FR3005126A1 - "frein a tambour comportant une plaque de glissement interposee entre un segment de freinage et une face d'appui du segment, et procede de fabrication associe" - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un frein (10) à tambour de véhicule automobile qui comporte : - un plateau fixe ; - un tambour ; - au moins un segment (18) de freinage dont une première extrémité est contrainte en appui pivotant sur une face d'appui fixe du plateau et dont une deuxième extrémité (24) opposée est contrainte en appui contre une face (32) d'appui mobile d'un piston (30) d'actionnement ; caractérisé en ce qu'une plaque (34) de glissement est interposée entre au moins une extrémité (24) du segment de freinage (18) et la face (32) d'appui associée, la plaque (34) présentant une face (36) de contact directement en contact avec la face (32) d'appui, la face (36) de contact présentant un coefficient de frottement très faible.

Description

"Frein à tambour comportant une plaque de glissement interposée entre un segment de freinage et une face d'appui du segment, et procédé de fabrication associé" DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention se rapporte à un frein à tambour de véhicule automobile comportant un tambour et au moins un segment de freinage.

ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention se rapporte plus particulièrement à un frein à tambour de véhicule automobile qui comporte : - un plateau fixe ; - un tambour qui est monté à rotation par rapport au plateau, qui est muni d'une jupe périphérique de friction et qui est susceptible de porter une roue associée ; - au moins un segment de freinage, de courbure correspondant à celle de la jupe périphérique de friction, dont une première extrémité est contrainte en appui pivotant sur une face d'appui fixe associée du plateau et dont une deuxième extrémité opposée est contrainte en appui contre une face d'appui associée mobile d'un piston d'actionnement qui commande le pivotement du segment de freinage entre une position inactive vers laquelle il est rappelé élastiquement vers l'axe du tambour avec un jeu déterminé par rapport à la jupe périphérique de friction, et une position active dans laquelle il est sollicité radialement contre la jupe périphérique de friction.

On connaît déjà des freins à tambour de ce type. Ce type de frein à tambour est utilisé avec satisfaction pour freiner ou bloquer les roues d'un véhicule automobile déjà arrêté.

Lors de l'actionnement d'un tel frein à tambour, on a constaté l'apparition de bruits parasites induisant des nuisances sonores. Ces nuisances sonores sont notamment provoquées par le frottement rugueux entre les extrémités des segments de freinage et les faces d'appui associées. Une partie des nuisances sonores peut aussi être provoquée par la transmission de vibrations entre les segments de freinage et le plateau fixe. JP-2006.258.190 décrit un frein à tambour comportant une pièce de protection du piston contre l'abrasion. BREF RESUME DE L'INVENTION Pour résoudre ces problèmes, l'invention propose un frein à tambour du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'une plaque de glissement est interposée entre au moins une extrémité du segment de freinage et la face d'appui associée à cette extrémité, la plaque de glissement comportant une face de contact qui est directement en contact soit avec ladite face d'appui, soit avec ladite extrémité du segments de freinage, la face de contact présentant un coefficient de frottement qui est nettement inférieur au coefficient de frottement de l'extrémité du segment de freinage sur la face d'appui associée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - la face de contact de la plaque de glissement est directement en contact avec ladite face d'appui, la face de contact présentant un coefficient de frottement sur ladite face d'appui qui est nettement inférieur au coefficient de frottement de l'extrémité du segment de freinage sur la face d'appui associée ; - la plaque de glissement est réalisée en un matériau plastique, tel que du polyéthylène téréphtalate contenant 30% de fibre ; - la plaque de glissement est réalisée en un matériau métallique, notamment en tôle d'acier inoxydable ; - ladite face de contact de la plaque de glissement est munie d'un revêtement antiadhésif ; - au moins une couche d'amortissement est interposée entre la plaque de glissement et ladite extrémité associée du segment de freinage ; - la couche d'amortissement est réalisée en matériau élastomère ; - la face opposée à ladite face de contact de la plaque de glissement est revêtue de ladite couche d'amortissement ; - la plaque de glissement est portée par un embout qui coiffe ladite extrémité associée du segment de freinage ; - l'embout comporte des parois latérales qui sont réalisées venues de matière avec la plaque de glissement ; - l'embout est retenu en position sur ladite extrémité du segment de freinage par des moyens d'agrippement entre les parois latérales de l'embout et ladite extrémité du segment de freinage ; - l'embout est réalisé en un matériau plastique qui est surmoulé sur ladite extrémité du segment de freinage ; - l'embout est fixé au segment de freinage par interposition d'une couche ; - la couche adhérente est formée par une graisse qui est appliquée à l'intérieur au fond de l'embout ; - la couche adhérente est formée par une colle forte ; - l'embout est fixé à ladite extrémité du segment de freinage par encliquetage élastique de formes complémentaires. Selon un procédé de fabrication d'un embout selon les 30 enseignements de l'invention, l'embout est réalisé par pliage d'une tôle métallique.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui 5 va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de face qui représente un frein à tambour réalisé selon les enseignements de l'invention ; - la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle en 10 perspective qui représente d'extrémité supérieure d'un des segments de freinage du frein à tambour de la figure 1 en appui sur une face d'appui du cylindre de roue, le segment de freinage étant équipé d'un embout réalisé selon les enseignements de l'invention ; 15 - la figure 3 est une vue en perspective qui représente un embout analogue à celui représenté à de la figure 2 qui est réalisé selon un deuxième mode de réalisation ; - la figure 4 est une vue en perspective, avec arrachement, qui permet de voir le doublage de la plaque de glissement par une 20 couche d'amortissement ; - la figure 5 est une vue de dessus qui représente un patron plat destiné à la fabrication par pliage d'un embout en tôle selon le deuxième mode de réalisation ; - la figure 6 est une vue en section transversale de la tôle 25 formant le patron de la figure 5. DESCRIPTION DETAILLEEE DES FIGURES Dans la suite de la description, des éléments présentant 30 une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par des mêmes références. Dans la suite de la description, on adoptera à titre non limitatif et sans référence à la gravité terrestre, des orientations longitudinales, verticales et transversales indiquées par le trièdre "L,V,T" des figures. On a représenté à la figure 1 un frein 10 à tambour de véhicule automobile qui est destiné à être monté sur une roue 5 (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. Le plateau 12 s'étend dans un plan globalement transversal orthogonal à l'axe "A" de la 10 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 périphérique de friction de forme annulaire cylindrique, dont on a représenté en pointillés 15 l'emplacement sur la figure 1. La jupe périphérique de friction 16 est montée coaxiale avec l'axe "A" de la roue, en avant du plateau 12. Le tambour 14 est ainsi monté à rotation par rapport au plateau 12. Deux segments 18 de freinage sont montés sur le plateau 20 12. Les deux segments 18 de freinage présentent ici une structure et un agencement identiques par symétrie par rapport à un plan vertical passant par l'axe "A" de rotation. Seul le segment de freinage 18 représenté à droite à la figure 1 sera décrit en 25 détails par la suite. Le segment de freinage 18 s'étend globalement verticalement à l'intérieur du tambour 14. Le segment de freinage 18 présente une courbure centrée sur l'axe "A" de rotation, qui correspond à celle de la jupe périphérique de friction 16. 30 Le segment de freinage 18 présente une face 20 de friction externe convexe portant une garniture de friction qui est tournée vers une face interne concave de friction de la jupe périphérique de friction 16. La face 20 de friction présente une courbure correspondant à celle de la jupe périphérique de friction 16 interne de friction du tambour 14. Le segment de freinage 18 comporte une première extrémité 22 inférieure et une deuxième extrémité 24 supérieure en considérant la figure 1. La première extrémité 22 inférieure est contrainte transversalement en appui pivotant sur une face 26 verticale longitudinale d'appui fixe du plateau 12, c'est à dire qu'elle est sollicitée en appui contre cette surface associée d'appui.

Le segment de freinage 18 est ainsi monté, par son extrémité 22 inférieure, sensiblement pivotant sur le plateau 12 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 périphérique de friction 16, et - une position active dans laquelle la face 20 de friction est sollicitée radialement contre la face interne de la jupe périphérique de friction 16.

Le rappel élastique des segments de freinage 18 vers leur position inactive est réalisé au moyen d'un ressort de traction 23 qui est tendu transversalement entre les deux segments de freinage 18. Ce même ressort 23 permet de contraindre transversalement la première extrémité 22 inférieure contre la face 26 d'appui fixe associée. Pour pousser les deux segments de freinage 18 vers leur position active, à l'encontre de l'effort de rappel élastique exercé par le ressort 23, un cylindre 28 de roue hydraulique est interposé transversalement entre les extrémités 24 supérieures des segments de freinage 18. Le cylindre 28 de roue comporte deux pistons 30 opposés qui sont montés coulissants transversalement dans une chambre hydraulique (non représentée). La deuxième extrémité 24 du segment de freinage 18 est contrainte transversalement, par le ressort 23, en appui contre une face 32 transversale verticale d'appui mobile du piston 30 d'actionnement associé c'est à dire qu'elle est sollicitée en appui contre cette surface associée d'appui. Chaque piston 30 est ainsi susceptible de solliciter le segment de freinage 18 associé vers sa position active dès lors que la pression de fluide augmente dans la chambre hydraulique du cylindre 28 Les faces 26, 32 d'appui supportant les extrémités 22, 24 des segments de freinage 18 sont généralement "brutes de fonderie", c'est à dire que ces faces sont très rugueuses. Or, l'extrémité 22, 24 de chaque segment de freinage 18 présente un coefficient de frottement suffisamment élevé pour produire des nuisances sonores lorsque l'une de ses extrémités 22, 24 frotte sur la face 26, 32 d'appui associée. L'invention propose de réduire ces nuisances sonores en interposant une plaque 34 de glissement et/ou de guidage entre au moins une extrémité 22, 24 du segment de freinage 18 et la face 26, 32 d'appui associée. A titre d'exemple, on a représenté à la figure 2 l'extrémité 24 supérieure du segment de freinage 18 situé à droite à la figure 1. On comprendra que les deux extrémités 22, 24 de chaque segment de freinage 18 peuvent avantageusement être munies d'une plaque 34 de glissement identique. La plaque 34 de glissement présente une face 36 de contact qui est directement en contact avec la face 32 d'appui associée. La face 36 de contact présente un coefficient de frottement très faible sur ladite face 32 d'appui par rapport au coefficient de frottement de l'extrémité 24 du segment de freinage 18. Le coefficient de frottement de la face 36 de contact est notamment nettement plus faible que le coefficient de frottement de l'extrémité 24 du segment de freinage 18 directement sur la face 32 d'appui. Pour ce faire, la face 36 de contact de la plaque de glissement présente une surface sensiblement lisse à très faible 5 rugosité pour favoriser le glissement de la plaque 34 de glissement sur la face 32 d'appui associée. En outre, la plaque 34 de glissement est réalisée en un matériau adapté au glissement. Ainsi, selon un premier exemple de réalisation, la plaque 10 34 de glissement est réalisée en un matériau plastique, tel que du polyéthylène téréphtalate contenant 30% de fibre. Selon une variante de l'invention, la plaque 34 de glissement est réalisée en un matériau métallique, tel qu'une tôle d'acier inoxydable. 15 Pour diminuer encore le coefficient de frottement de la plaque 34 de glissement, sa face 36 de contact est avantageusement munie d'un revêtement antiadhésif tel que du polytétrafluoroéthylène, connu sous l'acronyme "PTFE", par exemple du type vendu sous la marque "Teflon". 20 En outre, pour filtrer des vibrations susceptibles d'être transmises depuis les roues jusqu'au châssis via le segment de freinage 18, il est prévu d'interposer au moins une couche 38 d'amortissement entre la plaque 34 de glissement et l'extrémité 24 associée du segment de freinage 18. 25 Dans l'exemple représenté à la figure 4, la face 40 opposée à la face 36 de contact de la plaque 34 de glissement est doublée de la couche 38 d'amortissement. La couche 34 d'amortissement est par exemple réalisée en un matériau élastomère, tel que du caoutchouc. 30 Pour à la fois faciliter le montage de la plaque 34 de glissement et en assurer un bon maintien en fonctionnement, la plaque 34 de glissement est portée par un embout 42 qui coiffe l'extrémité 24 associée du segment de freinage 18.

Comme représenté à la figure 3, l'embout 42 présente une forme de boîte présentant une ouverture 44 transversale pour recevoir l'extrémité 24 associée du segment de freinage 18. La plaque 34 de glissement présente une forme rectangulaire qui forme un fond de l'embout 42 opposé à l'ouverture. L'embout 42 comporte en outre des parois 44 latérales qui sont réalisées venues de matière avec la plaque 34 de glissement. Chaque paroi 44 latérale s'étend ainsi transversalement depuis un bord associé de la plaque 34 de 10 glissement. Chaque paroi 44 latérale est destinée à être en contact avec une face latérale associée du segment de freinage 18. L'embout 42 est ainsi susceptible de coulisser uniquement transversalement dans une direction d'emboîtement par rapport 15 au segment de freinage 18. La plaque 34 de glissement est ainsi immobilisée longitudinalement et verticalement par rapport au segment de freinage 18. En outre, la plaque 34 de glissement est immobilisée transversalement par serrage entre l'extrémité 24 du segment de 20 freinage 18 contre la face 32 d'appui associée. Selon un premier mode de réalisation de l'embout 42, l'embout 42 est réalisé en un matériau métallique tel qu'une tôle. L'embout 42 est alors fabriqué indépendamment du segment de freinage 18, puis il est emboîté transversalement sur 25 l'extrémité 24 associée du segment de freinage 18 avant le montage du segment de freinage 18 sur le plateau 12. En ce cas, l'embout 42 est obtenu par pliage d'un patron 46 cruciforme, comme représenté à la figure 5. Le patron 46 comporte en son centre la plaque 34 de glissement rectangulaire 30 depuis laquelle s'étendent les quatre parois 44 latérales dans le même plan que la plaque 34 de glissement. Puis les parois latérales 44 sont repliées à angle droit par rapport à la plaque 34 de glissement pour former l'embout 42.

Avantageusement, comme représenté en section à la figure 6, la tôle utilisée pour fabriquer l'embout 42 comporte plusieurs couches, dont une couche métallique externe formant la plaque 34 de glissement proprement dite et au moins une couche élastomère formant la couche 38 d'amortissement. Ladite couche 38 d'amortissement mesure par exemple 80 pm d'épaisseur. Une telle couche 38 d'amortissement permet de filtrer des vibrations dont la fréquence est comprise entre 800 Hz et 2000 Hz.

Avantageusement, pour éviter que l'embout 42 ne se déboîte après sa mise en position sur le segment de freinage 18, notamment pendant le montage des différents éléments du frein 10 à tambour sur le plateau 12 fixe, la face interne des parois 44 latérales comporte des moyens (non représentés) d'agrippement sur le segment de freinage 18. Il s'agit par exemple d'un revêtement rugueux réalisé en un matériau élastomère. En variante, l'embout 42 est fixé au segment de freinage par interposition d'une couche adhérente (non représentée) entre l'embout 42 et le segment de freinage 18. La couche adhérente est appliquée directement sur le segment de freinage 18. La couche adhérente est par exemple formée par une graisse épaisse ou par une colle forte qui est appliquée au fond de l'embout 42 de manière à être en contact direct avec le segment de freinage 18 après montage.

Selon encore une autre variante du premier mode de réalisation, l'embout 42 est fixé au segment de freinage par encliquetage élastique de formes complémentaires. Par exemple, la face interne d'au moins une paroi 44 latérale présente un ergot qui est susceptible d'être emboité élastiquement dans un cran complémentaire du segment de freinage 18 lors du montage de l'embout 42. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, la plaque 34 de glissement et les parois 44 latérales de l'embout 42 sont réalisés en un matériau plastique tel que du polyéthylène téréphtalate, aussi connu sous l'appellation "PET". L'embout 42 est par exemple réalisé par moulage du matériau plastique.

Le cas échéant, la couche 38 d'amortissement est insérée dans l'embout 42 après son moulage comme représenté à la figure 4. Le montage de l'embout 42 et son maintien en position sur le segment de freinage 18 peuvent réalisés selon l'une 10 quelconque des variantes déjà décrites dans le premier mode de réalisation. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, l'embout 42 est réalisé en un matériau plastique qui est surmoulé directement sur le segment de freinage 18. 15 Le cas échéant, une couche 38 d'amortissement est agencée à l'extrémité 24 du segment de freinage 18 avant l'opération de surmoulage afin que la couche 38 d'amortissement soit emprisonnée entre l'embout 42 et le segment de freinage 18. Dans ce mode de réalisation, la rugosité du segment de 20 freinage 18 suffit à maintenir l'embout 42 surmoulé en position pendant le montage du frein 10 à tambour. Néanmoins, pour améliorer encore l'adhérence entre le matériau plastique formant l'embout 42 et le segment de freinage 18, on pourra prévoir de creuser des motifs dans la partie de 25 segment de freinage 18 en contact avec l'embout 42 surmoulé avant l'opération de surmoulage. Le frein 10 à tambour réalisé selon l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention permet ainsi de diminuer les nuisances sonores de manière simple et peu onéreuse. 30 La plaque 34 de glissement permet de réduire la production de vibrations en favorisant le glissement des segments de freinage 18 sur leurs faces 26, 32 d'appui respectives.

De plus l'agencement d'une couche 38 d'amortissement entre la plaque 34 de glissement et le segment de freinage 18 permet d'absorber une partie des vibrations issues de la roue du véhicule.

En variante, l'embout 42 est solidarisé avec le piston 30, l'extrémité 24 du segment glissant dans la rainure de l'embout 42 qui en assure le guidage longitudinal. La face 36 de contact est alors tournée vers l'extrémité 22, 24 du segment 18 avec laquelle elle est directement en contact.

L'utilisation de l'embout 42 est très simple et s'intègre facilement dans les opérations de montage du frein 10 à tambour.

Claims (17)

1. REVENDICATIONS1. Frein (10) à tambour de véhicule automobile qui comporte : - un plateau (12) fixe ; - un tambour (14) qui est monté à rotation par rapport au plateau (12), qui est muni d'une jupe (16) périphérique de friction et qui est susceptible de porter une roue associée ; - au moins un segment (18) de freinage, de courbure correspondant à celle de la jupe périphérique de friction (16), dont une première extrémité (22) est contrainte en appui pivotant sur une face (26) d'appui fixe associée du plateau (12) et dont une deuxième extrémité (24) opposée est contrainte en appui contre une face (32) d'appui associée mobile d'un piston (30) d'actionnement qui commande le pivotement du segment de freinage (18) entre une position inactive vers laquelle il est rappelé élastiquement vers l'axe (A) du tambour (14) avec un jeu déterminé par rapport à la jupe périphérique de friction (16), et une position active dans laquelle il est sollicité radialement contre la jupe (16) périphérique de friction ; caractérisé en ce qu'une plaque (34) de glissement est interposée entre au moins une extrémité (22, 24) du segment de freinage (18) et la face (26, 32) d'appui associée à cette extrémité, la plaque de glissement (34) comportant une face (36) de contact qui est directement en contact soit avec ladite face (26, 32) d'appui, soit avec ladite extrémité (22, 24) du segments de freinage (18), la face (36) de contact présentant un coefficient de frottement qui est nettement inférieur au coefficient de frottement de l'extrémité (22, 24) du segment de freinage (18) sur la face (26, 32) d'appui associée
2. 2. Frein (10) à tambour selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face (36) de contact de la plaque de glissement (34) est directement en contact avec ladite face (26, 32) d'appui, la face (36) de contact présentant un coefficient defrottement sur ladite face (26, 32) d'appui qui est nettement inférieur au coefficient de frottement de l'extrémité (22, 24) du segment de freinage (18) sur la face (26, 32) d'appui associée.
3. 3. Frein (10) à tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque (34) de glissement est réalisée en un matériau plastique, tel que du polyéthylène téréphtalate contenant 30% de fibres.
4. 4. Frein (10) à tambour selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque (34) de glissement est réalisée en un matériau métallique, notamment en tôle d'acier inoxydable.
5. 5. Frein (10) à tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite face (36) de contact de la plaque (34) de glissement est munie d'un revêtement antiadhésif.
6. 6. Frein (10) à tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une couche (38) d'amortissement est interposée entre la plaque (34) de glissement et ladite extrémité (22, 24) associée du segment de freinage (18).
7. 7. Frein (10) à tambour selon la revendication 6, caractérisé en ce que la couche (38) d'amortissement est réalisée en matériau élastomère.
8. 8. Frein (10) à tambour selon la revendication précédente, 25 caractérisé en ce que la face opposée à ladite face (36) de contact de la plaque (34) de glissement est revêtue de ladite couche (38) d'amortissement.
9. 9. Frein (10) à tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque (34) 30 de glissement est portée par un embout (42) qui coiffe ladite extrémité (22, 24) associée du segment de freinage (18).
10. 10. Frein (10) à tambour selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'embout (42) comporte desparois (44) latérales qui sont réalisées venues de matière avec la plaque (34) de glissement.
11. 11. Frein (10) à tambour selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'embout (42) est retenu en position sur ladite extrémité du segment de freinage (18) par des moyens d'agrippement entre les parois (44) latérales de l'embout (42) et ladite extrémité du segment de freinage (18).
12. 12. Frein (10) à tambour selon l'une des revendications 9 ou 10 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que l'embout (18) est réalisé en un matériau plastique qui est surmoulé sur ladite extrémité du segment de freinage (18).
13. 13. Frein (10) à tambour selon la revendication l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'embout (42) est fixé à ladite extrémité du segment de freinage (18) par interposition d'une couche.
14. 14. Frein (10) à tambour selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couche adhérente est formée par une graisse qui est appliquée à l'intérieur au fond de l'embout (42).
15. 15. Frein (10) à tambour selon la revendication 13, caractérisé en ce que la couche adhérente est formée par une colle forte.
16. 16. Frein (10) à tambour selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'embout (42) est 25 fixé à ladite extrémité du segment de freinage (18) par emboîtement élastique de formes complémentaires.
17. 17. Procédé de fabrication d'un embout selon la revendication 10 prise en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce que l'embout (42) est réalisé par pliage d'une 30 tôle métallique.