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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517397A1
Family ID 8063029
Probable Assignee Dba
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title FREIN A TAMBOUR A COUPLE REGULE
EN Title DRUM BRAKE WITH REGULATED COUPLE - HAS COMMON CIRCUITS
BETWEEN PILOT, WORK AND REACTION CHAMBERS INCORPORATING FLOW CONTROL
VALVE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN FREIN A TAMBOUR 10 A COUPLE REGULE. LE FREIN
10 COMPORTE UN MOTEUR DE FREIN 18, UN DISPOSITIF DE BUTEE 20 ET DEUX
SEGMENTS 14, 16 EN APPUI SUR LEDIT MOTEUR DE FREIN 18 ET SUR LE
DISPOSITIF DE BUTEE 20. LE DISPOSITIF DE BUTEE 20 COMPREND UN PISTON
PILOTE 38 ET UNE CHAMBRE PILOTE 44 ET LE MOTEUR DE FREIN 18 COMPORTE
UNE CHAMBRE DE TRAVAIL 58 ET UNE CHAMBRE DE REACTION 60. UNE VALVE
PILOTE EST MONTEE DANS UNE CAVITE DU MOTEUR DE FREIN 18, CETTE CAVITE
ETANT RELIEE A LA CHAMBRE DE TRAVAIL, A LA CHAMBRE DE REACTION ET A LA
CHAMBRE PILOTE. LA VALVE PILOTE EST SENSIBLE A UN ECOULEMENT DE FLUIDE
DEPUIS LA CHAMBRE PILOTE 44 VERS LA CAVITE POUR OBTURER LA LIAISON
ENTRE LA CHAMBRE DE TRAVAIL 58 ET LA CAVITE.
APPLICATION A LA REDUCTION DE LA DISPERSION DU COUPLE DE FREINAGE DANS
LES FREINS A TAMBOUR.
The drum brake has a support plate, a brake drive with a radially
opposed stop and two mobile segments bearing on the drive and the
stop. The brake drive has a box (46) and two pistons (52, 54) defining
a work chamber (58) and a reaction chamber (60) while the stop has a
pilot piston and chamber. The conduits (64,66,68) joining the pilot
chamber and the work chamber and the conduits (64,66,70) joining the
pilot chamber to the reaction chamber have a common part (64). A valve
(72) reacts to the fluid flow in its conduit surround (66) to seal the
conduit (68) between the work chamber (58) and the valve conduit.
Description
_________________________________________________________________
FREIN A TAMBOUR A COUPLE RECULE
L'invention concerne un frein a tambour a couple regule.
On connait du brevet US 3 047 099 (E A Dahie) un frein a tambour a
couple regule Dans ce frein, les deux segments sont agences en
"duo-servo", l'un des segments etant sollicite par une force d'entree
engendree par un moteur de frein comprenant une chambre de travail et
un piston et l'autre segment prenant appui sur un dispositif de butee
sur lequel il exerce une force representative du couple de freinage Le
dis- positif de butee comprend (voir Fig 4 et 5) un piston pilote
mobile dans une chambre pilote reliee d'une part a la chambre de
travail via une valve commandee par le piston pilote et d'autre part a
une chambre de reaction du moteur de frein.
De la sorte, lorsque le rapport entre le couple de freinage engendre
par le frein et la pression d'entree depasse une valeur prede-
terminee, le piston pilote se deplace vers l'interieur de la chambre
pi- lote, ce qui provoque en un premier temps la fermeture de la valve
pilote, puis en un deuxieme temps la compression du fluide contenu
dans la chambre pilote et la chambre de reaction, dont resulte une
diminution de la force d'entree et une diminution correlative du
couple de freinage.
Grace a une telle disposition, la dispersion habituellement observee
dans le rapport couple de freinage/pression d'entree est notable- ment
reduite.
Il est naturellement possible d'adapter une telle structure a un frein
du type dans lequel les deux segments prennent appui sur un dispositif
de butee situe a l'oppose du moteur de frein Dans ce cas, il sera
cependant necessaire d'etablir deux conduits de liaison entre le
moteur de frein et le dispositif de butee, le premier pour relier la
chambre de travail a la valve pilote et le second pour relier la
chambre pilote a la chambre de reaction.
Dans le but de simplifier notablement un frein de ce type, l'invention
propose un frein a tambour comprenant une plaque support, un moteur de
frein et un dispositif de butee montes fixes sur ladite plaque support
en opposition radiale un premier et un second segments montes mobiles
sur ladite plaque support en appui a une extremite sur ledit mo- teur
de frein et a l'autre extremite sur ledit dispositif de butee, ledit
moteur de frein comprenant un boitier dans lequel sont montes
coulissants un premier piston adjacent audit premier segment et un
second piston ad- jacent audit second segment, une chambre de travail
definie dans ledit boitier et prevue pour etre reliee a une source de
pression, ledit pre- mier piston et ledit boitier definissant par
ailleurs une chambre de re- action, ledit dispositif de butee
comprenant un corps, un piston pilote monte coulissant dans ledit
corps et definissant dans ce dernier une chambre pilote, ledit piston
pilote etant en appui sur l'un au moins des- dits segments, un premier
conduit de liaison entre ladite chambre de tra- vail et ladite chambre
pilote, un second conduit de liaison entre ladite chambre pilote et
ladite chambre de reaction et une valve pilote comman- dant
l'ecoulement dans ledit premier conduit, caracterise en ce que ladite
valve pilote est montee dans une cavite du boitier du moteur de frein,
lesdits premier et second conduits comportant une partie commune entre
la- dite chambre pilote et ladite cavite, ladite valve etant sensible
a un ecoulement de fluide depuis la premiere vers la seconde pour
obturer le conduit entre ladite chambre de travail et ladite cavite.
L'invention sera maintenant decrite en se referant aux dessins annexes
dans lesquels la figure 1 est une vue en elevation et en coupe
partielle d'un frein a tambour selon l'invention; et la figure 2 est
une vue en coupe agrandie, prise suivant la ligne II-II du moteur du
frein de la figure 1.
Le frein 10 represente a la figure 1 comprend une plaque support 12
solidaire d'une partie fixe du vehicule et sur laquelle sont montes
les quatre composants suivants: un premier segment de frein 14, un
second segment de frein 16, un moteur de frein ou cylindre de roue 18
et une butee 20.
Chacun des deux segments porte une garniture de friction 22, 24 prevue
pour venir engager un tambour (non represente) solidaire de l'une des
roues du vehicule.
Si l'on considere que la rotation de la roue et donc du tam- bour
s'effectue suivant la fleche A lorsque le vehicule se deplace en
marche avant, le premier segment 14 est appele segment comprime et le
second segment 16 segment tendu Les deux segments ont une forme arquee
et se terminent par une extremite dite superieure 26, 28 du cote du ey
L Jl; roue 18 et une extremite dite inferieure 30, 32 du cote de la
butee 2 u.
La butee 20 se compose d'un corps 34 fixe a la plaque supp and
#x003C;t 1.2 et percee d'un alesage a gradin traversant 36, dans
lequel est mont' coulissnt un piston pilote etage 38 Un ressort 40
repousse le piston pilote 38 en contact avec une butee 42 solidaire du
corps 34 Le segment conprimre 14 porte par son extremite inferieure 30
sur la partie de grand diametre 38 a du piston tandis que le segment
tendu 16 porte par son extre- mite inferieure 32 sur la partie de
petit diametre 38 b du piston Enfin, le piston 38 et l'alesage 36
definissent entre eux une chambre pilote annula-re 44 dont le role
sera precise ulterieurement.
Le cylindre de roue 18, represente en coupe agrandie a la figure 2,
comprend un boitier 46 egalement perce d'un alesage traversant a
gradin 48 dont la partie de grand diametre 48 a es' tournee vers le
seg- ment comprime 14 et la partie de petit diametre 48 b vers le
segment tendu l D Une douille 50 est montee dans la partie d'alesage
48 a et son diametre interne,-dans le mode de realisation represente,
est egal a celui de la partie d'alesage 48 b Un piston- primaire etage
52 est monte coulissant dans la douille 50 et dans la par- tie
d'alesage 48 a et un piston secondaire 54 est monte coulissant dans la
partie d'alesage 48 b Un ressort 56 sollicite les deux pistons en
ecar- tement jusqu'au contact des extremites superieures 26 et 28 des
segments 14 et 16 respectivement Entre les deux pistons se trouve
ainsi definie une chambre de travail 58; et entre le piston primaire
52 et la douille
50 se trouve definie une chambre de r 6 action annulaire 60.
Le boitier 46 comporte un orifice d'entree 62 qui debouche dans la
chambre de travail 58 et est relie a une source de pression (non
representee) telle que le maitre-cylindre du vehicule; et un orifice
de sortie 64 qui est relie de maniere non representee a la chambre
pilote 44 de la butee 20.
Par ailleurs, le boitier 46 comporte une cavite cylindrique
66 reliee a une extremite a la chambre de travail 58 par un premier
con- duit 68, reliee a son autre extremite a l'orifice de sortie 64 et
reliee a la chambre de reaction 60 par un second conduit 70 debouchant
laterale- ment dans la cavite 66 Un tiroir de valve 72 est monte
coulissant dans la cavite 66 et porte un obturateur de valve 74
destine a cooperer avec un siege de valve 76 defini au debouche du
conduit 68 Un ressort 78 re- pousse le tiroir 72 en eloignement du
siege 76 jusqu'en butee au fond de la cavite 66 du cote de l'orifice
de sortie 64 Enfin, un passage de faible section ou restriction 80 est
definie entee 1 orifice de sortie 64 et le conduit 70; dans le cas
present, cette restriction est definie par un faible jeu entre la
surface externe du tiroir 72 et la surface interne de la cavite 66. Si
l'on se reporte a nouveau a la figure 1, un ressort 82 maintient les
extremites inferieures 30 et 32 des segments appliquees sur le piston
pilote 38 de la butee 20, un ressort 84 maintient les extremites
superieures 26 et 28 des segments appliquees sur les pistons 52 et 54
du cylindre de roue, et un dispositif de rattrapage d'usure optionnel
86 per- met de faire varier progressivement l'ecartement entre les
extremites supe- rieures des segments au fur et a mesure de l'usure
des garnitures de fric- tion et maintenir une garde sensiblement
constante par rapport au tambour.
Un exemple d'un tel dispositif est decrit dans le brevet FR 1 419 377.
Le frein a tambour ainsi decrit fonctionne de la maniere suivante: La
mise en oeuvre du maitre-cylindre provoque une arrivee de liquide sous
pression a l'orifice d'entree 62 et par consequent dans la chambre de
travail 58 Cette meme pression s'etablit d'une part dans la chambre de
reaction 60 via le conduit 68, la cavite 66 et le conduit
, et d'autre part dans la chambre pilote 44 du point fixe via le con-
duit 68, le jeu separant le tiroir 72 de la cavite 66, l'orifice de
sor- tie 64 et leur tuyau de liaison (non represente) aboutissant a la
chambre pilote 44.
1 Sous l'effet de cette pression les pistons primaire et secon- daire
provoquent l'ecartement des deux segments 14 et 16 jusqu'a venue en
engagement de friction des garnitures 22 et 24 avec le tambour On
cons- tate cependant que dans un frein a tambour classique le couple
de frei- nage ainsi obtenu presente, pour une pression d'entree
donnee,une certaine dispersion.
Grace a la presente invention, la dispersion est notablement reduite,
de la maniere suivante: la force resultante due au couple de freinage,
que les deux segments exercent sur le piston pilote 38 de la
butee,s'oppose a la force pilote engendree sur ce meme piston par la
pres- sion d'entree qui regne dans la chambre pilote 44, la force de
ressort 40 etant negligeable a cet egard La section de la chambre
pilote 44 etant choisie de telle sorte que la force pilote soit en
toutes circonstances inferieure a la plus faible valeur que peut
prendre la force resultante compte tenu de la dispersion evoquee plus
haut, le piston pilote est donc deplace vers l'interieur de la chambre
pilote Une quantite de liquide correspondante s'ecoule par consequent
de celle-ci vers l'orifice de sor- tie 64 du cylindre de roue Cette
quantite de liquide penetre a une extremite de la cavite 66 mais ne
peut s'ecouler vers l'autre extremite de cette cavite qu'en empruntant
la restriction 80 Il apparait alors une force hydrodynamique qui
repousse le tiroir 72 a l'encontre du res- sort 78 jusqu'a venue en
contact de l'obturateur de valve 74 sur le siege 76. La chambre pilote
44, la cavite 66, le conduit 70 et la chambre de reaction 60 sont
alors isoles et la pression qui y regne evolue de la maniere suivante:
Au moment de la fermeture de la valve 74, 76 cette pression est egale
a la pression d'entree; ensuite, lorsque le piston pilote 38 continue
a se deplacer, il comprime le liquide dans la chambre pilote 44 et
cette meme pression est transmise a la chambre de reaction 60 dont il
resulte une diminution de la force que le piston primaire 52 exerce
sur le segment comprime 14 Correlativement, la force que ce segment
exerce sur le piston pilote 38 diminue, de meme que le couple de
freinage.
L'ensemble atteint alors une situation d'equilibre dans la- quelle la
force exercee par le piston primaire 52 sur le segment comprime 14 est
modulee en fonction de la reaction que ce meme segment exerce sur le
piston pilote 38, donc du couple de freinage reellement obtenu Ceci a
pour effet de reduire le phenomene de dispersion.
On notera que le couple de freinage exerce par le segment com- prime
represente environ les trois quarts du couple de freinage total et
presente une plus forte dispersion que le couple exerce par le segment
tendu. Par ailleurs, la dispersion du couple exerce par le segment
tendu est egalement prise en compte par le fait que ce segment porte
egalement sur le piston pilote 38 En effet si ce couple augmente, la
force exercee par le segment tendu sur le piston pilote 38 diminue La
force resultante sur ce piston augmente, ce qui entraine une
augmentation de pression dans la chambre pilote et dans la chambre de
reaction.
L'effort exerce par le piston primaire 52 sur le segment comprime 14
est donc reduit, de meme que le couple de freinage du a ce segment.
Dans tout ce qui precede, il a ete suppose que la pression provenant
du maitre-cylindre etait constante Si l'on provoque un accrois- sement
de cette pression, les efforts exerces par les pistons primaire et
secondaire sur les segments comprime et tendu augmentent, donc par
conse- quent le couple de freinage augmente L'effort resultant sur le
piston pilote 38 augmentant, il en est de meme de la pression dans la
chambre pilote et dans la chambre de reaction Ainsi, pour la nouvelle
pression provenant du maitre-cylindre, l'effort d'entree du piston
primaire sera module en fonction du couple de freinage reellement
obtenu, de maniere a reduire la dispersion de ce couple.
On note que pendant toute la phase de freinage, la pression regnant
dans la chambre pilote et dans la chambre de reaction etant supe-
rieure a la pression provenant du maltre-cylindre, la valve 74-76
reste fermee. Enfin, lorsqu'on relache la pression d'entree a la fin
du freinage, les efforts exerces par les pistons primaire et
secondaire sur les segments disparaissent, les segments s'eloignent du
tambour et le couple de freinage devient nul Le piston pilote 38 et le
piston pri- maire 52 reculent simultanement et la pression pilote qui
regnait dans la chambre pilote et la chambre de reaction s'annule La
valve 74-76 peut alors s'ouvrir sous l'action du ressort 78 et les
composants du frein reprennent leurs positions initiales.
2517397.
Claims
_________________________________________________________________
1 REVENDICATIONS Z Frein a tambour (10) comprenant une plaque support
(12) n moteur de frein (18) et un dispositif de butee (20) montes
fixes sur ladite plaque support en opposition radiale, un premier et
un second sg- ments (14, 16) montes mobiles sur ladite plaque support
en appui a une extremite sur ledit moteur de frein (18) et a l'autre
extremite sur ledit dispositif de butee (20), ledit moteur de frein
(18) comprenant un boitier (46) dans lequel sont montes coulissants un
premier piston (52) adjacent audit premier segment (14) et un second
piston (54) adjacent audit second segment (16), une chambre de travail
(58) definie dans ledit boitier et prevue pour etre reliee a une
source de pression (62), ledit premier pis- ton (52) et ledit bottier
(46) definissant par ailleurs une chambre de reaction (60), ledit
dispositif de butee (20) comprenant un corps (34), un piston pilote
(38) monte coulissant dans ledit corps (34) et definis- sant dans ce
dernier une chambre pilote (44), ledit piston pilote (38) etant en
appui sur l'un au moins desdits segments (14), un premier con- duit de
liaison (68, 66, 64) entre ladite chambre de travail (58) et la- dite
chambre pilote (44), un second conduit de liaison (70, 66, 64) entre
ladite chambre pilote (44) et ladite chambre de reaction (60) et une
valve pilote (72, 74, 76) commandant l'ecoulement dans ledit premier
conduit (68, 66), caracterise en ce que ladite valve pilote (72, 74,
76) est mont tee dans une cavite (66) du boitier (46) du moteur de
frein (18), lesdits premier (68, 66, 64) et second (70, 66, 64)
conduits comportant une par- tie commune (64) entre ladite chambre
pilote (44) et ladite cavite (66), ladite valve etant sensible a un
ecoulement de fluide depuis la premiere (44) vers la seconde (66) pour
obturer le conduit (68) entre ladite chambier de travail (58) et
ladite cavite (66).
2 Frein h tambour selon la revendication 1, caracterise en ce que
ledit piston pilote (38) traverse ledit corps (34) et vient egalement
au contact dudit second segment (16).
3 Frein a tambour selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que
ladite valve comprend un noyau (72) coulissant dans ladite cavite
(66), un element de fermeture (74) porte axialement par le noyau (72),
un siege (76) dans le bottier en regard dudit element de fermeture
(74), un conduit de fluide (64, 66, 70) entre ladite chambre pilote
(44) et ladite chambre de reaction (60) et une restriction (80) dans
ledit conduit.
4 Frein a tambour selon la revendication 3, caracterise en ce que
ledit noyau (72) et ladite cavite (66) sont separes par un jeu formant
ladite restriction (80, ladite partie de conduit commune (64)
aboutissant a une extremite de ladite cavite (66) opposee audit siege
de valve (76) et ledit second conduit (66, 70) comprenant une partie
(70) ouvrant lateralement dans ladite cavite (66). Frein a tambour
selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caracterise en ce
que ledit noyau (72) est rappele elastiquement en eloignement dudit
siege (76).
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