WO2023062300A1 - Frein à tambour pour exercer un premier effort et un effort de réaction - Google Patents

Frein à tambour pour exercer un premier effort et un effort de réaction Download PDF

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WO2023062300A1
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lever
drum
segment
brake
actuator
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PCT/FR2022/051861
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Aleksander Hurwic
Gérard Luu
Jérôme BERTRAND
Ludovic LEVASSORT
Pierre-Marc NICLOT
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Hitachi Astemo France
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Definitions

  • the invention relates to brakes for motorized vehicles. Elie relates to a drum brake for a road vehicle.
  • Drum brakes include a drum, a plate, two shoes, a slack take-up rod, a lever, a cable and an actuator, to ensure parking braking of a vehicle.
  • the lever pivots and urges the segments apart towards the drum to brake the wheel of the vehicle. More specifically, the pivoting of the lever causes a first segment which is close to the lever to pivot towards the drum, the pivoting of the first segment causes the movement of the play-up link, and the play-up link causes the pivoting of the second segment towards the drum.
  • the subject of the invention is a drum brake module for a road vehicle.
  • the drum brake module includes a plate, a first brake shoe, a second brake shoe, and a brake actuator.
  • the first brake shoe and the second brake shoe are connected to the plate while being pivotable relative to the plate.
  • the brake actuator is configured to urge the first brake shoe and the second brake shoe apart toward a brake drum.
  • the actuator is configured to exert a first tensile force on a first segment biasing member which is configured to bias the first segment towards the drum.
  • the first effort moves the first segment biaser with a motion including rotation.
  • the braking actuator is configured to exert a second thrust and reaction force with respect to the first force on a second segment biasing member.
  • the second segment biasing member is configured to bias the second segment toward the drum.
  • the second force moves the second segment biaser with a motion including rotation.
  • the second force is in particular a reaction force to the first force, by being generated by the first force and by opposing the first force.
  • the second force is in particular opposed to the first force by being substantially aligned with the first force and in the opposite direction to the second force.
  • the first force is in particular exerted on the first segment biasing member substantially without taking up the force of the first force on the plate.
  • the second force is in particular exerted on the second segment biasing member substantially without taking up the second force on the plate.
  • the resumption of the first effort of the first effort and of the second effort is carried out in particular on the drum.
  • the drum brake module according to the invention, the braking forces between the segments are better balanced, the take-up of the braking forces is improved, and the mechanical stresses exerted on the plate are limited, in particular during braking of vehicle parking.
  • the drum brake module generates a total braking force which is more symmetrical, due to the first force and the second force reacting to the first force.
  • the tray can therefore be used longer and/or the tray can be made lighter.
  • the total braking force which is exerted by the segments on the drum tends to increase.
  • the second segment biasing member tends to generate a higher moment on the second segment in simplex mode, or even a higher moment than that which would be generated by a play take-up link on the second segment of a drum brake of known structure in dual servo mode.
  • the first segment biasing member comprises a first lever which is connected to the plate while being able to pivot relative to the plate.
  • the first lever is configured to pivot by urging pivoting of the first segment toward the drum.
  • the braking actuator is configured to pull the first lever by pivoting the first lever to pivot the first segment towards the drum.
  • the braking actuator comprises a cable which is configured to pull on the first lever by pivoting the first lever so that the first lever urges the pivoting of the first segment towards the drum, when the cable is pulled.
  • the second segment biasing member comprises a second lever which is connected to the plate while being able to pivot relative to the plate.
  • the second lever is configured to pivot by biasing the second segment toward the drum.
  • the braking actuator is configured to push the second lever by pivoting the second lever to pivot the second segment towards the drum.
  • the braking actuator comprises a sheath which is configured to push on the second lever by causing the second lever to pivot so that the second lever requests the pivoting of the second segment towards the drum, when the sheath is pushed towards the second lever.
  • the sheath is configured to be elastically compressed when pushed towards the second lever.
  • the braking actuator comprises a motion converter comprises a screw and a nut.
  • the motion converter is configured to convert a rotational motion of a driving element into a translational motion of the driven element.
  • the driving element comprises one of the screw and the nut.
  • the driven element comprises the other of the screw and the nut with respect to the driving element.
  • the cable is attached to the driven element.
  • the driving element is configured to press on the sheath, by pushing the sheath.
  • the driven element is the screw
  • the driving element is the nut
  • the braking actuator comprises an electric motor and the motion converter which is configured to be driven by the electric motor.
  • the first segment is diametrically opposed relative to the plate with respect to the second segment, in at least one position of the first segment and of the second segment.
  • the first lever is symmetrical by plane symmetry with respect to the second lever, in at least one position of the first lever and of the second lever.
  • the invention also relates to a drum brake for a motor vehicle.
  • the drum brake comprises a drum and a brake module as defined above.
  • the drum is rigidly secured to a wheel of the vehicle.
  • the braking actuator is configured to provide parking braking and/or emergency braking of the wheel of the motorized vehicle.
  • the braking actuator is in particular configured to operate in simplex mode.
  • the brake comprises a first hydraulic and/or electromechanical actuator and the braking actuator.
  • the first actuator is configured to move the first segment and the second segment apart toward the drum.
  • the first actuator is configured to ensure the service braking of the wheel of the motorized vehicle.
  • the invention also relates to a road vehicle, for example an automobile, which comprises two rear wheels, a rear axle connecting the two rear wheels, and two drum brakes as defined above, each of the drum brakes being configured to brake one of the rear wheels.
  • FIG. 1 is a partial schematic representation in perspective of a drum brake according to a first embodiment of the invention, the drum being removed;
  • Figure 2 is a schematic cross-sectional view relative to the plate and along the line AA of the drum brake according to the first embodiment.
  • FIG. 1 represents a drum brake 1 for a road vehicle, for example an automobile.
  • the road vehicle has two wheels, three wheels, four wheels or more.
  • the road vehicle comprises for example two rear wheels, a rear axle connecting the two rear wheels, and two drum brakes 1 to brake the rear wheels such as that shown in Figures 1 and 2.
  • the drum brake 1 comprises a drum 2, a plate 3, a first actuator 6, a braking mechanism comprising a braking actuator 4, a fixed stop also called fixed point 7, segments 8, a return means for the segments and a link 13 for taking up play.
  • the drum brake 1 is configured to provide the service braking, the emergency braking and/or the parking braking of one of the wheels of the road vehicle .
  • the drum 2 is configured to be fixed to a wheel of the vehicle. It is fixed in rotation to the wheel of the vehicle, for example by being fixed to the hub of the wheel.
  • the plate 3 is configured to be fixed to a frame of the vehicle.
  • the plate 3 has the general shape of a disc around an axis of revolution X-X which coincides with the axis of rotation of the wheel to be braked. It is made of thin sheet metal.
  • the plate 3 serves as a support for the actuators 4, 6, the segments 8 and the fixed point 7 of the drum brake 1.
  • the segments 8 comprise a first braking segment 81 and a second braking segment 84.
  • the first segment 81 is diametrically opposed relative to the axis of revolution X-X with respect to the second segment 84, in the absence of braking and of slope on which the vehicle comprising the brake 1 is located.
  • Each of the segments 8 is configured to pivot relative to the plate 3 towards the drum 2 around the fixed point 7, in particular during braking of service of the drum brake 1.
  • Each of the segments 8 is configured to pivot relative to the plate 3 towards the drum 2 around the longitudinal ends of the connecting rod 13 for taking up play, in particular during emergency braking and/or braking parking brake drum 1.
  • the first segment 81 extends longitudinally from a first longitudinal end 81a to an opposite second longitudinal end 81b.
  • the first segment 81 is configured to pivot relative to the plate at its first longitudinal end 81a during emergency braking and/or parking of the drum brake 1.
  • the first segment 81 is configured to pivot relative to the plate at its second longitudinal end 81b during service braking of the drum brake 1.
  • the second segment 84 extends longitudinally from a first longitudinal end 84a to an opposite second longitudinal end 84b.
  • the second segment 84 is configured to pivot relative to the plate at its first longitudinal end 84a during emergency braking and/or parking of the drum brake 1.
  • the second segment 84 is configured to pivot relative to the plate at its second longitudinal end 84b during service braking of the drum brake 1.
  • Each of the segments 8 comprises a core 80 and a brake lining 82.
  • the segments 8 are connected to the plate 3 while being able to pivot relative to the plate 3.
  • Core 80 serves as a support for brake lining 82.
  • Brake lining 82 is configured to come into direct mechanical contact with drum 2 to brake the wheel by friction of brake lining 82 against an inner wall of drum 2.
  • the segment return means comprises a first segment return spring 11 and a second segment return spring 11.
  • the return means is configured to urge the segments 8 towards their rest position in which the segments 8 are diametrically opposed relative to the plate 3.
  • the first return spring 11 connects the first longitudinal end 81a of the first segment 81 to the first longitudinal end 84a of the second segment 84.
  • the first return spring 11 is for example located close to the first actuator 6.
  • the first return spring 11 is configured to urge the segments 8 towards their rest position following emergency braking and/or parking of the road vehicle.
  • the second return spring 11 connects the second longitudinal end 81b of the first segment 81 to the second longitudinal end 84b of the second segment 84.
  • the second return spring 11 is for example located close to the fixed point 7.
  • the second return spring 11 and the first return spring 11 and are diametrically opposed relative to the plate 3.
  • the second return spring 11 is configured to urge the segments 8 towards their rest position following service braking of the road vehicle.
  • the backlash link 13 extends from the first segment 81 to the second segment 84. It is configured to urge the segments 8 apart towards the drum 2 when a brake lining wear clearance 82 is greater. at a threshold value, so that the brake linings 82 are in mechanical contact with the drum 2 during the braking of the brake 1.
  • the link 13 for taking up play is in particular configured to incrementally increase the difference between the first longitudinal end first segment 81 and the first longitudinal end 84a of the second segment 84 as brake lining 82 wears, in the rest position of the segments 8.
  • the first actuator 6 is a hydraulic and/or electromechanical actuator.
  • the first actuator 6 When the first actuator 6 is hydraulic, it comprises a chamber intended to be filled with braking fluid and it is known by the name of “wheel cylinder”.
  • the first actuator 6 When the first actuator 6 is electromechanical, it comprises a gear motor.
  • the first actuator 6 is configured to separate the first segment 81 and the second segment 84 from each other towards the drum 2, to ensure the service braking of a wheel of the motorized vehicle.
  • the first actuator 6 is configured to pivot the first segment 81 at its second longitudinal end 81b and the second segment 84 at its second longitudinal end 84b, each around the fixed point 7.
  • the braking mechanism comprises the braking actuator 4, a first lever 42 and a second lever 44.
  • the braking mechanism is configured to separate the first segment 81 and the second segment 84 from each other towards the drum 2 to brake the wheel of the vehicle, during emergency braking and/or parking of the road vehicle.
  • the first lever 42 extends longitudinally from a first longitudinal end 42a to a second longitudinal end 42b.
  • the first longitudinal end 42a is located close to the first actuator 6.
  • the second longitudinal end 42b is located close to the fixed point 7 and it is fixed to the cable 41 by a clip 47.
  • the first lever 42 extends parallel to the plate 3
  • the first lever 42 is in particular substantially against the plate 3.
  • the first lever 42 is inside the brake, being located between the plate 3 and the drum.
  • the first lever 42 is connected to the plate 3 while being able to pivot relative to the plate 3.
  • the first lever 42 bears on one of the longitudinal ends of the link 13 for taking up play.
  • the first lever 42 is configured to pivot around the first longitudinal end 42a, and more precisely around a first lever axis 32, when it is pulled at its second longitudinal end 42b by the cable 41 radially inwards by relative to the plate 3.
  • the first lever 42 is configured to pivot by urging a pivoting of the first segment 81 towards the drum 2.
  • the first lever 42 is a first segment biasing member configured to urge the first segment 81 towards the drum 2.
  • the clip 47 is rigidly attached to the end of the cable 41 and it comes into axial abutment on an eyelet for passing the cable 41.
  • the clip 47 is for example formed by a cap which crushes the cable 41.
  • the second lever 44 extends longitudinally from a first longitudinal end 44a to a second longitudinal end 44b. There first longitudinal end 44a is located near the first actuator 6. The second longitudinal end 44b is located near the fixed point 7 and it comprises an axial stop for the sheath 43 and/or for a sheath end piece. This axial stop is typically an eyelet 46 for passage of the cable 41 against the second lever 44.
  • the second lever 44 extends parallel to the plate 3. The second lever 44 is in particular substantially against the plate 3.
  • the second lever 44 is at the inside the brake, being located between the plate 3 and the drum.
  • the second lever 44 is connected to the plate 3 is pivotally movable relative to the plate 3.
  • the second lever 44 is configured to bear on a longitudinal end of the link 13 for taking up play which is opposite to that on which the first lever 42 takes support.
  • the second lever 44 is symmetrical by plane symmetry with respect to the first lever 42, in at least one position of the first lever 42 and of the second lever 44.
  • the first lever 42 and the second lever 44 are configured to move symmetrically by plane symmetry in the absence of slope.
  • the second lever 44 is configured to pivot around its first longitudinal end 44a, and more precisely around a second lever axis 34, when it is pushed at its second longitudinal end 44b by the sheath 43 radially towards the inside of the plate 3.
  • the second lever 44 is configured to pivot by urging a pivoting of the second segment 84 towards the drum 2.
  • the second lever 44 is a first segment biasing member configured to urge the second segment 84 towards the drum 2.
  • the braking actuator 4 comprises a geared motor 50, a cable 41 and a sheath 43.
  • the braking actuator 4 is configured to urge the first segment 81 and the second segment 84 to move apart towards the drum 2, via the first lever 42 and the second lever 44, to provide parking braking and/or emergency braking of the wheel of the motorized vehicle.
  • the braking actuator 4 is configured to exert a first force F1 on the first lever 42 so that the first lever 42 urges the first segment 81 towards the drum 2.
  • the braking actuator 4 is configured to exert a second reaction force F2 with respect to the first force F1 on the second lever 44 so that the second lever 44 urges the second segment 84 towards the drum 2.
  • the brake actuator 4 is configured to pull the first lever 42 by pivoting the first lever 42 to pivot the first segment 81 towards the drum 2.
  • the brake actuator 4 is configured to push the second lever 44 by pivoting the second lever 44 to pivot the second segment 84 towards the drum 2.
  • Geared motor 50 includes an electric motor (not shown) and a gear (not shown) that is configured to be driven by the electric motor.
  • An output shaft of the geared motor is typically configured to drive a nut 58 in rotation.
  • the gearhead includes a motion converter.
  • the reducer is configured to transform a rotational movement of a shaft at the output of the electric motor into a translational movement of the cable 41 and of the sheath 43, to actuate the first lever 42 and the second lever 44.
  • the motion converter comprises a screw 56 and a nut 58.
  • the motion converter is configured to convert a rotational movement of a driving element into a translational movement of the driven element.
  • the driving element comprises one of the screw 56 and the nut 58
  • the driven element comprises the other of the screw 56 and the nut 58 with respect to the driving element.
  • the screw-nut mechanism of the motion converter is preferably irreversible, to hold the segments 8 against the drum 2 during emergency braking and/or parking of the vehicle.
  • the drum brake 1 comprises a member for holding the segments 8 in the emergency braking and/or parking position.
  • the driven element is the screw 56.
  • the driving element is the nut 58.
  • the screw 56 is locked in rotation around the longitudinal axis YY of the screw which is substantially the longitudinal axis YY of the geared motor 50 and the screw is movable in translation along the longitudinal axis YY of the screw, to pull the cable 41.
  • the nut 58 is advantageously locked in translation around the axis longitudinal YY of the screw and the nut 58 is rotatable around the longitudinal axis YY of the screw, to push the sheath 43.
  • the cable 41 extends in the extension of the geared motor 50 by connecting the geared motor to the segments 8.
  • the cable 41 extends longitudinally from a first longitudinal end 41a to a second longitudinal end 41b. In the embodiment shown, the cable 41 extends at least partially between the plate 3 and the levers 42, 44.
  • the cable 41 is fixed to the screw 56, at its first longitudinal end 41a. Cable 41 is attached to screw 56 at a longitudinal end of screw 56 which is opposite the longitudinal end of screw 56 which is mechanically connected to the electric motor.
  • the cable 41 is fixed to the first lever 42 by the clip 47, at the second longitudinal end 41b of the cable. Cable 41 passes through eyelet 46 of second lever 44, between screw 56 and first lever 42.
  • the cable 41 is configured to pull the first lever 42 when the cable 41 is pulled by the screw 56 along the Y-Y longitudinal axis of the screw 56.
  • the cable 41 is configured to pull the first lever 42 by pivoting the first lever 42 so that the first lever 42 urges the pivoting of the first segment 81 towards the drum 2, when the cable 41 is pulled.
  • the sheath 43 surrounds the cable 41, between the geared motor 50 and the eyelet 46 which serves as an axial stop for the sheath 43.
  • the sheath 43 extends longitudinally from a first longitudinal end near the motion converter to a second longitudinal end which bears against the eyelet 46 of the second lever 44.
  • each longitudinal end of the sheath 43 is provided with a sheath end piece.
  • the sheath 43 is configured to be compressed between the second end 44b of the second lever 44 and the rotatable element of the motion converter, typically the nut 58.
  • the sheath 43 is configured to push on the second lever 44 by pivoting the second lever 44 so that the second lever 44 urges the pivoting of the second segment 84 towards the drum 2, when the sheath 43 is pushed towards the second lever 44.
  • the drum brake 1 according to the invention comprises a cable guide member (not shown) which is configured to guide the cable 41 relative to the plate 3 and to the levers 42, 44, to facilitate the attachment of the cable 41 blindly.
  • the cable guide member typically includes a spring.
  • drum brake 1 according to the first embodiment shown is described with reference to FIG. 1 and FIG. 2.
  • An emergency braking and/or parking command is transmitted to the electric motor which causes the movement of the screw 56 of the motion converter along the Y-Y longitudinal axis of the screw 56.
  • the movement of the screw 56 along its Y-Y longitudinal axis pulls on the cable 41.
  • the cable 41 pulls on the second longitudinal end 42b of the first lever 42, by exerting a first pulling force F1 on the first lever 42.
  • the first Fl effort is oriented inward relative to the plate 3 and to the second lever 44.
  • This first force F1 on the first lever 42 causes the first lever 42 to pivot around its first longitudinal end 42a radially towards the inside of the plate 3. By pivoting around its first longitudinal end 42a, the first lever 42 pivots the first segment 81 around its first longitudinal end 81a towards the drum 2. By pivoting around its first longitudinal end 81a, the first segment 81 exerts a first braking force F3 by friction on the drum 2 during emergency braking and/or parking of brake 1.
  • the sheath 43 which surrounds the cable 41 is pushed against the eyelet 46 of the second lever 44, being compressed against the eyelet 46 which serves as an axial stop for the sheath 43.
  • the sheath 43 pushes the second lever 44 by pressing on the second longitudinal end 44b of the second lever 44, by exerting on the second lever 44 a second force F2 of thrust and reaction to the first force F1.
  • the second force F2 is opposed to the first force F1, being substantially aligned with the first force F1 along the longitudinal direction of the cable 41 and being in the opposite direction to the first force F1.
  • the second force F2 is a thrust force which is oriented towards the inside of the plate 3 and the first lever 42.
  • This second force F2 on the second lever 44 causes the second lever 44 to pivot around its first longitudinal end 44a radially inwards with respect to the plate 3. By pivoting around its first longitudinal end 44a, the second lever 44 pivots the second segment 84 around its first longitudinal end 84a towards the drum 2. By pivoting around its first longitudinal end 84a, the second segment 84 exerts a second braking force F4 by friction on the drum 2 during emergency braking and/or parking brake 1.
  • the drum brake 1 thus advantageously operates in simplex mode for emergency braking and/or parking, unlike the traditional dual servo operating mode for emergency braking and/or parking.
  • the electric motor of the geared motor rotates the driving element, typically the nut 58, in the opposite direction to the direction of rotation of the driving element during emergency and/or parking braking.
  • the drum brake 1 the braking forces F3, F4 exerted by the segments 81, 84 on the drum 2 are better balanced.
  • the drum brake 1 generates a total braking force F3, F4 which is more symmetrical due to the first force F1 and the second force F2 in reaction to the first force which is opposed to the first force F1.
  • the recovery of the braking forces F3, F4 of the drum brake 1 is improved.
  • the recovery of effort from the first effort F1 and from the second effort F2 tends to be of lower intensity.
  • the recovery of effort from the first effort F1 and the second effort F2 also tends to take place on the drum 2 rather than on the plate 3.
  • Tray 3 can therefore be used longer and/or tray 3 can be made lighter, for example by having a thinner bottom wall. Due to the first lever 42 and the second lever 44, the total braking force F3, F4 which is exerted by the segments 81, 84 on the drum 2 tends to increase. In particular, the second lever 44 tends to generate a significant moment on the second segment 84 for operation in simplex mode, or even a higher moment than that which would be generated by a link 13 for taking up play on the second segment 84 d a drum brake 1 of known structure in dual servo mode.
  • the power of the geared motor 50 for emergency and/or parking braking can be reduced by reducing the power of the electric motor and/or by limiting the rate of reduction of the gear.
  • sheath 43 Since sheath 43 is compressible along the longitudinal direction of cable 41, sheath 43 serves as an elastic reserve by storing elastic energy when compressed. This elastic energy is capable of being released by compensating for untimely changes in the tension of cable 41, for example slight fluctuations in the tension of cable 41, thereby limiting untimely variations in braking force F3, F4.
  • the sheath 43 By being compressible, the sheath 43 also tends to increase the braking force F4 which is exerted by the second segment 84 on the drum 2.
  • the geared motor 50 can thus be less powerful and/or the total braking force F3, F4 tends to increase during emergency braking and/or parking of drum brake 1.
  • the drum brake 1 does not include a first actuator 6.
  • the vehicle includes in particular at least a disc brake to brake one of the wheels of the vehicle.
  • the drum brake 1 is partially integrated into the central bell of a brake disc, which then forms the drum 2 of the drum brake.
  • Such an architecture is sometimes called “Drum in Hat”.
  • the vehicle may also include a handbrake and a pawl retaining a handbrake operating lever, to pull on the cable 41 and separate the segments 8 from each other.
  • the link 13 for taking up play is replaced by an intermediate plate resting between the two segments 8.
  • the link 13 for taking up play is replaced by the first actuator 6 if it is mounted floating relative to the plate 3.
  • the link 13 for taking up play is also configured to transmit a braking force between the first segment 81 and the second segment 84 to separate the segments 8 from each other during parking braking and /or emergency braking of drum brake 1.
  • the position of the levers 42, 44 and/or of the segments 81, 84 is likely to vary relative to the plate 3 and to the geared motor 50.
  • the drum brake 1 comprises a single lever 42, 44, for example the first lever 42.
  • a drum brake 1 comprising any number of levers 42, 44, other mechanical activation element or other segment biasing element, for example 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12 or more, does not depart from the scope of the present invention.
  • the first segment biasing member and/or the second segment biasing member comprise a translational motion to rotational motion converter, for example a cam.
  • the braking actuator 4 also comprises a hydraulic actuator.
  • the geared motor 50 of the braking actuator 4 is configured to drive the nut 58 in translation along the longitudinal direction Y-Y of the screw, instead of the nut 58.
  • the driving element and the driven element of the geared motor 50 are reversed with respect to those of the embodiment shown.
  • the nut 58 is configured to press directly on the sheath 43, pushing the sheath 43 towards the second lever 44.
  • the sheath 43 is incompressible, in particular when the nut 58 presses on the sheath 43.
  • X-X axis of revolution of the plate and the drum

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

L'invention concerne un module de frein (1) à tambour pour véhicule routier. Le module de frein (1) comprend un actionneur de freinage (4) configuré pour solliciter un premier segment (81) et un deuxième segment (84) en écartement l'un de l'autre vers un tambour (2) pour freiner une roue du véhicule. L'actionneur de freinage (4) est configuré pour exercer un premier effort (F1) de traction sur un premier levier (42) qui sollicite un premier segment (81) vers le tambour. L'actionneur de freinage (4) est configuré pour exercer un deuxième effort (F2) de poussée et de réaction par rapport au premier effort (F1) sur un deuxième organe de sollicitation (44) de segment qui sollicite le deuxième segment (84) vers le tambour (2).

Description

FREIN A TAMBOUR POUR EXERCER UN PREMIER EFFORT ET UN EFFORT DE REACTION
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention se rapporte aux freins pour véhicules motorises. Elie concerne un frein à tambour pour véhicule routier.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Des freins à tambour comprennent un tambour, un plateau, deux segments, une biellette de rattrapage de jeu, un levier, un câble et un actionneur, pour assurer un freinage de stationnement d'un véhicule.
Lorsque l'actionneur tire sur le câble, le levier pivote et sollicite les segments en écartement vers le tambour pour freiner la roue du véhicule. Plus précisément, le pivotement du levier fait pivoter vers le tambour un premier segment qui est à proximité du levier, le pivotement du premier segment provoque le déplacement de la biellette de rattrapage de jeu, et la biellette de rattrapage de jeu entraine le pivotement du deuxième segment vers le tambour.
Il existe un besoin pour davantage équilibrer les efforts de freinage entre les segments du frein, améliorer la reprise des efforts de freinage et limiter les contraintes mécaniques exercées sur le plateau, notamment lors d'un freinage de stationnement du véhicule.
Il existe également un besoin pour limiter les variations d'effort de freinage en cas de fluctuations intempestives d'une commande de freinage. Enfin, il existe un besoin de limiter la puissance de l'actionneur et/ou accroître les efforts de freinage.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
A cet égard, l'invention a pour objet un module de frein à tambour pour véhicule routier. Le module de frein à tambour comprend un plateau, un premier segment de freinage, un deuxième segment de freinage et un actionneur de freinage. Le premier segment de freinage et le deuxième segment de freinage sont raccordés au plateau en étant mobiles en pivotement relativement au plateau. L'actionneur de freinage est configuré pour solliciter en écartement le premier segment de freinage et le deuxième segment de freinage vers un tambour du frein.
Selon l'invention, l'actionneur est configuré pour exercer un premier effort de traction sur un premier organe de sollicitation de segment qui est configuré pour solliciter le premier segment vers le tambour. Le premier effort déplace le premier organe de sollicitation de segment avec un mouvement comprenant une rotation. L'actionneur de freinage est configuré pour exercer un deuxième effort de poussée et de réaction par rapport au premier effort sur un deuxième organe de sollicitation de segment. Le deuxième organe de sollicitation de segment est configuré pour solliciter le deuxième segment vers le tambour. Le deuxième effort déplace le deuxième organe de sollicitation de segment avec un mouvement comprenant une rotation.
Le deuxième effort est notamment un effort de réaction au premier effort, en étant généré par le premier effort et en s'opposant au premier effort. Le deuxième effort est notamment opposé au premier effort en étant sensiblement aligné avec le premier effort et en sens inverse du deuxième effort.
Le premier effort est notamment exercé sur le premier organe de sollicitation de segment sensiblement sans reprise d'effort du premier effort sur le plateau. Le deuxième effort est notamment exercé sur le deuxième organe de sollicitation de segment sensiblement sans reprise du deuxième effort sur le plateau. La reprise du premier d'effort du premier effort et du deuxième effort s'effectue notamment sur le tambour.
Grâce au module de frein à tambour selon l'invention, les efforts de freinage entre les segments sont mieux équilibrés, la reprise des efforts de freinage est améliorée, et les contraintes mécaniques exercées sur le plateau sont limitées, notamment lors d'un freinage de stationnement du véhicule.
En particulier, le module de frein à tambour génère un effort total freinage qui est davantage symétrique, du fait du premier effort et du deuxième effort de réaction au premier effort. La reprise d'effort du premier effort et du deuxième effort tendant à s'effectuer sur le tambour plutôt que sur le plateau, les contraintes mécaniques exercées sur le plateau sont réduites. Le plateau peut donc être utilisé plus longtemps et/ou le plateau peut être allégé.
Du fait du premier organe de sollicitation de segment et du deuxième organe de sollicitation de segment, l'effort de freinage total qui est exercé par les segments sur le tambour tend à augmenter. En particulier, le deuxième organe de sollicitation de segment tend à générer un moment plus élevé sur le deuxième segment en mode simplex, ou même un moment plus élevé que celui qui serait généré par une biellette de rattrapage de jeu sur le deuxième segment d'un frein à tambour de structure connue en mode dual servo.
Du fait notamment de l'augmentation du moment exercé sur le deuxième segment, il est possible de diminuer la puissance de l'actionneur de freinage et/ou il est possible d'augmenter l'effort de freinage qui est exercé par l'actionneur de freinage pour freiner la roue.
Selon une particularité de réalisation, le premier organe de sollicitation de segment comprend un premier levier qui est raccordé au plateau en étant mobile en pivotement relativement au plateau. Le premier levier est configuré pour pivoter en sollicitant un pivotement du premier segment vers le tambour.
Selon une particularité de réalisation, l'actionneur de freinage est configuré pour tirer le premier levier en faisant pivoter le premier levier pour faire pivoter le premier segment vers le tambour.
Selon une particularité de réalisation, l'actionneur de freinage comprend un câble qui est configuré pour tirer sur le premier levier en faisant pivoter le premier levier pour que le premier levier sollicite le pivotement du premier segment vers le tambour, lorsque le câble est tiré.
Selon une particularité de réalisation, le deuxième organe de sollicitation de segment comprend un deuxième levier qui est raccordé au plateau en étant mobile en pivotement relativement au plateau. Le deuxième levier est configuré pour pivoter en sollicitant un pivotement du deuxième segment vers le tambour. Selon une particularité de réalisation, l'actionneur de freinage est configuré pour pousser le deuxième levier en faisant pivoter le deuxième levier pour faire pivoter le deuxième segment vers le tambour.
Selon une particularité de réalisation, l'actionneur de freinage comprend une gaine qui est configurée pour pousser sur le deuxième levier en faisant pivoter le deuxième levier pour que le deuxième levier sollicite le pivotement du deuxième segment vers le tambour, lorsque la gaine est poussée vers le deuxième levier.
De préférence, la gaine est configurée pour être comprimée élastiquement lorsqu'elle est poussée vers le deuxième levier.
Selon une particularité de réalisation, l'actionneur de freinage comprend un convertisseur de mouvement comprend une vis et un écrou. Le convertisseur de mouvement est configuré pour convertir un mouvement de rotation d'un élément menant en un mouvement de translation de l'élément mené. L'élément menant comprend l'un de la vis et de l'écrou. L'élément mené comprend l'autre de la vis et de l'écrou par rapport à l'élément menant.
Selon une particularité de réalisation, le câble est attaché à l'élément mené.
Selon une particularité de réalisation, l'élément menant est configuré pour appuyer sur la gaine, en poussant la gaine.
Selon une particularité de réalisation, l'élément mené est la vis, l'élément menant est l'écrou.
Selon une particularité de réalisation, l'actionneur de freinage comprend un moteur électrique et le convertisseur de mouvement qui est configuré pour être entraîné par le moteur électrique.
Selon une particularité de réalisation, le premier segment est diamétralement opposé relativement au plateau par rapport au deuxième segment, dans au moins une position du premier segment et du deuxième segment.
Selon une particularité de réalisation, le premier levier est symétrique par symétrie plane par rapport au deuxième levier, dans au moins une position du premier levier et du deuxième levier. L'invention concerne également un frein à tambour pour véhicule motorisé. Le frein à tambour comprend un tambour et un module de frein tel que défini ci-dessus. Le tambour est rigidement solidaire d'une roue du véhicule. L'actionneur de freinage est configuré pour assurer le freinage de stationnement et/ou le freinage de secours de la roue du véhicule motorisé. L'actionneur de freinage est notamment configuré pour fonctionner en mode simplex.
Selon une particularité de réalisation, le frein comprend un premier actionneur hydraulique et/ou électromécanique et l'actionneur de freinage. Le premier actionneur est configuré pour écarter le premier segment et le deuxième segment l'un de l'autre vers le tambour.
De préférence, le premier actionneur est configuré pour assurer le freinage de service de la roue du véhicule motorisé.
L'invention a aussi pour objet un véhicule routier, par exemple une automobile, qui comprend deux roues arrières, un axe arrière reliant les deux roues arrières, et deux freins à tambour tels que défini ci-dessus, chacun des freins à tambour étant configuré pour freiner une des roues arrières.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique partielle en perspective d'un frein à tambour selon un premier mode de réalisation de l'invention, le tambour étant enlevé ; la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale par rapport au plateau et selon la ligne A-A du frein à tambour selon le premier mode de réalisation. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
La figure 1 représente un frein 1 à tambour pour un véhicule routier, par exemple une automobile. Le véhicule routier comporte deux roues, trois roues, quatre roues ou plus. Le véhicule routier comprend par exemple deux roues arrière, un axe arrière reliant les deux roues arrière, et deux freins 1 à tambour pour freiner les roues arrière tels que celui qui est représenté aux figures 1 et 2.
En référence conjointe aux figures 1 et 2, le frein 1 à tambour comprend un tambour 2, un plateau 3, un premier actionneur 6, un mécanisme de freinage comprenant un actionneur de freinage 4, une butée fixe également appelée point fixe 7, des segments 8, un moyen de rappel des segments et une biellette 13 de rattrapage de jeu. Le frein 1 à tambour est configuré pour assurer le freinage de service, le freinage de secours et/ou le freinage de stationnement d'une des roues de véhicule routier.
Le tambour 2 est configuré pour être fixé à une roue du véhicule. Il est solidaire en rotation de la roue du véhicule, en étant par exemple fixé au moyeu de la roue.
Le plateau 3 est configuré pour être fixé à un châssis du véhicule. Le plateau 3 a une forme générale de disque autour d'un axe de révolution X-X qui est confondu avec l'axe de rotation de la roue à freiner. Il est fabriqué en tôle mince. Le plateau 3 sert de support aux actionneurs 4, 6, aux segments 8 et au point fixe 7 du frein 1 à tambour.
Les segments 8 comportent un premier segment de freinage 81 et un deuxième segment de freinage 84. Le premier segment 81 est diamétralement opposé relativement à l'axe de révolution X-X par rapport au deuxième segment 84, en l'absence de freinage et de pente sur laquelle se situe le véhicule comportant le frein 1.
Chacun des segments 8 est configuré pour pivoter relativement au plateau 3 vers le tambour 2 autour du point fixe 7, en particulier lors d'un freinage de service du frein à tambour 1. Chacun des segments 8 est configure pour pivoter relativement au plateau 3 vers le tambour 2 autour des extrémités longitudinales de la biellette 13 de rattrapage de jeu, en particulier lors d'un freinage de secours et/ou un freinage de stationnement du frein à tambour 1.
Le premier segment 81 s'étend longitudinalement depuis une première extrémité longitudinale 81a jusqu'à une deuxième extrémité longitudinale 81b opposée. Le premier segment 81 est configuré pour pivoter relativement au plateau à sa première extrémité longitudinale 81a lors d'un freinage de secours et/ou de stationnement du frein 1 à tambour. Le premier segment 81 est configuré pour pivoter relativement au plateau à sa deuxième extrémité longitudinale 81b lors d'un freinage de service du frein 1 à tambour.
Le deuxième segment 84 s'étend longitudinalement depuis une première extrémité longitudinale 84a jusqu'à une deuxième extrémité longitudinale 84b opposée. Le deuxième segment 84 est configuré pour pivoter relativement au plateau à sa première extrémité longitudinale 84a lors d'un freinage de secours et/ou de stationnement du frein 1 à tambour. Le deuxième segment 84 est configuré pour pivoter relativement au plateau à sa deuxième extrémité longitudinale 84b lors d'un freinage de service du frein 1 à tambour.
Chacun des segments 8 comporte une âme 80 et une garniture de freinage 82. Les segments 8 sont raccordés au plateau 3 en étant mobiles en pivotement relativement au plateau 3.
L'âme 80 sert de support à la garniture de freinage 82. La garniture de freinage 82 est configurée pour venir en contact mécanique direct du tambour 2 pour freiner la roue par friction de la garniture de freinage 82 contre une paroi intérieure du tambour 2.
Le moyen de rappel des segments comporte un premier ressort de rappel 11 des segments et un deuxième ressort de rappel 11 des segments. Le moyen de rappel est configuré pour solliciter les segments 8 vers leur position de repos dans laquelle les segments 8 sont diamétralement opposés relativement au plateau 3. Le premier ressort de rappel 11 relie la première extrémité longitudinale 81a du premier segment 81 à la première extrémité longitudinale 84a du deuxième segment 84. Le premier ressort de rappel 11 est par exemple situé à proximité du premier actionneur 6. Le premier ressort de rappel 11 est configuré pour solliciter les segments 8 vers leur position de repos suite à un freinage de secours et/ou de stationnement du véhicule routier.
Le deuxième ressort de rappel 11 relie la deuxième extrémité longitudinale 81b du premier segment 81 à la deuxième extrémité longitudinale 84b du deuxième segment 84. Le deuxième ressort de rappel 11 est par exemple situé à proximité du point fixe 7. Le deuxième ressort de rappel 11 et le premier ressort de rappel 11 et sont diamétralement opposés relativement au plateau 3. Le deuxième ressort de rappel 11 est configuré pour solliciter les segments 8 vers leur position de repos suite à un freinage de service du véhicule routier.
La biellette 13 de rattrapage de jeu s'étend depuis le premier segment 81 jusqu'au deuxième segment 84. Elle est configurée pour solliciter les segments 8 en écartement vers le tambour 2 lorsqu'un jeu d'usure des garnitures de freinage 82 est supérieur à une valeur seuil, pour que les garnitures de freinage 82 soient au contact mécanique du tambour 2 lors du freinage du frein 1. La biellette 13 de rattrapage de jeu est notamment configurée pour augmenter par incrément l'écart entre la première extrémité longitudinale 81a du premier segment 81 et la première extrémité longitudinale 84a du deuxième segment 84 au fur et à mesure de l'usure de la garniture de freinage 82, en position de repos des segments 8.
Le premier actionneur 6 est un actionneur hydraulique et/ou électromécanique. Lorsque le premier actionneur 6 est hydraulique, il comprend une chambre destinée à être remplie de liquide de freinage et il est connu sous le nom de « cylindre de roue ». Lorsque le premier actionneur 6 est électromécanique, il comprend un motoréducteur.
Le premier actionneur 6 est configuré pour écarter le premier segment 81 et le deuxième segment 84 l'un de l'autre vers le tambour 2, pour assurer le freinage de service d'une roue du véhicule motorisé. Le premier actionneur 6 est configuré pour faire pivoter le premier segment 81 à sa deuxième extrémité longitudinale 81b et le deuxième segment 84 à sa deuxième extrémité longitudinale 84b, chacun autour du point fixe 7.
Le mécanisme de freinage comprend l'actionneur de freinage 4, un premier levier 42 et un deuxième levier 44. Le mécanisme de freinage est configuré pour écarter le premier segment 81 et le deuxième segment 84 l'un de l'autre vers le tambour 2 pour freiner la roue du véhicule, lors d'un freinage de secours et/ou de stationnement du véhicule routier.
Le premier levier 42 s'étend longitudinalement depuis une première extrémité longitudinale 42a jusqu'à une deuxième extrémité longitudinale 42b. La première extrémité longitudinale 42a est située à proximité du premier actionneur 6. La deuxième extrémité longitudinale 42b est située à proximité du point fixe 7 et elle est fixée au câble 41 par une attache 47. Le premier levier 42 s'étend parallèlement au plateau 3. Le premier levier 42 est notamment sensiblement contre le plateau 3. Le premier levier 42 est à l'intérieur du frein, en étant situé entre le plateau 3 et le tambour. Le premier levier 42 est raccordé au plateau 3 en étant mobile en pivotement relativement au plateau 3. Le premier levier 42 prend appui sur une des extrémités longitudinales de la biellette 13 de rattrapage de jeu.
Le premier levier 42 est configuré pour pivoter autour de la première extrémité longitudinale 42a, et plus précisément autour d'un premier axe de levier 32, lorsqu'il est tiré à sa deuxième extrémité longitudinale 42b par le câble 41 radialement vers l'intérieur par rapport au plateau 3. Le premier levier 42 est configuré pour pivoter en sollicitant un pivotement du premier segment 81 vers le tambour 2. Le premier levier 42 est un premier organe de sollicitation de segment configuré pour solliciter le premier segment 81 vers le tambour 2.
L'attache 47 est solidarisée rigidement à l'extrémité du câble 41 et elle vient en butée axiale sur un œillet de passage du câble 41. L'attache 47 est par exemple formée par un capuchon qui vient écraser le câble 41.
Le deuxième levier 44 s'étend longitudinalement depuis une première extrémité longitudinale 44a jusqu'à une deuxième extrémité longitudinale 44b. La première extrémité longitudinale 44a est située à proximité du premier actionneur 6. La deuxième extrémité longitudinale 44b est située à proximité du point fixe 7 et elle comprend une butée axiale pour la gaine 43 et/ou pour un embout de gaine. Cette butée axiale est typiquement un œillet 46 de passage du câble 41 contre le deuxième levier 44. Le deuxième levier 44 s'étend parallèlement au plateau 3. Le deuxième levier 44 est notamment sensiblement contre le plateau 3. Le deuxième levier 44 est à l'intérieur du frein, en étant situé entre le plateau 3 et le tambour. Le deuxième levier 44 est raccordé au plateau 3 en est mobile en pivotement relativement au plateau 3. Le deuxième levier 44 est configuré pour prendre appui sur une extrémité longitudinale de la biellette 13 de rattrapage de jeu qui est opposée à celle sur laquelle le premier levier 42 prend appui.
Le deuxième levier 44 est symétrique par symétrie plane par rapport au premier levier 42, dans au moins une position du premier levier 42 et du deuxième levier 44. Dans le mode de réalisation représenté, le premier levier 42 et le deuxième levier 44 sont configurés pour se déplacer symétriquement par symétrie plane en l'absence de pente.
Le deuxième levier 44 est configuré pour pivoter autour de sa première extrémité longitudinale 44a, et plus précisément autour d'un deuxième axe de levier 34, lorsqu'il est poussé à sa deuxième extrémité longitudinale 44b par la gaine 43 radialement vers l'intérieur du plateau 3. Le deuxième levier 44 est configuré pour pivoter en sollicitant un pivotement du deuxième segment 84 vers le tambour 2. Le deuxième levier 44 est un premier organe de sollicitation de segment configuré pour solliciter le deuxième segment 84 vers le tambour 2.
L'actionneur de freinage 4 comprend un motoréducteur 50, un câble 41 et une gaine 43. L'actionneur de freinage 4 est configuré pour solliciter en écartement le premier segment 81 et le deuxième segment 84 vers le tambour 2, par l'intermédiaire du premier levier 42 et du deuxième levier 44, pour assurer le freinage de stationnement et/ou le freinage de secours de la roue du véhicule motorisé.
L'actionneur de freinage 4 est configuré pour exercer un premier effort Fl sur le premier levier 42 pour que le premier levier 42 sollicite le premier segment 81 vers le tambour 2. L'actionneur de freinage 4 est configuré pour exercer un deuxième effort F2 de réaction par rapport au premier effort Fl sur le deuxième levier 44 pour que le deuxième levier 44 sollicite le deuxième segment 84 vers le tambour 2.
Dans le mode de réalisation représenté, l'actionneur de freinage 4 est configuré pour tirer le premier levier 42 en faisant pivoter le premier levier 42 pour faire pivoter le premier segment 81 vers le tambour 2. L'actionneur de freinage 4 est configuré pour pousser le deuxième levier 44 en faisant pivoter le deuxième levier 44 pour faire pivoter le deuxième segment 84 vers le tambour 2.
Le motoréducteur 50 comprend un moteur électrique (non représenté) et un réducteur (non représenté) qui est configuré pour être entraîné par le moteur électrique. Un axe de sortie du motoréducteur est typiquement configuré pour entraîner en rotation un écrou 58. Le réducteur comporte un convertisseur de mouvement. Le réducteur est configuré pour transformer un mouvement de rotation d'un arbre en sortie du moteur électrique en un mouvement de translation du câble 41 et de la gaine 43, pour actionner le premier levier 42 et le deuxième levier 44.
Le convertisseur de mouvement comporte une vis 56 et un écrou 58. Le convertisseur de mouvement est configuré pour convertir un mouvement de rotation d'un élément menant en un mouvement de translation de l'élément mené. De manière générale, l'élément menant comprend l'un de la vis 56 et de l'écrou 58, l'élément mené comprend l'autre de la vis 56 et de l'écrou 58 par rapport à l'élément menant.
Le mécanisme vis-écrou du convertisseur de mouvement est de préférence irréversible, pour maintenir les segments 8 contre le tambour 2 lors d'un freinage de secours et/ou de stationnement du véhicule. Plus généralement, le frein 1 à tambour comprend un organe de maintien des segments 8 en position de freinage de secours et/ou de stationnement.
Dans le mode de réalisation représenté, l'élément mené est la vis 56. L'élément menant est l'écrou 58. La vis 56 est bloquée en rotation autour de l'axe longitudinal Y-Y de la vis qui est sensiblement l'axe longitudinal Y-Y du motoréducteur 50 et la vis est mobile en translation le long de l'axe longitudinal Y-Y de la vis, pour tirer le câble 41. L'écrou 58 est avantageusement bloqué en translation autour de l'axe longitudinal Y-Y de la vis et l'écrou 58 est mobile en rotation autour de l'axe longitudinal Y-Y de la vis, pour pousser la gaine 43.
Le câble 41 s'étend dans le prolongement du motoréducteur 50 en reliant le motoréducteur aux segments 8. Le câble 41 s'étend longitudinalement depuis une première extrémité longitudinale 41a jusqu'à une deuxième extrémité longitudinale 41b. Dans le mode de réalisation représenté, le câble 41 s'étend au moins partiellement entre le plateau 3 et les leviers 42, 44. Le câble 41 est fixé à la vis 56, à sa première extrémité longitudinale 41a. Le câble 41 est fixé à la vis 56 à une extrémité longitudinale de la vis 56 qui est opposée à l'extrémité longitudinale de la vis 56 qui est reliée mécaniquement au moteur électrique. Le câble 41 est fixé au premier levier 42 par l'attache 47, à la deuxième extrémité longitudinale 41b du câble. Le câble 41 traverse l'œillet 46 du deuxième levier 44, entre la vis 56 et le premier levier 42.
Le câble 41 est configuré pour tirer le premier levier 42 lorsque le câble 41 est tiré par la vis 56 selon l'axe longitudinal Y-Y de la vis 56. Le câble 41 est configuré pour tirer sur le premier levier 42 en faisant pivoter le premier levier 42 pour que le premier levier 42 sollicite le pivotement du premier segment 81 vers le tambour 2, lorsque le câble 41 est tiré.
La gaine 43 entoure le câble 41, entre le motoréducteur 50 et l'œillet 46 qui sert de butée axiale à la gaine 43. La gaine 43 s'étend longitudinalement depuis une première extrémité longitudinale à proximité du convertisseur de mouvement jusqu'à une deuxième extrémité longitudinale qui est en appui contre l'œillet 46 du deuxième levier 44. Avantageusement, chaque extrémité longitudinale de la gaine 43 est munie d'un embout de gaine.
La gaine 43 est configurée pour être comprimée entre la deuxième extrémité 44b du deuxième levier 44 et l'élément mobile en rotation du convertisseur de mouvement, typiquement l'écrou 58. La gaine 43 est configurée pour pousser sur le deuxième levier 44 en faisant pivoter le deuxième levier 44 pour que le deuxième levier 44 sollicite le pivotement du deuxième segment 84 vers le tambour 2, lorsque la gaine 43 est poussée vers le deuxième levier 44. De préférence, le frein 1 à tambour selon l'invention comporte un organe de guidage de câble (non représenté) qui est configuré pour guider le câble 41 relativement au plateau 3 et aux leviers 42, 44, pour faciliter l'accrochage du câble 41 en aveugle. L'organe de guidage de câble comporte typiquement un ressort.
Le fonctionnement de frein 1 à tambour selon le premier mode de réalisation représenté est décrit en référence à la figure 1 et à la figure 2. Un ordre de freinage de secours et/ou de stationnement est transmis au moteur électrique qui entraine le déplacement de la vis 56 du convertisseur de mouvement le long de l'axe longitudinal Y-Y de la vis 56.
Le déplacement de la vis 56 le long de son axe longitudinal Y-Y tire sur le câble 41. Le câble 41 tire sur la deuxième extrémité longitudinale 42b du premier levier 42, en exerçant un premier effort Fl de traction sur le premier levier 42. Le premier effort Fl est orienté vers l'intérieur par rapport au plateau 3 et vers le deuxième levier 44.
Ce premier effort Fl sur le premier levier 42 fait pivoter le premier levier 42 autour de sa première extrémité longitudinale 42a radialement vers l'intérieur du plateau 3. En pivotant autour de sa première extrémité longitudinale 42a, le premier levier 42 fait pivoter le premier segment 81 autour de sa première extrémité longitudinale 81a vers le tambour 2. En pivotant autour de sa première extrémité longitudinale 81a, le premier segment 81 exerce un premier effort de freinage F3 par friction sur le tambour 2 lors du freinage de secours et/ou de stationnement du frein 1.
Lorsque le câble 41 est tiré, la gaine 43 qui entoure le câble 41 est poussée contre l'œillet 46 du deuxième levier 44, en étant comprimée contre l'œillet 46 qui sert de butée axiale à la gaine 43. La gaine 43 pousse le deuxième levier 44 en appuyant sur la deuxième extrémité longitudinale 44b du deuxième levier 44, en exerçant sur le deuxième levier 44 un deuxième effort F2 de poussée et de réaction au premier effort Fl. Le deuxième effort F2 est opposé au premier effort Fl, en étant sensiblement aligné avec le premier effort Fl le long de la direction longitudinale du câble 41 et en étant en sens inverse du premier effort Fl. Le deuxième effort F2 est un effort de poussée qui est orienté vers l'intérieur du plateau 3 et le premier levier 42. Ce deuxième effort F2 sur le deuxième levier 44 fait pivoter le deuxième levier 44 autour de sa première extrémité longitudinale 44a radialement vers l'intérieur par rapport au plateau 3. En pivotant autour de sa première extrémité longitudinale 44a, le deuxième levier 44 fait pivoter le deuxième segment 84 autour de sa première extrémité longitudinale 84a vers le tambour 2. En pivotant autour de sa première extrémité longitudinale 84a, le deuxième segment 84 exerce un deuxième effort de freinage F4 par friction sur le tambour 2 lors du freinage de secours et/ou de stationnement du frein 1.
Le frein 1 à tambour fonctionne ainsi avantageusement en mode simplex pour le freinage de secours et/ou de stationnement, contrairement au traditionnel mode de fonctionnement dual servo pour le freinage de secours et/ou de stationnement.
Pour le desserrage du frein 1 à tambour en freinage de secours et/ou de stationnement, le moteur électrique du motoréducteur fait tourner l'élément menant, typiquement l'écrou 58, en sens inverse du sens de rotation de l'élément menant lors du freinage de secours et/ou de stationnement.
Grâce au frein 1 à tambour, les efforts de freinage F3, F4 exercés par les segments 81, 84 sur le tambour 2 sont mieux équilibrés. En particulier, le frein 1 à tambour génère un effort total freinage F3, F4 qui est plus symétrique du fait du premier effort Fl et du deuxième effort F2 de réaction au premier effort qui est opposé au premier effort Fl.
La reprise des efforts de freinage F3, F4 du frein 1 à tambour est améliorée. La reprise d'effort du premier effort Fl et du deuxième effort F2 tend à être de plus faible intensité. La reprise d'effort du premier effort Fl et du deuxième effort F2 tend aussi à s'effectuer sur le tambour 2 plutôt que sur le plateau 3.
La reprise du premier effort Fl et du deuxième effort F2 tendant à être davantage effectuée sur le tambour 2, les contraintes mécaniques qui sont exercées sur le plateau 3 sont limitées. Le plateau 3 peut donc être utilisé plus longtemps et/ou le plateau 3 peut être allégé, par exemple en ayant une paroi de fond amincie. Du fait du premier levier 42 et du deuxième levier 44, l'effort de freinage total F3, F4 qui est exercé par les segments 81, 84 sur le tambour 2 tend à augmenter. En particulier, le deuxième levier 44 tend à générer un moment important sur le deuxième segment 84 pour un fonctionnement en mode simplex, ou même un moment plus élevé que celui qui serait généré par une biellette 13 de rattrapage de jeu sur le deuxième segment 84 d'un frein 1 à tambour de structure connue en mode dual servo.
En augmentant notamment le moment qui est exercé sur le deuxième segment 84 dans le frein 1 à tambour selon l'invention, il est possible de diminuer la puissance du motoréducteur 50 pour le freinage de secours et/ou de stationnement. En plus ou en variante, il est possible d'augmenter l'effort de freinage total F3, F4 qui est exercé par les segments 81, 84 pour freiner la roue, notamment lors d'un freinage de secours et/ou de stationnement.
En particulier, la puissance du motoréducteur 50 pour le freinage de secours et/ou de stationnement peut être diminuée en réduisant la puissance du moteur électrique et/ou en limitant le taux de réduction du réducteur.
La mise en œuvre du mode simplex en freinage de secours par le frein à tambour 1 selon l'invention rend plus efficace le fonctionnement d'un moyen antiblocage, également désigné dans la technique par la marque ABS, ou de correction électronique de trajectoire, également désigné dans la technique par la marque ESP.
La gaine 43 étant compressible le long de la direction longitudinale du câble 41, la gaine 43 sert de réserve élastique en stockant de l'énergie élastique lorsqu'elle est comprimée. Cette énergie élastique est susceptible d'être libérée en compensant des changements intempestifs de tension du câble 41, par exemple de légères fluctuations de la tension du câble 41, en limitant ainsi des variations intempestives d'effort de freinage F3, F4.
En étant compressible, la gaine 43 tend également à augmenter l'effort de freinage F4 qui est exercée par le deuxième segment 84 sur le tambour 2. Le motoréducteur 50 peut ainsi être moins puissant et/ou l'effort de freinage total F3, F4 tend à augmenter lors du freinage de secours et/ou de stationnement du frein 1 à tambour.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite sans sortir du cadre de l'exposé de l'invention.
En variante, le frein à tambour 1 ne comporte pas de premier actionneur 6. Dans ce cas, le véhicule comprend notamment au moins frein à disque pour freiner une des roues du véhicule. Par exemple, le frein à tambour 1 est intégré partiellement dans la cloche centrale d'un disque de frein, qui forme alors le tambour 2 du frein à tambour. Une telle architecture est parfois appelée « Drum in Hat ».
Le véhicule peut également comprendre un frein à main et un cliquet retenant un levier de manœuvre du frein à main, pour tirer sur le câble 41 et écarter les segments 8 l'un de l'autre.
En variante, la biellette 13 de rattrapage de jeu est remplacée par une plaque intercalaire en appui entre les deux segments 8.
En variante encore, la biellette 13 de rattrapage de jeu est remplacée par le premier actionneur 6 s'il est monté flottant relativement au plateau 3.
En variante encore, la biellette 13 de rattrapage de jeu est également configurée pour transmettre un effort de freinage entre le premier segment 81 et le deuxième segment 84 pour écarter les segments 8 l'un de l'autre lors d'un freinage de stationnement et/ou un freinage de secours du frein 1 à tambour.
La position des leviers 42, 44 et/ou des segments 81, 84 est susceptible de varier relativement au plateau 3 et au motoréducteur 50.
En plus ou en variante, le frein à tambour 1 comporte un seul levier 42, 44, par exemple le premier levier 42.
Plus généralement, la mise en œuvre d'un frein 1 à tambour comportant un nombre quelconque de leviers 42, 44, autre élément mécanique d'activation ou autre élément de sollicitation des segments, par exemple 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12 ou plus, ne sort pas du cadre de la présente invention. En variante, le premier organe de sollicitation de segment et/ou le deuxième organe de sollicitation de segment comprennent un convertisseur de mouvement de translation en un mouvement de rotation, par exemple une came.
En variante, l'actionneur de freinage 4 comporte aussi un actionneur hydraulique.
En plus ou en variante, le motoréducteur 50 de l'actionneur de freinage 4 est configuré pour entrainer l'écrou 58 en translation selon la direction longitudinale Y-Y de la vis, au lieu de l'écrou 58. Autrement dit, l'élément menant et l'élément mené du motoréducteur 50 sont inversés par rapport à ceux du mode de réalisation représenté.
En variante, l'écrou 58 est configuré pour appuyer directement sur la gaine 43, en poussant la gaine 43 vers le deuxième levier 44.
En plus ou en variante, la gaine 43 est incompressible, notamment lorsque l'écrou 58 appuie sur la gaine 43.
NOMENCLATURE EN REFERENCE AUX FIGURES
1 : frein à tambour
2 : tambour
3 : plateau
4 : actionneur de freinage
6 : premier actionneur
7 : point fixe
8 : segment
13 : biellette de rattrapage de jeu
32 : premier axe de levier
34 : deuxième axe de levier
41 : câble
41a : première extrémité longitudinale du câble
41b : deuxième extrémité longitudinale du câble
42 : premier levier 42a : première extrémité longitudinale du premier levier
42b : deuxième extrémité longitudinale du premier levier
43 : gaine
44 : deuxième levier
44a : première extrémité longitudinale du deuxième levier
44b : deuxième extrémité longitudinale du deuxième levier
46 : œillet de passage du câble
47 : attache
50 : motoréducteur
51 : boitier
56 : vis
58 : écrou
80 : âme
81 : premier segment
81a : première extrémité longitudinale du premier segment
81b : deuxième extrémité longitudinale du premier segment
82 : garniture de freinage
84 : deuxième segment
84a : première extrémité longitudinale du deuxième segment
84b : deuxième extrémité longitudinale du deuxième segment
X-X : axe de révolution du plateau et du tambour
Y-Y : axe longitudinal du motoréducteur
Fl : premier effort du câble sur le premier levier
F2 : deuxième effort de la gaine sur le deuxième levier
F3 : troisième effort du premier segment sur le tambour
F4 : quatrième effort deuxième segment sur le tambour

Claims

REVENDICATIONS
1. Module de frein (1) à tambour pour véhicule routier, comprenant : un plateau (3), un premier segment de freinage (8, 81) et un deuxième segment de freinage (8, 84) qui sont raccordés au plateau (3) en étant mobiles en pivotement relativement au plateau (3), un actionneur de freinage (4) configuré pour solliciter en écartement le premier segment de freinage (8, 81) et le deuxième segment de freinage (8, 84) vers un tambour (2) pour freiner la roue, caractérisé en ce que l'actionneur de freinage (4) est configuré pour exercer un premier effort (Fl) de traction sur un premier organe de sollicitation (42) de segment qui est configuré pour solliciter le premier segment (81) vers le tambour (2), le premier effort (Fl) déplaçant le premier organe de sollicitation (42) de segment avec un mouvement comprenant une rotation, le premier organe de sollicitation (42) de segment comprenant un premier levier (42) qui est raccordé au plateau (3) en étant mobile en pivotement relativement au plateau (3), le premier levier (42) s'étendant parallèlement au plateau, le premier levier (42) étant configuré pour pivoter en sollicitant un pivotement du premier segment (81) vers le tambour (2), l'actionneur de freinage (4) étant configuré pour exercer un deuxième effort (F2) de poussée et de réaction par rapport au premier effort (Fl) sur un deuxième organe de sollicitation (44) de segment, le deuxième organe de sollicitation (44) de segment étant configuré pour solliciter le deuxième segment (84) vers le tambour (2), le deuxième effort (F2) déplaçant le deuxième organe de sollicitation (44) de segment avec un mouvement comprenant une rotation, le deuxième effort (F2) étant sensiblement opposé au premier effort (Fl) en étant sensiblement aligné avec le premier effort (Fl) et en sens inverse du premier effort (Fl).
2. Module de frein (1) à tambour selon la revendication précédente, dans lequel l'actionneur de freinage (4) est configuré pour tirer le premier levier (42) en faisant pivoter le premier levier (42) pour faire pivoter le premier segment (81) vers le tambour (2).
3. Module de frein (1) à tambour selon la revendication précédente, dans lequel l'actionneur de freinage (4) comprend un câble (41) qui est configuré pour tirer sur le premier levier (42) en faisant pivoter le premier levier (42) pour que le premier levier (42) sollicite le pivotement du premier segment (81) vers le tambour (2), lorsque le câble (41) est tiré.
4. Module de frein (1) à tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel dans lequel le deuxième organe de sollicitation (44) de segment comprend un deuxième levier (44) qui est raccordé au plateau (3) en étant mobile en pivotement relativement au plateau (3), le deuxième levier (44) s'étendant parallèlement au plateau, le deuxième levier (44) étant configuré pour pivoter en sollicitant un pivotement du deuxième segment (84) vers le tambour (2), l'actionneur de freinage (4) étant notamment configuré pour pousser le deuxième levier (44) en faisant pivoter le deuxième levier (44) pour faire pivoter le deuxième segment (84) vers le tambour (2).
5. Module de frein (1) à tambour selon la revendication précédente, dans lequel l'actionneur de freinage (4) comprend une gaine (43) qui est configurée pour pousser sur le deuxième levier (44) en faisant pivoter le deuxième levier (44) pour que le deuxième levier (44) sollicite le pivotement du deuxième segment (84) vers le tambour (2), lorsque la gaine (43) est poussée vers le deuxième levier (44), la gaine (43) étant de préférence configurée pour être comprimée élastiquement lorsqu'elle est poussée vers le deuxième levier (44).
6. Module de frein (1) à tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'actionneur de freinage (4) comprend un convertisseur de mouvement comprenant une vis (56) et un écrou (58), le convertisseur de mouvement étant configuré pour convertir un mouvement de rotation d'un élément menant en un mouvement de translation de l'élément mené, l'élément menant comprenant l'un de la vis (56) et de l'écrou (58), l'élément mené comprenant l'autre de la vis (56) et de l'écrou (58) par rapport à l'élément menant.
7. Module de frein (1) à tambour selon la revendication précédente dépendant de la revendication 3, dans lequel le câble (41) est attaché à l'élément mené.
8. Module de frein (1) à tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes 6 et 7 dépendant de la revendication 5, dans lequel l'élément menant est configuré pour appuyer sur la gaine (43), en poussant la gaine (43).
9. Module de frein (1) à tambour selon les revendications 7 et 8, dans lequel l'élément mené est la vis (56), l'élément menant étant l'écrou (58).
10. Module de frein (1) à tambour selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel l'actionneur de freinage (4) comprend un moteur électrique et le convertisseur de mouvement qui est configuré pour être entraîné par le moteur électrique.
11. Module de frein (1) à tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier segment (81) est diamétralement opposé relativement au plateau (3) par rapport au deuxième segment (84), dans au moins une position du premier segment (81) et du deuxième segment (84).
12. Module de frein (1) à tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes dépendant des revendications 2 et 4, dans lequel le premier levier (42) est symétrique par symétrie plane par rapport au deuxième levier (44), dans au moins une position du premier levier (42) et du deuxième levier (44).
13. Frein (1) à tambour pour véhicule motorisé, le frein (1) à tambour comprenant un tambour (2) et un module de frein selon l'une quelconque des 22 revendications précédentes, le tambour (2) étant configuré pour freiner une roue du véhicule motorisé, l'actionneur de freinage (4) étant configuré pour assurer le freinage de stationnement et/ou le freinage de secours de la roue du véhicule motorisé, l'actionneur de freinage (4) étant notamment configuré pour fonctionner en mode simplex.
14. Frein (1) à tambour selon la revendication précédente, dans lequel le frein (1) à tambour comprend le premier levier (42) et un deuxième levier (44), chaque levier (42, 44) étant à l'intérieur du frein, en étant situé entre le tambour et le plateau (3).
15. Frein (1) à tambour selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, dans lequel le frein (1) à tambour comprend un premier actionneur (6) hydraulique et/ou électromécanique et l'actionneur de freinage (4), le premier actionneur (6) étant configuré pour écarter le premier segment (81) et le deuxième segment (84) l'un de l'autre vers le tambour (2), le premier actionneur (6) étant de préférence configuré pour assurer le freinage de service de la roue du véhicule motorisé.
16. Véhicule routier, par exemple automobile, comprenant deux roues arrière, un axe arrière reliant les deux roues arrière, et deux freins (1) à tambour selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, chacun des freins (1) à tambour étant configuré pour freiner une des roues arrières.
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