 16 interne de friction du tambour 14. Le segment 18 est monté sensiblement pivotant sur le plateau 12 par une première extrémité 22, inférieure, autour d'un point fixe définissant un axe "B" longitudinal de pivotement entre : - une position inactive dans laquelle il est rappelé élastiquement vers l'axe "A" du tambour 14 avec un jeu radial déterminé par rapport à la jupe 16 de friction, et - une position active dans laquelle la face 20 de friction est sollicitée radialement contre la face interne de la jupe 16 de friction. Le point fixe est réalisé en relief, longitudinalement, par emboutissage du plateau 12 avec, éventuellement, la solidarisation d'une pièce rapportée. L'opération d'emboutissage requiert un plateau épais, son épaisseur doit encore être augmentée pour supporter les efforts exercés sur le point fixe et sur une ouverture de réception du cylindre de roue 24. Le rappel élastique des segments 18 vers leur position inactive est réalisé au moyen d'un ressort 23 qui est tendu transversalement entre les deux premières extrémités, inférieures, 22 des segments 18. Pour pousser les deux segments 18 vers leur position active à l'encontre de l'effort de rappel élastique, un cylindre 24 de roue 15 hydraulique est interposé transversalement entre des deuxièmes extrémités 26, supérieures, opposées auxdites premières extrémités 22, inférieures, des segments 18. Le cylindre de roue 24 comporte deux pistons 28 opposés qui sont montés coulissants transversalement dans une chambre 20 hydraulique d'un corps. Chaque piston 28 est en appui sur la deuxième extrémité 26 supérieure du segment 18 associé. Chaque piston 28 est ainsi susceptible de solliciter le segment 18 de freinage associé vers sa position active dès lors que la pression de fluide augmente dans la chambre hydraulique du cylindre 24. 25 La Demanderesse a découvert que les forces exercé sur le plateau 12 par le point fixe et/ou le cylindre de roue 24 sont des forces de compression exercées dans le plan du plateau 12 (plan parallèle au plan (V,T)). Or le frein à tambour est fixé sur un élément 39 du chassis du véhicule typiquement une traverse du pivot de roue dont la rigidité 30 intrinsèque est suffisante pour cette reprise d'effort. Sur les figures 3 et 4 on peut voir l'exemple préféré de réalisation du frein à tambour selon l'invention comportant un plateau 12 munie d'une ouverture 36 de passage d'un point fixe 38 solidarisé et/ou intégré à un élément du chassis du véhicule, avantageusement à 35 la traverse 39 reliant les roues (de préférence les roues arrière). Le point fixe 38 est avantageusement réalisé par une languette de la traverse repliée longitudinalement, les premières extrémités 22, inférieures, des segments 18 prenant appui sur les bords transversaux 40 de la languette. En variante, non illustré, le point fixe 38 a une forme en U ou forme un parallélépipède rectangle solidarisé avec la traverse 39. La traverse 39 comporte un point fixe à chacune de ses extrémités correspondant respectivement à la roue gauche et à la roue droite. Toutefois seule une extrémité de la traverse 39 est illustrée sur les figures. Le frein 10' selon l'invention comporte avantageusement tout ou partie des dispositifs connus dans le domaine du frein à tambour tels qu'un levier 42 de frein de stationnement muni d'un dispositif 44 d'accrochage de câble (non représenté), un dispositif 46 de compensation d'usure appelé RAI et/ou des trous 48 de fixation susceptibles d'être disposés en vis-à-vis des trous 50 de fixation de la traverse 39 en vue de l'assemblage par exemple par des boulons/écrous. Sur les figures 6 et 7 on peut voir un frein 10' selon l'invention muni d'un point fixe 38 rapporté muni d'une protubérance longitudinale 20 avant dont les faces tangentielles 40 de réception des premières extrémités 22, inférieures, des segments 18 sont avantageusement adaptées à la forme desdites extrémités pour en assurer le guidage et le positionnement précis lors de la reprise d'effort par le point fixe 38. Dans l'exemple avantageusement illustré la protubérance avant 25 présente en coupe transversale (par le plan (V,T)) une forme de losange à coins arrondis. Avantageusement chaque bord transversal 40 du point fixe 38 comporte un évidement 52 (ou au contraire une protubérance) complémentaire de la forme de la première extrémité 22, inférieure, 30 des segments 18. Avantageusement le point fixe 38 comporte une queue 54 longitudinale arrière, de fixation, filetée recevant un écrou de fixation 56. Avantageusement un joint d'étanchéité (non illustré) est 35 interposé entre le point fixe 38 et l'ouverture 36. Sur la figure 9, on peut voir un frein 10' selon l'invention dont le plateau 12 comporte une seconde ouverture 36' permettant le passage d'un cylindre de roue 24 solidarisé avec un élément du chassis (avec la traverse 39 dans l'exemple avantageux illustré). Avantageusement un joint d'étanchéité (non illustré) est disposé au niveau des ouvertures 36 et/ou 36'. Il est bien entendu qu'un frein dont le cylindre de roue 24 est porté par un élément du chassis (avantageusement une traverse 39) mais dont le point fixe 38 est porté par le plateau 12 ne sort pas du cadre de la présente invention. En libérant le plateau 12 du frein 10' selon l'invention et de plus, sans exiger d'un emboutissage profond, on laisse au concepteur du plateau 12 une grande liberté dans le choix des géométries et/ou de matière. Par exemple pour un frein ayant un diamètre de 228,6 mm (9") on utilise un plateau 12 réalisé en tôle d'acier dont l'épaisseur est choisie entre 2 mm et 0,5 mm, de préférence entre 1,5 mm et 0,8 mm, par exemple égale à 1,2 ; 1 ou 0,9 mm. En variante on met en oeuvre un plateau en matériau composite, en matière plastique avantageusement chargé et/ou armée de fibres. En variante, on met en oeuvre un plateau 12 comportant une couche interne et/ou externe en matériau absorbant les vibrations tel que de l'élastomère. La présente invention s'applique à l'industrie automobile. Références 10 frein 10' frein selon l'invention 12 plateau 14 tambour 16 jupe 18 segments 20 face de friction du segment 22 première extrémité inférieure du segment 23 ressort 24 cylindre de roue 26 deuxième extrémité supérieure du segment 28 piston du cylindre de roue 32 face de fixation du cylindre de roue 34 face avant du plateau 36,36' ouverture 38 point fixe 39 traverse 40 bords transversaux 42 levier 44 dispositif d'accrochage de câble 46 dispositif de compensation d'usure 48 trous 50 trous 52 évidement de guidage 54 queue 56 écrou15 REVENDICATIONS1. Elément (39) de chassis de véhicule comportant des moyens d'assemblage avec au moins un pivot de roue et des moyens (50) de solidarisation avec un frein à tambour (10') caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'appui (24,38) sur au moins une des deux extrémités (22,26) d'au moins un segment (18) de frein. 2. Elément de chassis selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit élément est une traverse susceptible de porter les roues arrière d'un véhicule automobile. 3. Elément de chassis selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui comportent un point fixe (38) de réception d'une première extrémité (22) d'un segment (18) de frein. 4. Elément de chassis selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui comportent un cylindre de roue (24) de réception d'une deuxième extrémité (26) d'un segment (18) de frein. 5. Frein à tambour apte à coopérer avec un élément de chassis selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un plateau (12), au moins un segment (18) de frein des moyens comprenant au moins une extrémité (22, 26) caractérisé en ce que des moyens (36,36') de réception d'un moyen d'appui (24,38) solidarisé avec un élément (39) de chassis d'un véhicule dans une condition dans laquelle ladite extrémité (22, 26) dudit segment (18) de frein est disposée en vis-à-vis desdits moyens d'appui (24,38). 6. Frein à tambour selon la revendication 5 caractérisé en ce que lesdits moyens (36,36') de réception d'un moyen d'appui (24,38) comportent une ouverture (36) de passage d'un point fixe (38). 7. Frein à tambour selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que lesdits moyens (36,36') de réception d'un moyen d'appui (24,38) comportent une ouverture (36') de passage d'un cylindre de roue (24). 8. Frein selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce que le point fixe (38) formant ledit moyen d'appui comporte une languettecomportant des bords transversaux (40) disposés en vis-à-vis desdites premières extrémités (22) de segments (18) de freins. 9. Frein selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 caractérisé en ce qu'il comporte un plateau (12) en tôle d'acier dont l'épaisseur est inférieure ou égale à 2 mm. 10. Frein selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un plateau (12) en matériau composite.