FR2519719A1

FR2519719A1 - DRUM AND INTERNAL PAD BRAKE COMPRISING AN AUTOMATIC ADJUSTMENT DEVICE

Info

Publication number: FR2519719A1
Application number: FR8300385A
Authority: FR
Inventors: Robert; Joseph Warnock; Hugh Grenville Margetts
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1982-01-12
Filing date: 1983-01-12
Publication date: 1983-07-18
Also published as: DE3300842C2; JPS58134242A; JPH0218450B2; ZA83192B; IN157182B; FR2519719B1; DE3300842A1

Abstract

A strut (10) extending between a pair of brake shoes (2, 3) is constrained to move outwards together with one brake shoe (3). Arranged eccentrically and pivotably on the other brake shoe (2) is a rotatable cam (17) and this is in non-rotatable engagement with the strut (10). When the brake shoes (2, 3) are separated beyond a predetermined amount, the cam (17) is released from the strut (10) and rotated by a torsion spring (20) into a position in which it is brought back into engagement with the strut (10) and a new, retracted position of the brake shoes (2, 3) is set.

Description

La présente invention concerne un frein à tambour et à patins internes,The present invention relates to a drum brake and internal pads,

essentiellement pour un véhicule a moteur, ce frein comportant un dispositif de réglage automatique,-pouvant agir pour compenser un jeu excessif entre patin et tambour. On a déjà proposé de réaliser un frein à tambour et a patins, dans lequel une entretoise s'étend entre les patins du frein, et coopère avec un dispositif à came tournante, monté sur un levier d'actionnement mécanique du frein, qui est lui-même monté pivotant sur l'un des patins du frein; le dispositif à came est commandé par un cliquet, et monté pivotant sur le même patin, et il coopère avec des dents formées sur le dispositif à came Lorsqu'un ressort de rétraction, agissant entre les patins, est tendu au-delà de sa limite théorique, par un mouvement excessif du patin vers l'extérieur, il y a formation d'un jeu entre le dispositif à came et l'entretoise, qui est compensé par la rotation du dispositif à came de façon à maintenir les patins dans une nouvelle position rétractée lorsque le frein est desserré Cette disposition est compliquée, en raison du nombre de composants qu'elle comporte, et elle ne donne généralement pas satisfaction dans la mesure o elle ne permet que difficilement d'obtenir une action s Ire de réglage, dépendant de l'étirement essentially for a motor vehicle, this brake comprising an automatic adjustment device, capable of acting to compensate for excessive play between pad and drum. It has already been proposed to produce a drum and shoe brake, in which a spacer extends between the brake shoes, and cooperates with a rotating cam device, mounted on a mechanical brake actuation lever, which is itself - even pivotally mounted on one of the brake pads; the cam device is controlled by a ratchet, and pivotally mounted on the same pad, and it cooperates with teeth formed on the cam device When a retraction spring, acting between the pads, is stretched beyond its limit Theoretical, by an excessive movement of the shoe outwards, there is formation of a clearance between the cam device and the spacer, which is compensated by the rotation of the cam device so as to maintain the shoes in a new retracted position when the brake is released This arrangement is complicated, due to the number of components it comprises, and it is generally not satisfactory since it only makes it difficult to obtain a control action, dependent stretching

d'un ressort.of a spring.

L'un des objets de la présente invention est de permettre la réalisation d'un frein à tambour et à patins internes, comportant un dispositif de réglage automatique, comprenant lui-même un dispositif à came tournante, ce dispositif de réglage automatique ayant une construction simplifiée par rapport à celle du dispositif antérieurprécédemment mentionné, et étant One of the objects of the present invention is to allow the realization of a drum brake and internal pads, comprising an automatic adjustment device, itself comprising a rotating cam device, this automatic adjustment device having a construction simplified compared to that of the previously mentioned prior device, and being

susceptible d'un fonctionnement sfr. likely to operate sfr.

La présente invention concerne un frein à tambour et à patins internes, qui comporte une entretoise s'étendant entre une paire de patins de frein, et qui est caractérisé par le fait que l'entretoise est contrainte de suivre le mouvement vers l'extérieur de l'un des The present invention relates to a drum brake and internal pads, which comprises a spacer extending between a pair of brake pads, and which is characterized in that the spacer is forced to follow the outward movement of one of the

patinslors de l'écartement des patins par le fonction- pads when the pads are moved apart by the function-

nement du dispositif de commande, l'autre patin portant un dispositif à came tournante, qui coopère normalement directement avec l'entretoise, de façon non tournante, control device, the other pad carrying a rotating cam device, which normally cooperates directly with the spacer, in a non-rotating manner,

la disposition étant telle que, quand, lors du fonction- the arrangement being such that, when, during operation-

nement du dispositif de commande, le mouvement vers movement of the control device, the movement towards

l'extérieur des patins dépasse une amplitude prédéter- the outside of the skates exceeds a predetermined amplitude-

minée, le dispositif à came est écarté de l'entretoise, après quoi le dispositif à came est poussée de façon à tourner dans la direction appropriée pour coopérer à nouveau avec l'entretoise, et pour fixer ainsi une mined, the cam device is moved away from the spacer, after which the cam device is pushed so as to rotate in the appropriate direction to cooperate again with the spacer, and thereby to fix a

nouvelle position rétractée des patins lorsque le dis- new retracted skate position when the

positif de commande cesse d'gtre actionné. positive control stops being activated.

De préférence, le pourtour externedu dispositif à came et la partie de l'entretoise avec laquelle il coopère sont munis de dents complémentaires, les dents de l'entretoise étant avantageusement formées sur une Preferably, the outer periphery of the cam device and the part of the spacer with which it cooperates are provided with complementary teeth, the teeth of the spacer being advantageously formed on a

tête, prévue à une extrémité de ladite entretoise. head, provided at one end of said spacer.

L'entretoise peut former avantageusement un bras à son extrémité voisine du dispositif à came, ce bras coopérant avec le patin voisin, avantageusement par l'intermédiaire d'une liaison par ergot et fente, qui a pour rôle à la fois de supporter l'entretoise et de permettre un mouvement relatif entre ladite entretoise et le patin, dans la direction longitudinale The spacer can advantageously form an arm at its end close to the cam device, this arm cooperating with the neighboring shoe, advantageously by means of a connection by lug and slot, which has the role of both supporting the spacer and allow relative movement between said spacer and the shoe, in the longitudinal direction

de ladite entretoise.of said spacer.

A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de By way of example, a form of

réalisation de l'invention.realization of the invention.

La figure 1 est une vue en élévation d'une forme de réalisation d'un frein à tambour et à patins selon Figure 1 is an elevational view of an embodiment of a drum brake and pads according

la présente invention.the present invention.

La figure 2 est une vue en coupe transversale Figure 2 is a cross-sectional view

suivant la ligne B-B de la figure 1, à une échelle double. along line B-B in Figure 1, on a double scale.

Le dessin annexé montre une forme de réalisation d'un frein à tambour selon la présente invention, qui comporte une plaque de couple, 1, sur laquelle sont montés une paire de patins de frein, 2, 3 Une des paires d'extrémités voisines des patins coopère avec une butée fixe, 4, gr 9 ce à un ressort de patin, 5, reliant lesdites extrémités voisines des patins L'autre paire d'extrémités voisines des patins coopère avec un dispositif hydraulique de commande, 6, fixé à la plaque de couple, 1, et pouvant fonctionner de manière à séparer les patins pour les amener en position de freinage avec un tambour de frein (non représenté), qui les entoure, contre l'action d'autres ressorts The accompanying drawing shows an embodiment of a drum brake according to the present invention, which comprises a torque plate, 1, on which are mounted a pair of brake pads, 2, 3 One of the pairs of ends adjacent to the pads cooperates with a fixed stop, 4, gr 9 ce to a pad spring, 5, connecting said adjacent ends of the pads The other pair of ends adjacent to the pads cooperates with a hydraulic control device, 6, fixed to the plate of torque, 1, and capable of operating so as to separate the pads to bring them into the braking position with a brake drum (not shown), which surrounds them, against the action of other springs

de rappel des patins, 7 et 23 Un autre mode d'action- skate recall, 7 and 23 Another mode of action-

nement des patins est possible, au moyen d'un levier de frein à main, 8, qui est monté pivotant sur le patin 8 au moyen d'une broche 9, et qui est retenu par des moyens appropriés, tels qu'un circlip Le levier de frein à main prend appui sur l'extrémité voisine d'une entretoise, désignée par 10, et il est actionné par un cftble (non représenté), attaché à son extrémité libre skates are possible by means of a handbrake lever, 8, which is pivotally mounted on the skate 8 by means of a pin 9, and which is retained by suitable means, such as a circlip Le handbrake lever is supported on the adjacent end of a spacer, designated by 10, and it is actuated by a cable (not shown), attached to its free end

d'une façon courante, le levier étant déplacé angulaire- commonly, the lever being moved angularly-

ment dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1 autour de la broche 9, afin d'actionner le frein Cette force mécanique d'actionnement, appliquée clockwise in Figure 1 around pin 9 to activate the brake This mechanical actuating force, applied

au levier 8, est transmise au patin 2, par l'intermé- to lever 8, is transmitted to skate 2, via

diaire de l'entretoise 10.diary of the spacer 10.

L'entretoise 10 comporte une partie ayant la forme d'une plaque plate, 11, dont une extrémité coopère avec le levier d'actionnement mécanique, 8, comme précédemment mentionné, tandis que son autre extrémité est fixée, par exemple par soudage, à un composant 12, lequel comporte une tête 13 et un bras 14, qui s'étend vers l'extérieur dans la direction de ladite entretoise, The spacer 10 has a part in the form of a flat plate, 11, one end of which cooperates with the mechanical actuation lever, 8, as previously mentioned, while its other end is fixed, for example by welding, to a component 12, which comprises a head 13 and an arm 14, which extends outwards in the direction of said spacer,

mais qui est décalé par rapport à son axe longitudinal. but which is offset from its longitudinal axis.

Une partie de la surface de l'extrémité externe de la tête 13 forme des dents 15, qui engrènent normalement avec des dents correspondantes 16, formées sur une came circulaire 17, montée excentriquement sur l'âme 2 A, du patin 2, au moyen d'un pivot 18, solidaire de la came, A part of the surface of the outer end of the head 13 forms teeth 15, which normally mesh with corresponding teeth 16, formed on a circular cam 17, mounted eccentrically on the core 2 A, of the shoe 2, by means a pivot 18, integral with the cam,

et traversant une fente 19 de ladite Ame 2 A, tout mou- and passing through a slot 19 of said core 2 A, all

vement axial de ladite came étant empoché par des organes de blocage, constitués, dans cette forme de réalisation, par une rondelle 18 A et un circlip, 18 B. Un ressort de torsion 20 entoure une partie du pivot 18; l'une de ses extrémités est fixée à ce pivot 18 par l'engagement d'une partie repliée, 21, dans une axial cam of said cam being pocketed by locking members, constituted, in this embodiment, by a washer 18 A and a circlip, 18 B. A torsion spring 20 surrounds part of the pivot 18; one of its ends is fixed to this pivot 18 by the engagement of a folded part, 21, in a

fente, 22, formée dans une extrémité dudit pivot 18. slot, 22, formed in one end of said pivot 18.

L'autre extrémité du ressort 20 forme une branche 20 A, qui bute contre la plateforme 2 B du patin 2 Le ressort de torsion 20 a pour rôle de pousser la came en rotation dans la direction de la flèche A, et l'action élastique de la branche 20 k produit une force qui pousse les dents respectives de la came et de la tgte en prise ferme, de manière à empêcher normalement la rotation de la came En plus, ou à titre de variante, un dispositif élastique,tel qu'un ressort hélicoïdal ou une broche faisant ressortpeut etre disposé de façon à agir entre le dispositif à came et l'entretoise, de manière à accroître ou à produire la force qui pousse les dents en The other end of the spring 20 forms a branch 20 A, which abuts against the platform 2 B of the shoe 2 The role of the torsion spring 20 is to push the cam in rotation in the direction of the arrow A, and the elastic action of the branch 20 k produces a force which pushes the respective teeth of the cam and the head in firm grip, so as to normally prevent rotation of the cam In addition, or as a variant, an elastic device, such as a coil spring or a spring-loaded pin may be arranged to act between the cam device and the spacer, so as to increase or produce the force which pushes the teeth in

prise les unes avec les autres.taken with each other.

L'entretoise 11 est poussée fermement en prise avec le levier de frein à main 8, par le ressort 23, fixé entre l'entretoise et l'âme 3 A du patin 3 Le patin 2 est poussé de façon à s'écarter du tambour et à venir coopérer avec le dispositif de commande 6, par le ressort 7 de rappel du patin, qui est fixé entre l'are 2 A du patin 2 et le bras 14 du composant 12 Le bras 14 présente une fente longitudinale 24, o s'engage un ergot 25, sortant perpendiculairement de l'âme 2 A du patin 2, et ayant pour r 8 le de supporter l'entretoise sur le patin, tout en permettant un mouvement relatif The spacer 11 is pushed firmly into engagement with the handbrake lever 8, by the spring 23, fixed between the spacer and the core 3 A of the shoe 3 The shoe 2 is pushed so as to move away from the drum and to cooperate with the control device 6, by the shoe return spring 7, which is fixed between the area 2 A of the shoe 2 and the arm 14 of the component 12 The arm 14 has a longitudinal slot 24, o s 'engages a lug 25, extending perpendicularly from the core 2 A of the shoe 2, and having for r 8 the to support the spacer on the shoe, while allowing relative movement

entre le patin et l'entretoise dans la direction longitu- between the shoe and the spacer in the longitu-

dinale de ladite entretoise.dinal of said spacer.

L'actionnement normal du frein est produit par le fonctionnement du dispositif hydraulique de commande 6, qui écarte les patins afin de les amener en prise avec le tambour de freinsequel tourne normalement dans la direction indiquée par la flèche B Un jeu E est prévu 5. entre le bord de la fente 19, le plus proche de la tête , et la partie du pivot 18 qui se trouve dans la Normal actuation of the brake is produced by the operation of the hydraulic control device 6, which spreads the pads in order to bring them into engagement with the brake drum which normally turns in the direction indicated by the arrow B A clearance E is provided 5. between the edge of the slot 19, closest to the head, and the part of the pivot 18 which is in the

fente 19 Pourvu que le mouvement des patins vers l'exté- slot 19 Provided that the movement of the pads outwards

rieur, pendant le freinage, ne dépasse pas ce qui est requis pour compenser le jeu E, le dispositif de réglage restera sans effet, et les patins reviendront à leurs positions initiales lorsque le dispositif de commande 6 aura cessé d'#tre actionné Lorsqu'il se laughing, during braking, does not exceed what is required to compensate for the play E, the adjustment device will have no effect, and the pads will return to their initial positions when the control device 6 has ceased to be actuated When it turns

produit une usure des garnitures des patins, le mouve- produces wear on the pad linings, the movement

ment des patins vers l'extérieur augmente de manière & compenser le jeu E, et le patin 2 tend alors à éloigner la came en bloc de l'entretoise 11, et à séparer ainsi les dents 15 et 16 Lorsque ceci se produit, la came tourne dans la direction de la flèche A, grâce à l'action du ressort de torsion 20 sur le pivot 18 de la came, avec une amplitude déterminée par le retour en prise des dents de la came et de la tête Il en résulte que, lorsque les patins sont rétractés vers leurs positions de repos, la came a pris une nouvelle position angulaire telle que la longueur effective de l'entretoise est accrue,de façon à déterminer une position, nouvellement réglée, des patins Tout mouvement excessif des patins ment of the shoes outwards increases so as to compensate for the play E, and the shoe 2 then tends to move the block cam away from the spacer 11, and thus to separate the teeth 15 and 16 When this occurs, the cam rotates in the direction of arrow A, thanks to the action of the torsion spring 20 on the pivot 18 of the cam, with an amplitude determined by the return in engagement of the teeth of the cam and of the head It follows that, when the pads are retracted to their rest positions, the cam has assumed a new angular position such that the effective length of the spacer is increased, so as to determine a newly adjusted position of the pads Any excessive movement of the pads

-vers l'extérieur est ainsi compensé Une autre caracté- -outside is thus compensated Another characteristic-

ristique importante de l'invention réside dans le fait que le point o la came 17 et la tête 13 de l'entretoise viennent en prise se trouve à peu près sur l'axe longitudinal de l'entretoise, si bien que les dents important feature of the invention is that the point where the cam 17 and the head 13 of the spacer come into engagement is approximately on the longitudinal axis of the spacer, so that the teeth

de la came et du levier sont soumises, de façon prédo- cam and lever are subject to

minante, à une compression lorsque le frein est en posi- minor, to compression when the brake is in posi-

tion de desserrage, ce qui permet d'obtenir une excellente loosening, which provides excellent

sécurité du dispositif de réglage, tout en utilisant seule- safety of the adjuster, while using only-

ment des dents relativements petites, qui peuvent être fabriquées de façon simple et économique, par exemple relatively small teeth, which can be produced simply and economically, for example

par moletage.by knurling.

Après une longue période de service, le tambour peut être rayé, et ceci peut empêcher l'enlèvement du tambour, à moins que le dispositif de réglage ne puisse être actionné de l'extérieur dudit tambour, pour permettre la rétraction des patins A cet effet, une ouverture est prévue dans la paroi du tambour, qui est tournée vers l'extérieur, à l'opposé du pivot 18 de la came, After a long period of service, the drum may be scratched, and this may prevent removal of the drum, unless the adjuster cannot be actuated from outside of said drum, to allow retraction of the pads for this purpose. , an opening is provided in the wall of the drum, which faces outwards, opposite the pivot 18 of the cam,

cette ouverture étant normalement fermée par une obtu- this opening being normally closed by a plug

rateur Lorsque l'on désire une rétraction du dispositif de réglage, on enlève l'obturateur et l'on introduit un tournevis ou un outil analogue, de façon à l'engager dans la fente 22 du pivot 18 de la came En actionnant le cylindre 6 de façon à écarter les patins, on soulage le dispositif de réglagede la force du ressort 7, et l'on peut faire tourner la came en sens inverse contre l'action du ressort de torsion 20,de façon à rateur When a retraction of the adjustment device is desired, the shutter is removed and a screwdriver or similar tool is introduced, so as to engage it in the slot 22 of the pivot 18 of the cam By actuating the cylinder 6 so as to separate the pads, the spring force adjustment device 7 is relieved, and the cam can be turned in the opposite direction against the action of the torsion spring 20, so as to

permettre une rétraction complète des patins et à per- allow complete retraction of the skids and allow

mettre ainsi de retirer le tambour On comprend que les put so remove the drum We understand that the

différents composants du frein selon la présente inven- different brake components according to the present invention

tion, et de son dispositif de réglage, ne sont pas nécessairement réalisés comme ils ont été précédemment décrits Par exemple, l'entretoise et le composant 12 peuvent être fabriqués d'une seule pièce, par exemple par pressage, et ils peuvent avoir n'importe quelle forme appropriée, compatible avec leurs fonctions, qui sont de former des dents pour coopérer avec la came et de fournir un support pour l'entretoise par rapport au patin voisin La came peut avoir n'importe quelle forme appropriée, autre que circulaire, par exemple elle peut 8 tre en forme de segment Le cylindre peut 8 tre remplacé par une autre réalisation classique de moyens pneumatiques, hydrauliques ou mécaniques pour écarter des patins de tion, and its adjustment device, are not necessarily made as they have been previously described. For example, the spacer and the component 12 can be made in one piece, for example by pressing, and they can have n ' any suitable shape, compatible with their functions, which are to form teeth to cooperate with the cam and to provide support for the spacer with respect to the neighboring shoe. The cam can have any suitable shape, other than circular, for example, it can be in the form of a segment. The cylinder can be replaced by another conventional embodiment of pneumatic, hydraulic or mechanical means for separating skids from

frein; le levier de commande mécanique peut être suppri- brake; the mechanical control lever can be removed

mé, si on le désire, lorsque le frein doit 9 tre utilisé par exemple pour une roue avant Il est possible de monter le dispositif de commande 6, de telle sorte qu'il puisse coulisser sur la plaque de couple, 1, et de le munir de dents destinées à coopérer avec la came de manière que le cylindre joue alors en fait le r 8 le de l'entretoise de réglage L'entretoise 10 pourrait être alors supprimée, à moins qu'un levier de commande mécanique ne soit utilisé, auquel cas l'entretoise e serait nécessaire pour transmettre la force mécanique mé, if desired, when the brake is to be used 9 for example for a front wheel It is possible to mount the control device 6, so that it can slide on the torque plate, 1, and the provide teeth intended to cooperate with the cam so that the cylinder then plays in fact the r 8 le of the adjustment spacer The spacer 10 could then be removed, unless a mechanical control lever is used, in which case the spacer e would be necessary to transmit the mechanical force

d'actionnement entre les patins.between the pads.

La présente invention permet donc de réaliser un dispositif de réglage extrêmement simple, comportant un nombre minimal de composants, dont la fabrication The present invention therefore makes it possible to produce an extremely simple adjustment device, comprising a minimum number of components, the manufacture of which

et l'assemblage sont simples.and assembly are simple.

Claims

CLAIMS 1 Drum brake and internal pads, comprising a spacer which extends between a pair of brake pads, characterized in that the spacer is forced to follow the external movement of a pad during the pad spacing due to the operation of a control device, the other pad carrying a rotating cam device, which normally cooperates directly with the spacer, in a non-rotating manner, the arrangement being such that, when, during the operation of the control device, the outward movement of the pads exceeds a predetermined amplitude, the cam device is moved away from the spacer, after which the cam device is pushed so to rotate in an appropriate direction to return to engagement with the spacer, and thus to determine a new retracted position of the pads when the control device ceases to be actuated. 2 Brake according to claim 1, characterized in that the outer periphery of the cam device and the part of the spacer with which it cooperates, are provided with complementary teeth. 3 Brake according to claim 2, characterized in that the teeth of the spacer are formed on a t 8 te disposed at one end of said spacer. 4 Brake according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the end of the spacer, adjacent to the cam device, cooperates with the other pad, so as to support the spacer and allow relative movement between said spacer and the shoe, in the longitudinal direction of the spacer. Brake according to claim 4, characterized in that the end of the spacer cooperates with the corresponding pad, by means of a lug and slot connection, so as to allow the spacer to be supported and to allow the movement & e 1 atif. 6 Brake according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the rotary cam device is mounted eccentrically on the other pad. 7 Brake according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the rotary cam device is pivotally mounted on the other pad, by means of a pivot engaged in a slot in the core of the pad, with a clearance corresponding to the maximum allowable play between the pad and the drum, the arrangement being such that the operation of the adjustment device can only take place when the outward movement of the other pad, when the brake is applied, is sufficient to compensate for said play. 8 Brake according to any one of claims 1 to 7, characterized in that two shoe return springs have their first ends connected respectively to the brake pad, the other end of one of the two springs being engaged with the arm, and the other end of the other spring being engaged with the spacer at a point remote from said arm. 9 Brake according to any one of claims

1 to 8, characterized in that the point o the

tif cam and the spacer come in sits

substantially on the longitudinal axis of said spacer.

Brake according to claims 4 and 9,

characterized by the fact that the end of the spacer, adjacent to the cam, is folded so as to form a split arm for the engagement of a lug, emerging from the core of the neighboring shoe, so as to form said lug connection

and lunge.