Frein à sabots, en particulier pour voitures automobiles. La présente invention se rapporte à un frein à sabots, en particulier pour voitures automobiles. En général, les freins pour ar rêter les véhicules à moteur comprennent un tambour qui est fixé ià une roue ou à l'arbre de transmission et un organe fixe qui est re lié au corps du véhicule et qui est garni d'un corps de friction, cet organe étant disposé de façon à pouvoir être amené .en contact avec le tambour lorsqu'on désire ralentir ou arrê ter le tambour et le véhicule.
Les organes de frottement fixes appar tiennent à deux types dont l'un est le ruban flexible et l'autre le sabot rigide. Le ruban qui est suffisamment flexible est amené en contact avec le tambour par flexion, sous des charges relativement faibles par rapport à la charge maximum que l'opérateur peut appli quer.
Les sabots de frein sont en général aussi rigides que possible, et pivotent habituelle ment autour d'un point fixe attaché au corps. du véhicule. On les amène en contact avec le tambour par une faible rotation autour de leur pivot. Les deux types ci-dessus ont des limites d'emploi définies. Le ruban se prête plus commodément à l'application sur l'exté rieur du tambour où il se trouve exposé aux intempéries. et accumule la boue et la saleté. Ceci -et d'autres raisons encore ont fait que les ingénieurs ont donné la préférence aux freins à serrage interne qui peuvent être dé tendus vers l'extérieur, c'est-à-dire vers le tambour plutôt qu'aux freins extérieurs que l'on contracte sur le tambour.
La présente invention se rapporte à un frein à sabots, dans lequel la commande des sabots est effectuée par un levier qui s'étend librement près d'un desdits sabots, sans être articulé sur un pivot fixe, ledit levier étant pourvu d'organes de poussée disposés entre les extrémités de ces .sabots.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'ob jet de l'invention. La fig. 1 est une vue en élévation laté rale d'un frein à sabots; La fig. 2 est une vue en perspective -d'un organe de commande combiné; La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 1; La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 1;
La fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 1; La fig. 6 est une élévation latérale, à échelle plus grande, d'un des sabots de frein; La fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la fig. 1; La fig. 8 est une vue en perspective d'une agrafe servant à la fixation du câble de commande au plateau de frein; La fig. 9 représente schématiquement une came à action égale;
La fig. 10 est une vue en élévation laté rale, correspondant ,à la fig. 1, mais mon trant une variante de frein à sabots; La fig. 11 -est une coupe suivant la ligne 11-11 de la fig. 10, -et La fig. 12 montre, à échelle plus grande. un détail de la fig. 10.
Comme on peut le voir à la fig. 3 du des- sin, 10 désigne un essieu de véhicule automo bile comportant une fusée 11, sur laquelle se trouve montée de façon tourillonnante une roue 12. La roue 12 comporte monté sur elle par des boulons 13 un tambour de frein 14. Un plateau de frein 15 fixé convenablement à une bride de la fusée 11 est placé dans l'ou verture du tambour 14.
Sur le plateau se trouve montée une tige d'ancrage unique, non réglable 16 (fig. 1), dénommée ci-dessous simplement "ancrage". L'ancrage 16 est rivé sur le plateau de frein qui est renforcé de façon â pouvoir supporter la charge de frei nage par une plaque .de renfort 17 (fig. 7) qui se trouve soudée par points ou autrement. sur le plateau .de frein. L'ancrage en résul tant est très fort et très rigide.
On peut re marquer que la partie en porte-à-faux de l'ancrage a été sensiblement réduit, ce qui fait réduire davantage les efforts de flexion supportés par les plateaux de frein. Cette construction permet d'économiser considéra blement la matière par rapport aux divers types d'ancrage qu'on a employés jusqu'à. présent.
Placé sur l'ancrage 16, se trouve un le vier en une pièce 18 qui est relié de façon convenable à un câble -de commande 19, au quel on se référera plus loin. Le levier 18 tourillonne sur l'ancrage 16 et se meut cir- conférentiellement sur ce dernier. Ainsi qu'il est montré, ledit levier comporte une par tie formant corps, arquée 2,0 qui, à une ex trémité, -est munie d'un crochet 21, pour re cevoir un maillon convenable 22, fixé au câ ble de commande 19.
L'autre extrémité est fourchue, ainsi qu'il est indiqué en 23, de façon à chevau cher sur l'ancrage 16 et les extrémités hi- furquées sont coudées à angle droit par rap port à la partie formant corps, afin de donner une came d'un genre nouveau 2'4 pour écarter les sabots. Le sabot qui se trouve déplacé par rapport à l'ancrage lors du fonctionne ment du frein est désigné comme sabot pri maire, tandis que le .sabot qui ,se trouve poussé vers l'ancrage par la rotation du tam bour est désigné comme sabot secondaire.
Le plateau 15 est. pourvu d'un certain nombre de surfaces portantes espacées 25 sur lesquelles s'appuient les sabots 26 et 27 qui sont maintenus en engagement de frottement avec des surfaces de frottement par des petits ressorts de compression 2.8 auxquels on .se ré férera plu loin, comme étant des appuis cons tants.
Ainsi qu'il est montré, les sabots sont re liés à leurs extrémités articulées par une vis de réglage convenable 29 et un ressort de tension 30, les autres extrémités des sabots sont munies d'épaulements arrondis 31 et 32 disposés de manière à venir s'engager avec les côtés respectifs de la came 24, contre la quelle ils sont normalement maintenus par la tension d'un ressort 33 auquel on se réfé- rera par la suite comme étant le ressort de rappel, et qui est attaché entre les sabots.
[?ne plaquette guide 34, placée sur l'ancrage et fixée de façon inamovible, coopère avec le levier, afin d'empêcher que les sabots ne se mettent hors d'alignement avec la came. Un ressort non équilibré 35 se trouve entre l'ancrage 16 et le sabot secondaire. Ce res sort est incorporé de façon .à empêcher que le frein ne cliquète lorsqu'on le fait fonction ner. Pour faire fonctionner le frein, on écarte les extrémités des sabots. Dans les disposi tifs antérieurs, lorsque l'on applique le frein, les deux sabots doivent quitter l'ancrage.
Aussitôt que les sabots arrivent au contact du tambour, ces sabots sont entraînés par la rotation du tambour jusqu'à ce qu'un sabot soit amené à buter contre l'ancrage. Ceci pourrait avoir pour résultat un cliquetis désagréable. Dans le dispositif représenté, on élimine le cliquetis par le fait qu'un -des sa bots est empêché de quitter l'ancrage, le cli quetis qui pourrait provenir lorsque ledit sa bot .serait amené à buter contre l'ancrage étant de ce fait supprimé.
Le ressort non équilibré maintient le sa bot auquel il est attaché contre l'ancrage et fait que, lorsque la came se déplace de façon à écarter les sabots, c'est l'autre sabot, c'est à-dire le sabot non maintenu par le ressort, qui s'éloigne. Lorsque le sens de rotation est tel que le sabot maintenu par le ressort est un sabot secondaire, il reste constamment en contact avec l'ancrage et il ne se produit pas de cliquetis.
Lorsque la direction de rotation est telle que le sabot maintenu par le ressort est un sabot primaire, c'est cependant l'au tre sabot qui se déplace le premier, ainsi qu'il<I>a été</I> indiqué auparavant, jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec le tambour lors qu'il y a un frottement suffisant entre le tambour et le sabot, afin de surmonter la charge du ressort non équilibré, le sabot qui se déplace en premier retourne contre .son an crage et la came poursuivant son mouvement cause le déplacement du sabot maintenu par ressort. Il n'y a cependant pas :
de cliquetis lorsque le sabot non maintenu par ressort est rappelé contre son ancrage. Ceci est dû à ce que la direction du mouvement du sabot n'est pas entièrement circonférentielle, mais seule ment en partie circonférentielle, car la com posante extérieure ou radiale dans la direc tion de l'application de la came fait que l'ex- trémité du sabot glisse contre l'ancrage vers l'extérieur au lieu de le quitter tangentielle ment. Lorsque le sabot vient en contact avec le tambour, il glisse alors en arrière sur l'an crage et le fait d'une façon silencieuse.
Dans un frein à double action du type duo-servo, sous laquelle désignation on com prend des freins dans lesquels les organes de friction ne sont pas articulés sur des tiges solidaires du plateau de frein, de sorte que l'extrémité d'un sabot peut servir d'extré mité d'ancrage ou bien d'extrémité d'applica tion, et dans lequel une came ou un moyen de commande est un levier agissant de fa çon à écarter les extrémités des sabots, le point d'appui du levier peut être le point de contact de la came avec l'un ou l'autre sa bot. Le levier comporte un point d'applica tion et deux points de contact, l'un avec chaque sabot.
Un de ces points est le point d'appui -et l'autre le point mobile.
Le rapport de came est le rapport de la distance entre le point d'application et le point d'appui à la distance entre le point. d'appui et le point mobile.
En se référant à la fig. 9, on verra que le point d'application est le point A; par suite, dans le freinage en marche avant, le point B -est le point d'appui et C le point mobile, tandis que dans le freinage en mar che arrière, C est le point d'appui et B le point mobile. Afin d'obtenir des rapports égaux dans les deux directions, il est néces saire que la distance A-B soit égale à. la distance A-C. Ceci est pratiquement ce qui se trouve représenté.
Ainsi que représenté, les sabots de frein 2,6 et 2'7 .sont interchangeables. Ils compor tent une jante 361, un corps 37 et une gar- niture 38 pouvant venir en contact avec le tambour. On remarquera que le corps 37 est muni à son extrémité d'articulation d'une en coche 39 recevant la vis de réglage 29, et à son épaulement d'une encoche 43 qui vient en contact avec l'ancrage 16. Le corps a une section qui va en diminuant graduellement, des extrémités vers le centre, pour que le sabot puisse se conformer au rayon du tam bour.
Cette construction. assure un fonctionne ment doux et très efficace. En réduisant partiellement la rigidité du sabot, de telle fa çon que ce dernier, bien que ne changeant pas de forme, jusqu'à ce que le frein soit en contact complet avec le tambour, le sabot peut être flexible sous l'influence de char ges de freinage modérées jusqu'à une limite qui soit suffisante pour lui permettre de se conformer à la forme du tambour.
Un frottement excessif, par suite .de con tact local, ne peut s'établir, car même si le contact local se forme initialement, avant que l'effort qui se formerait avec un tel contact pour un sabot rigide puisse s'établir, le sa bot aura fléchi d'une faible quantité, c'est- à-dire de quelques centièmes de millimètres, et cette petite modification de forme amè nera un contact complet entre le sabot et le tambour, sans qu'il y ait de changement marqué dans la charge de freinage.
Le principe peut être appliqué avec avantage aux sabots qui se trouvent dans une longueur critique. Un sabot entièrement rigide d'une longueur donnée est sûr pour un coefficient de frottement donné. Malheu reusement, le coefficient de frottement est susceptible de varier et, s'il augmente, le frein est susceptible de brouter ou de se bloquer. On voit, par conséquent, que l'em ploi du sabot déformable permet .d'éviter le blocage du frein résultant d'une augmenta tion du coefficient de frottement.
Le frein décrit permet d'utiliser des sa bots de plus grande longueur que les sabots rigides ou critiques.. Des conditions théori- ques prohibent l'usage de sabots ayant plus de<B>180'</B> de développement, des considérations pratiques, surtout la nécessité d'une quan- tité. raisonnable de jeu à l'extrémité, rédui sent encore cet angle à environ 165 .
La possibilité d'augmenter la longueur de la garniture au delà de la limite pratique de 165 est cependant tout à fait favorable. La plus grande longueur de la garniture donne une usure supplémentaire, et par suite augmente la période pendant laquelle le frein peut être utilisé sans qu'on ait besoin de re mettre de garniture. De plus, elle permet l'usage d'un ancrage simple pour .deux sa bots flottants formant les organes de fric tion d'un servofrein, c'est-à-dire d'un frein utilisant l'énergie du moteur, afin d'assu rer un freinage efficace,
lesdits sabots étant articulés ensemble par une biellette. Une telle jonction entre les sabots ne peut trans mettre la poussée que sur la longueur et, à moins que la garniture ne puisse être davan tage prolongée vers la biellette qu'il n'est possible â présent, un coincement se produit au talon du sabot primaire, car il n'y a au cun support pour la composante de la pous sée normale à la biellette.
Dans le frein décrit, la garniture peut être prolongée assez loin sous la biellette, afin d'empêcher ce coincement. Le sabot sou ple possède aussi une plus grande efficacité que soit le sabot rigide, soit le ruban qui couvre la même longueur d'arc. Il réduit aussi matériellement le rayage et le grince ment du tambour.
Le sabot de frein en géné ral consiste en une bride ou jante à laquelle se trouve attachée la garniture, et un corps qui lui donne la rigidité nécessaire. Les sa bots actuellement en usage ont soit un corps très haut ou un corps de hauteur modérée avec une bride courte à .son extrémité infé rieure, afin .d'augmenter sa rigidité.
La ri gidité peut être exprimée au mieux par rap port au moment d'inertie, puisque le fléchis sement d'une charge donnée varie inverse ment au moment d'inertie. La hauteur mini mum d'un sabot .souple en son centre doit être comprise entre un quart et la moitié d'un sabot rigide, et doit avoir au moins quatre fois la hauteur d'un ruban.
Exprimée en fonction du diamètre du tambour, la hauteur du corps de sabot peut être environ de un seizième. Etant donné que le sabot doit se conformer au tambour, la rigidité du tambour joue un rôle impor tant, et un rapport peut être établi entre les rigidités proprement dites du sabot et du tambour. Le tambour habituellement est muni d'une partie dorsale disposée de façon < i, être fixée à la roue d'un véhicule et la partie cylindrique à proximité de celle-ci est naturellement très rigide.
L'extérieur du cylindre, cependant, est le facteur détermi- nant. On le renforce généralement par une bride qui, bien entendu, est moins rigide que la partie intérieure. Le sabot souple doit @i.voir un corps d'une hauteur approximative ment égale à celle de la bride du tambour, mais de faibles variations peuvent être to lérées.
Un organe fixe 28 forme un support pour les sabots. Ainsi qu'il est montré., l'or gane fixe 28 comporte un ressort de compres- ,ion ayant une extrémité reposant sur le corps du sabot, et son autre extrémité se ter minant en une tige 40 qui passe à travers les spires du ressort, puis à travers une ouver ture de l'âme pour, de là., traverser une ou verture du plateau de frein, ladite tige étant courbée en forme de crochet 41, qui s'en gage dans un décrochement 42' du plateau de frein.
Cette construction forme un moyen très simple -et très efficace de maintenir en place les sabots sur le plateau de frein. Les .sabots :ont maintenus contre le plateau de frein en tre des ressorts de compression, et il y a frottement au point de contact entre les sa bots et le plateau de frein, par suite de la charge du ressort. Ce frottement empêche le mouvement des sabots pour une faible chargelors du desserrage du frein.
Après ap plication des freins, le ressort principal de rappel maintient le sabot contre l'ancrage, tandis que le tambour, lorsqu'il n'est plus soumis à la charge de freinage, passe de sa forme distordue à sa forme normale, et chasse le sabot hors de son contact.
A cet effet, on doit noter que, bien qu'on utilise un ressort non équilibré, ce dernier est appliqué .de telle façon qu'il n'exerce sur les sabots aucun mouvement qui tendrait à modifier leur position.
La rampe 48 se trouve placée sur le pla teau de frein 15, et .est disposée de manière à supporter le câble de commande 19. Ainsi qu'il est montré, la rampe 43 est ve nue d'une pièce avec le corps du plateau de frein, et près d'elle se trouve un décroche ment semi-cylindrique 44 qui est disposé de manière à recevoir un fourreau 45 du câble 43.
Le décrochement 44 est disposé de telle manière qu'il débouche au-dessus de l'extré mité inférieure de la rampe 43, et le four reau 45 est maintenu en place par une pla quette 46 qui est boulonnée ou fixée de toute autre façon au plateau de frein.
Ainsi qu'il est montré, la plaquette 46 comporte un organe .semi-cylindrique ayant des brides 47 qui permettent de le fixer au plateau de frein, et une bride terminale 48 qui est disposée de manière à s'engager avec l'extrémité du fourreau 45. La bride 48 est placée entre le bord inférieur de la rampe 43 et l'extrémité extrême intérieure du four reau 45. Cette construction permet de donner un moyen pratique pour fixer le fourreau du câble dans une position fixe sur le pla teau de frein.
Un ressort de rappel 50 est enfilé sur le câble 19 entre l'extrémité du le vier de commande -et le plateau de frein afin d'amener ledit levier de commande en position de repos lorsque le frein a, été re lâché.
A la fig. 10, qui représente une variante de frein à sabots, on voit placée sur le pla teau de frein 110, une plaque de renforce ment 112 qui peut être soudée par point ou d'autre façon. Ainsi qu'il est montré, un ancrage 114 est muni d'une queue 116 qui passe à traveis le plateau de frein et reçoit un écrou 118.
La base de l'ancrage est si tuée comme indiqué en 120, de façon qu'elle puisse être fixée de façon permanente sur la plaque de renforcement 112. L'ancrage 114 a des. faces divergentes 122 et 124 (fig. 12)
-qui sont raccordées par des surfaces arron dies ou arquées<B>126</B> -et 128 et .son extrémité libre comporte une goupille 130 sur laquelle se trouve vissée une plaque d'arrêt 132, que l'on maintient en cisaillant la -goupille. La goupille 130 est munie d'une rainure circon- férentielle 134 (fig. 11) dont le but appa raîtra plus loin.
Un levier de commande 136, analogue au levier 18 de la fig. 2, est placé sur l'ancrage et comporte une partie arquée munie d'un crochet 138 pour le relier au câble de com mande 140, qui traverse le plateau de frein pour se rendre à une source convenable de puissance. Ce levier est muni d'une rainure 142 qui -est disposée de façon .à pouvoir che vaucher sur l'ancrage et à coulisser librement sur les faces arquées 126 et 128. Le levier porte des organes de poussée formant came 144 et 146 qui sont coudés à angle droit par .rapport à lui.
Les faces desdits organes sont divergentes dans un but indiqué plus loin. Des organes de friction articulés, notamment les sabots 148 et 150, sont montés sur le plateau de frein. Ces .sabots reposent sur des butées convenables 152' et 154 et sont reliés à leur extrémité articulée par un dispositif de réglage 156 qui est maintenu en contact avec les sabots par un ressort 158 qui sert également à maintenir le dispositif de ré glage 156 dans sa position réglée. Les ex trémités ,
séparables des sabots sont disposées pour venir en contact avec les cames 144 et 146 du levier de commande 136. Ainsi que montré, les extrémités séparables des sa bots sont .entaillées ainsi qu'il est montré en 160 et 162, de façon à se conformer au con tour de l'ancrage et sont, de plus, pourvues d'épaulements arrondis 164, 166, 168 et 170 qui sont disposés de façon à venir en con tact avec les cames 144 et 146.
Le sabot 148 est relié, à son extrémité articulée, par un ressort de rappel convenaï blé 172, au plateau de frein 110. Ainsi qu'il est montré, le .sabot 148 et le sabot 150 sont chacun reliés par des ressorts de rappel convenable 174 et 176,à la goupille 130 pla cée sur l'ancrage 114.
De préférence, le res sort 174 est moins fort que le ressort 176, ce qui fait que, lorsqu'on agit ,sur le levier de commande, le sabot 148 se déplacera de l'an crage en avance du sabot 150, de façon Îù faire venir le sabot 148 en contact avec la- surface de freinage d'un tambour rotatif 178, avant le sabot 150. Le sabot 150 est relié par un ressort 180 à la came 146 du levier 136. Ce ressort sert à rappeler le levier de commande à sa position normale et à ten dre le câble de commande pour supprimer le jeu, ce qui donne un fonctionnement doux.