Brevet FR3059743A1 — publié le 20180608

- 1 - L'invention se rapporte à un dispositif de frein à tambour pour un véhicule. Un dispositif de frein à tambour, plus communément appelé « frein à tambour », comprend en général des première et seconde garnitures de freinage solidaires d'un châssis du véhicule. Les garnitures sont portées par des supports ou jantes de segment 5 montés mobiles par rapport au châssis, et le dispositif comprend des moyens d'actionnement aptes à entraîner les jantes de segment en déplacement afin de mettre les garnitures en contact avec un tambour solidaire en rotation d'une roue du véhicule. La friction entre les garnitures et le tambour permet de ralentir le véhicule par la conversion d'une partie de l'énergie cinétique du véhicule en chaleur. Cette friction peut 10 également bloquer la roue lorsque le véhicule est à l'arrêt, on dit alors que le dispositif a une fonction de frein de parking. Le déplacement des jantes de segment est commandé par un organe de freinage, par exemple un frein à main. Celui-ci est relié à un levier du dispositif, fixé d'un côté d'une nervure ou âme de segments s'étendant en saillie de la jante de segment de la première 15 garniture. Le dispositif comprend également une biellette reliant le levier et la seconde garniture et agencée de sorte que le déplacement du levier entraine le déplacement des deux garnitures vers le tambour. Ce dispositif est intéressant mais présente toutefois certains inconvénients. En effet, il arrive que la seconde garniture et sa jante de segment se soulèvent lors du freinage, 20 c'est-à-dire qu'ils se déplacent parallèlement à un axe de rotation de la roue. Un tel déplacement est susceptible de détériorer la biellette, le levier et d'autres éléments du dispositif. Un but de l'invention est d'éviter un soulèvement des garnitures de freinage. A cet effet, on prévoit selon l'invention un dispositif de frein à tambour qui comprend : 25 - des première et seconde garnitures de freinage, - au moins une âme de segments s'étendant en saillie d'une jante de segment de la première garniture en direction d'un centre du dispositif, et - un levier fixé à l'âme des segments de part et d'autre de l'âme des segments. Ainsi, grâce aux fixations du levier de part et d'autre de l'âme des segments, l'effort 30 que la première garniture applique au levier lorsque celui-ci est actionné s'étend dans le plan de l'âme des segments, et non pas à distance de celui-ci comme c'est le cas dans le dispositif de l'art antérieur. En effet, dans l'art antérieur indiqué, la fixation d'un seul côté de l'âme des segments entraîne une dissymétrie dans la transmission des efforts de la première garniture au levier. Cette dissymétrie est la source d'une force qui entraine 35 la seconde jante de segment en soulèvement. En fixant le levier de part et d'autre de l'âme des segments, on symétrise la fixation du levier à l'âme des segments et la transmission des efforts du levier à la biellette, ce qui a pour effet de supprimer la force 3059743 - 2 - tendant à provoquer un soulèvement de la seconde garniture. Avantageusement, le levier présente une extrémité à deux bras, les bras étant fixés à l'âme des segments de part et d'autre de l'âme des segments. On peut ainsi aisément fixer le levier de part et d'autre de l'âme des segments. De la 5 sorte, l'âme des segments s'étend entre les deux bras, et chaque bras est fixé à l'âme des segments. Avantageusement, le dispositif comprend en outre une biellette reliant les deux garnitures l'une à l'autre, la biellette présentant un logement apte à recevoir l'âme des segments. 10 De préférence, le logement de la biellette est apte à recevoir en outre le levier. De préférence, le logement de la biellette est apte à recevoir les deux bras du levier. On adapte ainsi la forme de la biellette à celles du levier et de l'âme des segments. Cela contribue à éviter le soulèvement de la seconde garniture. On va maintenant décrire un mode de réalisation de l'invention à l'appui des dessins 15 annexés sur lesquels : - les figures 1 et 2 sont des vues en perspective d'un dispositif de frein à tambour selon l'invention, - les figures 3 et 4 sont des vues simplifiées, respectivement de face et de dos, de certains éléments du dispositif de la figure 1, munies d'un repère orthogonal dans lequel 20 l'origine est un point du véhicule dans lequel le dispositif est monté, les axes X et Y sont des axes horizontaux respectivement parallèle et perpendiculaire à la direction de déplacement du véhicule et l'axe Z est la direction verticale, - la figure 5 est une vue en section selon V-V des éléments de la figure 3, et - les figures 6 et 7 sont des vues à plus grande échelle de certains éléments du 25 dispositif de la figure 1. On a illustré en figure 1 et 2 un dispositif de frein à tambour 2 selon l'invention. Ce dispositif est destiné à équiper un véhicule, comme cela sera présenté plus bas. Le dispositif 2 comprend une base 4 appelée plateau de forme générale de disque et des première 6 et seconde 7 garnitures de freinage destinées à venir en contact avec un 30 tambour (non représenté) solidaire d'une roue du véhicule. Les garnitures 6, 7 sont de forme générale de secteurs de couronne. Le plateau 4 présente un axe principal 8. Le dispositif 2 comprend deux première 9 et seconde 10 jantes de segment sur lesquels sont rigidement fixées respectivement les première et seconde garnitures 6, 7. Les jantes de segment 9, 10 ont une forme de secteur de couronne similaire à celle des 35 garnitures 6, 7 et sont articulés au plateau 4 autour de deux axes de rotation 11 situés aux extrémités inférieures respectives des jantes de segment 9, 10, ces axes de rotation 11 étant parallèles à l'axe principal 8. 3059743 - 3 - Le dispositif 2 comprend des première 12 et seconde 13 nervures, ou âmes de segments, planes coplanaires s'étendant en saillie respectivement des première 9 et seconde 10 jantes de segment en direction d'un centre du dispositif 2, par exemple en direction de l'axe principal 8. Les âmes des segments 12, 13 sont ici venues de matière avec les jantes de segment 9, 10. En variante, les âmes des segments peuvent être rapportées sur leurs jantes de segment respectives. Le dispositif 2 comprend un levier 14 destiné à actionner la première jante de segment 9. Le levier 14 est articulé à la première jante de segment 9 au moyen d'un organe de fixation 16 autour d'un axe parallèle à l'axe principal 8. Le dispositif 2 comprend une biellette 18 reliant les deux jantes de segment 9, 10 l'une à l'autre et assurant le rattrapage d'usure. Le levier 14, l'organe de fixation 16 et la biellette 18 sont décrits plus en détails plus bas. Le dispositif 2 comprend des moyens d'entrainement 20, comprenant ici un moteur, couplés avec une manivelle 22, solidaire d'un arbre 21 du moteur 20, s'étendant entre la première âme des segments 12 et le levier 14. L'actionnement des moyens d'entrainement 20 permet la rotation de l'arbre 21 et celle de la manivelle 22 par rapport au plateau 4 autour d'un axe parallèle à l'axe principal 8. Grâce à sa position, la manivelle 22 est apte à entrainer avec elle le levier 14 pour le faire tourner autour de l'organe de fixation 16 par rapport au plateau 4. On va maintenant décrire plus en détails le levier 14, l'organe de fixation 16 et la biellette 18. En référence aux figures 3 à 7, le levier 14 présente une extrémité en forme de fourche à deux bras 24, les bras 24 étant fixés à la première âme des segments 12 de part et d'autre de la première âme des segments 12. Les deux bras 24 sont plats, parallèles l'un à l'autre, en regard l'un de l'autre et à distance l'un de l'autre. Ici, l'organe de fixation 16 traverse la première âme des segments 12 et fixe les deux bras 24 à la première âme des segments 12 de part et d'autre de cette dernière. La première âme des segments 12 est donc prise de part et d'autre entre les deux bras 24 qui s'étendent en regard de ses faces respectives. L'organe de fixation 16 peut être formé d'une vis et de deux écrous. En variante, le dispositif peut être doté de deux organes de fixation indépendants l'un de l'autre, chacun des organes fixant rigidement l'un des bras à l'un des côtés respectif de la première âme des segments. La biellette 18 présente un premier logement 26 apte à recevoir la première âme des 35 segments 12 et les deux bras 24 du levier 14. La biellette 18 comprend également un second logement 27 apte à recevoir la seconde âme des segments 13. On va maintenant décrire la manière dont fonctionne le dispositif 2. 3059743 - 4 - On suppose que le véhicule est en déplacement. Si le conducteur souhaite ralentir le véhicule, il actionne un organe de freinage (non représenté), par exemple une manette ou un bouton de frein à main du véhicule, qui commande une rotation du moteur 20 dans une direction de freinage de manière à faire tourner le levier 14, pour l'approcher de l'axe 5 8, au moyen de la manivelle 22. Le levier 14 sollicite la biellette 18 de sorte que les deux jantes de segment 9, 10 tournent autour de leurs axes de rotation 11 respectifs de manière à les écarter de l'axe 8. Les garnitures 6, 7 arrivent alors en contact avec le tambour qui tourne à une vitesse égale à la vitesse de rotation de la roue. Le contact engendre de la friction entre les garnitures 6, 7 et le tambour qui dissipe l'énergie 10 cinétique de la roue et la transforme en chaleur. La roue, et donc le véhicule, sont alors ralentis. Grâce au fait que le levier 14 est fixé de part et d'autre de la première âme des segments 12, le levier 14 appuie sur la biellette 18, dans le logement 26, en deux points de contact situés sur les deux bras 24. En référence à la figure 5, le levier 14 exerce ainsi 15 deux composantes de force 28 sur la biellette 18, la somme de ces deux composantes 28 formant une force résultante 30 située dans un axe principal de la biellette 18. Cette force résultante 30 est transmise par la biellette 18 à la seconde âme des segments 13 dans l'axe principal de la biellette 18 et le plan de la première âme des segments 12. Il s'ensuit qu'il n'existe aucun couple tendant à soulever la seconde garniture 7. De même, 20 le levier 14 transmet à la première âme des segments 12 une force résultante située dans le plan de la première âme des segments 12. Une fois que la vitesse du véhicule a diminué jusqu'à une valeur souhaitée par le conducteur, il cesse d'actionner l'organe de freinage. Celui-ci commande alors une rotation du moteur 20 en direction opposée à la direction de freinage de manière à 25 ramener la manivelle 22 en contact avec la première âme des segments 12, et donc éloigner le levier 14 de l'axe principal 8. Le dispositif 2 fonctionne également si le véhicule est à l'arrêt. Si le conducteur actionne l'organe de freinage, les garnitures 6, 7 viennent en contact avec le tambour et maintiennent la roue immobile grâce à la friction. 30 Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. En variante, le frein est muni d'un cylindre de roue hydraulique 31 assurant le freinage de service et de moyens d'entrainement électrique 20 (moteur) ou manuel (par câble relié à un levier de frein à main). On pourra remplacer le moteur et la manivelle par un câble reliant l'organe de freinage et le levier. 3059743 Nomenclature : 2 : dispositif de frein à tambour 4 : plateau 6 : première garniture de freinage 5 7 : seconde garniture de freinage 8 : axe principal 9 : première jante de segment 10 : seconde jante de segment 11 : axe de rotation 10 12 : première âme des segments 13 : seconde âme des segments 14 : levier 16 : organe de fixation 18 : biellette 15 20 : moyens d'entrainement 21 : arbre 22 : manivelle 24 : bras 26 : premier logement 20 27 : second logement 28 : composante de force 30 : force résultante 31 : cylindre de roue hydraulique - 5 - REVENDICATIONS1. Dispositif de frein à tambour (2) caractérisé en ce qu'il comprend : - des première (6) et seconde (7) garnitures de freinage, au moins une âme de segments (12) s'étendant en saillie d'une jante de segment (9) de la première garniture (6) en direction d'un centre du dispositif (2), et - un levier (14) fixé à l'âme des segments (12) de part et d'autre de l'âme des segments (12). 2. Dispositif (2) selon la revendication précédente, dans lequel le levier (14) présente une extrémité à deux bras (24), les bras (24) étant fixés à l'âme des segments (12) de part et d'autre de l'âme des segments (12). 3. Dispositif (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une biellette (18) reliant les deux garnitures (6, 7) l'une à l'autre, la biellette (18) présentant un logement (26) apte à recevoir l'âme des segments (12). 4. Dispositif (2) selon la revendication précédente, dans lequel le logement (26) de la biellette (18) est apte à recevoir en outre le levier (14). 5. Dispositif (2) selon les revendications 2 et 4, dans lequel le logement (26) de la biellette (18) est apte à recevoir les deux bras (24) du levier (14).