FR2497308A1

FR2497308A1 - Frein a tambour a segments interieurs

Info

Publication number: FR2497308A1
Application number: FR8122932A
Authority: FR
Inventors: Robert Joseph Warnock
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1980-12-30
Filing date: 1981-12-08
Publication date: 1982-07-02
Also published as: BR8107799A; US4492289A; SE8107485L; SE449647B; IT8125655A0; DE3148566C2; JPS57140932A; FR2497308B1; JPH0221456B2; IT1142119B; DE3148566A1

Abstract

FREIN A TAMBOUR A SEGMENTS INTERIEURS COMPRENANT UN DISPOSITIF D'AJUSTEMENT AUTOMATIQUE 23 PORTE PAR UN DES SEGMENTS 12, UNE ENTRETOISE 19 S'ETENDANT ENTRE LES SEGMENTS 11, 12 ET S'Y APPLIQUANT PAR L'ELEMENT 23, UNE CAME D'AJUSTEMENT ROTATIF 27 MONTEE SUR LE LEVIER DE FREIN A MAIN 15 SUSCEPTIBLE DE PIVOTER SUR UN AXE 28 FIXE AU SEGMENT, LA CAME MAINTENANT L'ELEMENT 23 DE FACON NON ROTATIVE. QUAND CES SEGMENTS SONT SEPARES PAR UNE TROP GRANDE DISTANCE POUR FREINER, LA CAME 27 EST SEPAREE DE L'ELEMENT 23 ET EST AMENEE A TOURNER POUR S'APPUYER DE NOUVEAU CONTRE L'ELEMENT ET ETABLIR AINSI UNE NOUVELLE POSITION RETRACTEE DES SEGMENTS.

Description

L'invention concerne un frein à tambour à seg-

ments intérieurs, principalement pour véhicule à moteur,

comportant un dispositif d'ajustement automatique permet-

tant de rattraper un jeu excessif entre segment et tam-

bour. Il a déjà été proposé de réaliser un frein à

tambour à segments dans lequel une entretoise s'étend en-

tre les segments et un élément d'ajustement s'applique à une extrémité de l'entretoise de manière à maintenir un jeu maximal déterminé entre segment et tambour en réglant l'espacement entre les segments, l'élément d'ajustement présentant des dents sur une surface périphérique et étant

retenu dans une position d'ajustement désirée par un cli-

quet ou organe similaire coopérant avec les dents.

Dans une proposition antérieure de cette espèce générale décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 016 990, l'élément d'ajustement est un dispositif à came

monté sur un levier de frein à main qui est lui-même arti-

culé à l'un des segments, le dispositif à came étant com-

mandé par un cliquet monté de façon pivotante sur le seg-

ment qui porte le levier de frein à main et coopérant

avec une denture à rochet formée sur le dispositif à came.

Le dispositif d'ajustement fonctionne lorsqu'un ressort de rétraction agissant entre les segments se tend au-delà de sa limite nominale par suite d'un mouvement excessif des segments vers l'extérieur, l'effet étant de créer entre le dispositif à came et l'entretoise un jeu qui est rattrapé par rotation du dispositif à came de manière à maintenir les segments dans une nouvelle position rétractée. Cette disposition n'est généralement pas satisfaisante en ce sens qu'il peut être difficile de réaliser une action d'ajustement fiable dépendant de l'excès de tension d'un ressort.

Une autre proposition de l'espèce générale sus-

dite est exposée dans le brevet britannique 1 084 413 et comporte un levier d'ajustement et un cliquet,tous deux

montés de façon pivotante sur le même segment de frein.

Le levier d'ajustement est généralement dirigé perpendicu-

lairement à l'entretoise et présente, sur son extrémité

libre opposée à son point d'appui, des dents qui coopè-

rent avec le cliquet. Ces dents sont soumises à des for-

ces de cisaillement notables et doivent donc être relati-

vement grandes pour effectuer un blocage sûr du levier.

Cen endant, des dents assez grandes pour supporter les for-

ces de cisaillement donneraient lieu à un pas d'ajuste-

ment trop grand si elles étaient placées trop près de l'entretoise et on utilise un levier long cour assurer un pas d'ajustement acceptable. Avec une telle disposition,

le levier a une longueur telle que son extrémité libre pi-

vote vers l'intérieur près de la région centrale de moyeu

du frein quand les segments sont entièrement ajustés.Lors-

qu'on dispose d'un espace relativement grand dans la ré-

gion centrale ou région de moyeu du frein, il peut être acceptable d'utiliser un levier d'ajustement long. Dans des freins de diamètre relativement petit ou dans des freins utilisés sur des véhicules comportant des moyeux de roue modernes relativement grands, l'espace disponible dans la région centrale ou de moyeu peut être insuffisant

pour permettre l'utilisation d'un levier d'ajustement long.

Un but de l'invention est de fournir un frein a tambour à segments intérieurs utilisant un dispositif

d'ajustement automatique qui comprend une entretoise s'é-

tendant entre les segments de frein et qui est de fonc-

tionnement simple et efficace et moiris sujet aux restric-

tions d'encombrement susdites.

L'invention propose un frein à tambour à seg-

ments intérieurs comprenant un dispositif d'actionnement

conçu et pouvant fonctionner de manière à causer une sépa-

ration des segments en les amenant en coopération de frei-

nage avec le tambour contre l'action de moyens élastiques de rappel de segments, un élément d'ajustement porté par l'un des segments, une entretoise s'étendant entre les

segments et s'appliquant audit se-ment par l'intermédiai-

re de l'élément d'ajustement, de sorte que l'espacement entre les segments dépend de la position de cet élément,

l'entretoise étant forcée de suivre le mouvement de l'au-

tre segment vers l'extérieur, et une came rotative d'ajus-

tement portée par le premier segment mentionné et coopé-

rant normalement avec l'élément d'ajustement sans possi- bilité de rotation, frein caractérisé par une disposition telle que lorsque, le dispositif d'actionnement étant mis

en action, le mouvement des segments vers l'extérieur dé-

passe une grandeur prédéterminée, l'entretoise et l'élé-

ment d'ajustement se meuvent avec l'autre segment,tendant à séparer l'élément d'ajustement et la came et qu'alors, la came est sollicitée à tourner dans le sens voulu pour faire coopérer à nouveau l'élément et la came et fixer ainsi une nouvelle position rétractée des segments lorsque

le dispositif d'actionnement est mis hors d'action.

Dans une disposition commode, l'élément d'ajus-

tement est sollicité élastiquement à coopérer avec l'en-

tretoise et peut être avantageusement un levier monté de

façon pivotante sur le premier segment mentionné. La ro-

tation de la came, lorsqu'elle coopère avec l'élément

d'ajustement, peut avantageusement être empêchée par en-

grènement de parties de surface dentées prévues respecti-

vement sur l'élément d'ajustement et sur la came.

De préférence, la came est sollicitée élastique-

ment à tourner dans le sens mentionné et on peut avanta-

geusement y parvenir en prévoyant un ressort de torsion qui entoure de préférence un pivot sur lequel l'élément

de came est monté de manière-à pouvoir tourner.

Le frein peut avantageusement être muni d'un le-

vier mécanique d'actionnement pour l'utilisation comme frein à main ou dispositif d'actionnement de stationnement, le levier étant avantageusement articulé à l'un des patins

pour l'actionnement mécanique par l'intermédiaire d'un câ-

ble ou autre tringlage et agissant sur l'autre segment par

l'intermédiaire de l'entretoise.

Quand le frein comporte un dispositif d'action-

nement mécanique, la came peut avantageusement être montée

sur le levier du dispositif d'actionnement. Quand on uti-

lise cette disposition, l'élément d'ajustement est de pré-

férence monté avec le levier d'actionnement sur un pivot commun.

La description et les figures annexées, données

à titre d'exemple feront comprendre comment l'invention

peut être réalisée.

La figure 1 est une coupe suivant 1-1 de la fi-

gure 2.

La figure 2, une vue par la droite de la figure 1, le tambour de frein, le moyeu de roue et les paliers

étant enlevés.

La figure 3, une coupe suivant 3-3 de la figu-

re 2. La figure 4, une coupe suivant 4-4 de la figure 2.

La figure 5, une vue similaire à la figure 2 mon-

trant une variante du frein de l'invention.

La figure 6, une coupe suivant 6-6 de la figure 5. On considèrera d'abord la figure 1; elle montre une forme du frein à tambour de l'invention comportant un plateau 1 qui fait corps dans une région périphérique avec

un corps 2 qui comprend un cylindre hydraulique d'action-

nement de frein 3. Le plateau 1 fait aussi corps, en un point de sa périphérie qui est diamétralement opposé au corps 2, avec une butée 4. Le plateau 1, le corps 2 et la butée 4 sont de préférence formés par moulage, typiquement

en aluminium.

Le frein comprend aussi un tambour de frein 5 fixé par des boulons 6 à un moyeu porteur de roue 7, les

boulons 6 servant aussi à fixer une roue porteuse (non re-

présentée) au moyeu. Le moyeu 7 est monté de manière à

pouvoir tourner relativement au plateau par un palier 8.

Un pare-poussière 9 est fixé à la face postérieure du pla-

teau et présente la forme voulue pour coopérer avec une rainure 10 formée dans un bord périphérique du tambour 5 de manière à empêcher l'entrée de corps étrangers dans le tambour. Les figures 2 à 4 montrent l'intérieur du frein, le tambour étant enlevé, le sens normal de rotation du tambour étant indiqué par la flèche A. Le frein comprend

deux segments de frein 11, 12 qui, à leurs extrémités ad-

jacentes d'un côté, sont maintenus adaptés à la butée 4 par un ressort 13 situé entre les segments, les extrémités adjacentes des segments, de l'autre côté, coopèrant avec un dispositif d'actionnement hydraulique 14 incorporé au cylindre 3 et pouvant assurer l'écartement des segments en

les appliquant au tambour de frein. Par ailleurs, l'action-

nement des segments peut s'effectuer au moyen d'un levier de frein à main 15 articulé au segment 12 par un pivot 16 et retenu par un jonc 17. Le levier de frein à main 15

s'applique à l'entjgtoise et est actionné de façon clas-

sique par un câble/(figure 4), le levier étant déplacé an-

gulairement autour du pivot 16 en sens inverse des aiguil-

les d'une montre relativement à la figure 2 pour l'action-

nement du frein.

Une entretoise aplatie en forme de plaque 19

s'étend entre les segments et est sollicitée à buter con-

tre le segment Il par un ressort 20. Comme on le voit par

la figure 3, l'entretoise est munie d'un prolongement cro-

chu 21 qui s'engage dans une encoche 22 du segment Il et

elle est disposée de manière à présenter vis-à-vis du seg-

ment, en E, un jeu qui agit de manière à fixer un jeu maxi-

mal prédéterminé de fonctionnement entre segment et tam-

bour, comme on le verra plus loin.

Un levier d'ajustement 23 est porté par le seg-

ment 12 et, dans ce mode d'exécution, monté de manière à pouvoir pivoter sur le pivot 16 du levier de frein à main

et sollicité à coopérer avec l'autre extrémité de l'entre-

toise 19 par un ressort 24 de forme générale en S. Un res-

sort 25, de plus grande longueur que le ressort 20, agit entre l'entretoise et le segment 12 de manière à servir de

ressort de rappel de segment.

Une partie de surface extérieure 26 du levier d'ajustement 23 forme des dents qui engrènent normalement

avec des dents correspondantes formées sur une came circu-

laire 27 montée excentriquement sur le levier de frein à main 15 par un pivot 28 dont la came est solidaire en ro- tation. Un ressort de torsion 29 entoure le pivot 28 et est ancré par une extrémité ai, levier de frein à main et par l'autre extrémité au pivot 28 par le fait qu'une portion coudée 30 du ressort s'engage dans une encoche 31 prévue dans le pivot. Quand le frein est à l'état inactif comme

le montre la figure 2, le levier d'ajustement 23 et le le-

vier de frein à main 15 sont sollicités contre l'entretoise par les ressorts respectifs 24 et 25 et les dents du levier d'ajustement et de la came sont sollicitées fermement vers

la position de coopération pour empêcher tout mouvement en-

tre ces deux éléments.

L'actionnement du frein en service s'effectue par le fonctionnement du dispositif d'actionnement hydraulique

14 qui écarte les segrnents et les applique contre le tam-

bour. Etant donné que le ressort 25 est plus fort que le ressort 20, le mouvement du segment Il vers l'extérieur a pour effet d'allonger légèrement le ressort 20 jusqu'à ce

que le jeu E soit rattapé, après quoi l'application du seg-

ment au prolongement crochu 21 de l'entretoise a pour ef-

fet que l'entretoise suit le segment 11 pendant la suite de son mouvement. A mesure que l'entretoise se meut avec le segment Il (vers la droite de la figure 23, le levier d'ajustement 23, qui s'appuie sur l'extrémité gauche de

l'entretoise, est obligé, par le ressort 24, à pivoter au-

tour du pivot 16 pour suivre le mouvement de l'entretoise.

Etant donné que la came 27 est montée sur le levier de frein à main qui est porté par le segment 12, l'écartement des segments tend à relâcher la force due au ressort 25

qui, lorsque le frein n'est pas en action, tend à sollici-

ter la came et le levier d'ajustement à coopérer fermement.

Ainsi, tout mouvement des segments vers l'extérieur,supé-

rieur au jeu de fonctionnement permis par le jeu E, tend à séparer la came et le levier d'ajustement. Quand cela se produit, la came est mise en rotation par l'action du ressort de torsion 29 sur le pivot excentrique 28 de la

came, dans une mesure déterminée par l'engrènement renou-

velé des dentures de la came et du levier d'ajustement. L'effet en est que, lorsque les segments se rétractent à leur position inactive, le levier d'ajustement est retenu par la came dans une nouvelle position angulaire telle que

la longueur effective de l'entretoise est accrue, établis-

sant une position nouvellement réglée des segments. Tout

excès de mouvement des segments vers l'extérieur est ain-

si rattrapé.

Après un service prolongé, il peut se former des rainures dans le tambour et cela peut empêcher de retirer

le tambour, à moins qu'on ne puisse actionner le disposi-

tif d'ajustement de l'extérieur du tambour pour permettre aux segments de se rétracter. A cet effet, une ouverture 33 est pratiquée dans la paroi du tambour qui est tournée vers l'extérieur et elle est normalement fermée par un bouchon 34. Lorsqu'on désire rétracter le dispositif

d'ajustement, on enlève le bouchon et on insère un tourne-

vis ou instrument similaire pour l'engager dans la fente 31 du pivot 28 de la came. En actionnant le cylindre 3

pour séparer les segments, on soulage le dispositif d'ajus-

tement de la force du ressort 25 et on peut faire tourner

la came en sens inverse contre l'action du ressort de tor-

sion 29 pour permettre une rétraction complète des seg-

ments et permettre ainsi le retrait du tambour.

Une variante du frein de l'invention est repré-

sentée par les figures 5 et 6 o l'on utilise les réfé-

rences des figures 1 à 4 pour désigner les parties qui

sont équivalentes dans les deux modes d'exécution. Le le-

vier de frein à main 15 est monté de façon pivotante sur

le segment 12 et s'applique à l'extrémité gauche de l'en-

tretoise telle qu'on la voit sur le dessin. Le levier d'ajustement 23 est monté de façon pivotante en 23A sur le segment 11, auprès du dispositif d'actionnement 3 et présente une partie périphérique extérieure dentée 26. Le segment 11 porte aussi la came dentée extérieurement 27, montée dessus de manière à pouvoir tourner et coopérant,

comme précédemment, avec un ressort de torsion 29 qui en-

toure le pivot 28, le ressort étant ancré par une extré-

mité au pivot 28 et par son autre extrémité au segment.

Le levier 23 présente une ouverture 20 à travers laquel-

le passe une languette 19A de l'eni-retoise!9:f1i saillie latéralement. L'extrémité de l'entretoise qui est la plus rapprochée du segment 11 s'appuie sur la paroi

intérieure de l'ouverture 40 et le bord opposé de la lan-

guette est séparé de cette paroi par une distance E qui fixe le jeu maximal de fonctionnement entre le segment et

le tambour. Il serait possible aussi de se passer de l'ou-

verture 40, auquel cas une partie de surface périphérique

du levier s'appuierait sur l'extrémité adjacente de l'en-

tretoise et l'autre extrémité de l'entretoise pourrait être munie d'un prolongement crochu s'engageant dans une encoche du segment 12, de façon similaire au prolongement

crochu 21 et à l'encoche 22 représentés par la figure 3.

Dans ce mode d'exécution, le ressort 20 attire l'entretoise 19 contre le levier de frein à main 15 de sorte que l'entretoise est toujours forcée de suivre le mouvement, vers l'extérieur, du segment 12 qui porte le

levier. Un ressort de rappel 41, plus faible que le res-

sort 20, agit entre le segment 11 et l'entretoise.

Le fonctionnement du dispositif d'ajustement

est très similaire à celui que l'on a décrit précédemment.

Quand les segments sont écartés par le fonctionnement du dispositif d'actionnement 3, l'entretoise 19 se meut avec le segment 15 sous l'action du ressort 20 et le levier 23 se meut en sens opposé avec le segment 11. Le dispositif d'ajustement reste hors d'action jusqu'à ce que le jeu E soit rattrapé et ensuite, un mouvement supplémentaire du

segment vers l'extérieur, résultant d'une usure de la gar-

niture, a pour effet que la languette 19A de l'entretoise fait pivoter le levier 23 dans le sens des aiguilles d'une montre, tendant à séparer le levier et la came 27, la came étant alors mise en rotation par l'action du ressort 29 de manière à faire engrener à nouveau les dents de la came et du levier d'ajustement, comme on l'a décrit à propos du mode d'exécution précédent. Ainsi, quand les segments

se rétractent à leur position inactive, le levier d'ajus-

tement est retenu par la came dans une nouvelle position angulaire, telle que la longueur effective de l'entretoise soit accrue pour établir une position nouvellement réglée

des segments.

On peut se passer du levier de frein à main du

mode d'exécution des figures 5 et 6 dans une autre varian-

te du frein qui conviendrait particulièrement à l'utili-

sation comme frein de roue avant. Dans un tel frein, l'en-

tretoise 19, tout en agissant sur l'un des segments par l'intermédiaire du levier 23 comme précédemment, agirait directement sur l'autre segment sous l'action du ressort 20.

On voit que dans tous les modes d'exécution dé-

crits, la ligne de charge passant par le point de coopéra-

tion entre l'entretoise et le levier d'ajustement passe très près du point de coopération entre le levier et la came, de sorte que les dents du levier et de la came sont principalement en compression et qu'une petite force de

cisaillement seulement leur est appliquée, ce qui signi-

fie que les dents peuvent être relativement petites, par

exemple sous la forme d'un moletage. Il est ainsi possi-

ble que le levier 23 soit court en comparaison de certai-

nes dispositions classiques, ce qui fait qu'il empiète moins sur la région centrale du frein et qu'il convient donc particulièrement à des freins de petit diamètre et

à ceux qui sont utilisés avec des paliers de roue moder-

nes relativement grands.

On comprend que les divers composants du frein et de son dispositif d'ajustement n'ont pas besoin d'être

exactement tels qu'on les a représentés. Par exemple,l'in-

vention peut s'appliquer à un frein comportant un plateau classique et un cylindre séparé. Le cylindre peut être

remplacé par d'autres formes classiques de moyens d'écar-

tement des segments, de nature pneumatique, hydraulique ou mécanique. On peut faire varier la forme de l'élément d'ajustement et de la came pour l'adapter aux nécessités. Par exemple, la came peut être en forme de secteur au lieu d'être circulaire. L'élément d'ajustement peut être

monté en vue d'un mouvement coulissant au lieu d'un mou-

vement pivotant. Lorsqu'on utilise un élément pivotant dans un frein comportant un levier de frein à main, le pivot du levier peut être séparé du pivot du levier de

frein à main.

11.

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Frein à tambour à segments intérieurs compre-

nant un dispositif d'actionnement conçu et pouvant fonc-

tionner de manière à causer une séparation des segments en les amenant en coopération de freinage avec le tambour

contre l'action de moyens élastiques de rappel de seg-

ments, un élément d'ajustement porté par l'un des segments,

une entretoise s'étendant entre les segments et s'appli-

quant audit segment par l'intermédiaire de l'élément d'ajustement, de sorte que l'espacement entre les segments dépend de la position de cet élément, l'entretoise étant forcée de suivre le mouvement de l'autre segment vers l'extérieur, et une came rotative d'ajustement portée par le premier segment mentionné et coopérant normalement avec l'élément d'ajustement sans possibilité de rotationfrein

caractérisé par une disposition telle que lorsque, le dis-

positif d'actionnement (14) étant mis en action, le mou-

vement des segments (11, 12) vers l'extérieur dépasse une

grandeur prédéterminée (E), l'entretoise (19) et l'élé-

ment d'ajustement (23) se meuvent avec l'autre segment, tendant à séparer l'élément d'ajustement (23) et la came (27) et qu'alors, la came est sollicitée à tourner dans le sens voulu pour faire coopérer à nouveau l'élément et la came et fixer ainsi une nouvelle position rétractée des segments lorsque le dispositif d'actionnement est mis

hors d'action.

2. Frein selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément d'ajustement (23) est sollicité

élastiquement à coopérer avec l'entretoise (19).

3. Frein selon l'une des revendications 1 et 2,ca-

ractérisé par le fait que l'élément d'ajustement (23) est un levier monté de façon pivotante sur le segment (12) correspondant.

4. Frein selon les revendications 1 à 3, caracté-

risé par le fait que l'élément d'ajustement (23) et la ca-

me (27) présentent des dents qui engrènent pour empêcher

la rotation de la came quand celle-ci coopère avec l'élé-

ment d'ajustement.

5. Frein selon les revendications 1 à 4, caracté-

risé par le fait que la came (27) est sollicitée élasti-

quement à tourner dans le sens mentionné.

6. Frein selon la revendication 5, caractérisé par S le fait que la came (27) est sollicitée élastiquement à

tourner dans le sens mentionné grace à un ressort de tor-

sion (29) entourant un pivot (28) sur lequel l'élément de

came (27) est monté de manière à pouvoir tourner.

7. Frein selon les revendications 1 à 6, caracté-

risé par le fait qu'un levier d'actionnement mécanique (15) est monté sur l'un des segments (12) et agit sur l'autre segment (11) par l'intermédiaire de l'entretoise (19).

8. Frein selon la revendication 7, caractérisé par

le fait que la came (27) est montée sur le levier d'ac-

tionnement mécanique (15).

9. Frein selon l'une des revendications 7 et 8,ca-

ractérisé par le fait que l'élément d'ajustement (23) est monté avec le levier d'actionnement mécanique (15) sur un

pivot commun (28).