Brevet FR2260027A1 — publié le 19750829

Argument Il s'agit d'un frein à disque à garnitures partielles et à pince intérieure flottante, en particulier pour roue d'avion. La pince comporte deux mâchoires liées rigidement l'une à l'autre par trois broches parallèles à l'axe du disque, cette pince est en outre liée de façon non rigide à un support fixé lui-m & e sur l'arbre de la roue, la liaison entre la pince et le support se faisant par deux des trois broches citées plus haut qui traversent librement le support par deux alésages ménagés dans celui-ci. Exposé général Un premier avantage de la présente invention est de permettre une construction simple d'un dispositif de dimensions réduites pouvant facilement prendre place entre 11 arbre de la roue et le disque de freinage. Un second avantage de l'invention est d'obtenir un dispositif dans lequel les garnitures des plaquettes de freinage peuvent être examinées à vue directe, sans-démontage du frein, de façon que l'on puisse ainsi en vérifier rapidement l'état d'usure. Un autre avantage de l'invention est, par le dévissage d'un unique écrou facilement accessible, de pouvoir, sur leterrain d'envol même, dégager rapidement et successivement son bloc-cylindreS,tout en le laissant relié à sa canalisation d'amenée du fluide hydraulique, puis les plaquettes de freinage et la roue de son arbre. Grace à cette disposition particulière de démontage tout le dispositif du frein peut hêtre aisément vérifié, et les plaquettes rapidement changées-si l'usure de leurs garnitures ltexige. Un frein à disque selon l'invention est associé à un disque de rouefixé àcelle-ci par, ou au voisinage de, son cercle extérieur. Un tel disque peut être, par exemple et de préférence, monté sur un court cylindre circulaire et en former la base. Une pluralité de vis, vissées radialement sur la roue à travers la surface latérale de ce cylindre rendent ainsi le disque solidazze de la roue. La surface latérale du cylindre est en outre de préférence ajourée pour permettre4ne circulation d'air assurant un refroidissement rapide du disque après freinage. Cette disposition du disque permet ainsi de dégager entre l'arbre de la roue, lié à la structure de l'avion, et le cercle de plus petit diamètre du disque un espace ou prend place le frein proprement dit. Conformément à l'invention un frein à disque à garniture partielle et à pince intérieure, comprend une pince formée de deux mâchoires, une première mâchoire formant butée et une seconde mâchoire formant bloc cylindres et incorporant de préférence deux pistons coulissant chacun dans un cylindre sous l'action d'un fluide hydraulique. Les deux mâchoires sont reliées l'une à l'autre par des moyens de liaison assurant la rigidité de la structure de la pince, tout en permettant une séparation facile et rapide des deux machoires l'une à 11 autre. Suivant une réalisation préférentielle de l'inven- tion les moyens de liaison des deux mâchoires comprennent trois broches, dont les axes sont parallèles à 11 axa de la roue, fixées par vissage à force et matage, de préférence sur la mâchoire formant butée. De ces trois broches, deux sont de courte tétons identiques, chacun d'eux en forme de deux cylindres circulaires superposés à axe commun et de diametres différents, la surface de séparation de ces deux cylindres étant située, pour les deux tétons, dans un seul et unique plan perpen circulaire à l'axe de la roue. La troisième broche est un goujon terminé par une partie filetée destinée à coopérer avec une rondelle et un écrou de vissage. Ce goujon porte, l'entourant sur les trois quarts de sa surface latérale, une bague terminée par une surface plane perpendiculaire à son axe et située dans le meme plan que les surfaces de séparation des cylindres formant les tétons. La mâchoire formant bloc cylindres est percée de deux alésages d'un diamètre correspondant à celui des deux cylindres d'extrémité des deux tétons et d'un alésage la traversant de part en part correspondant au diamètre du goujon.Par enfoncement sur les tétons et le goujon la mâchoire formant bloc cylin dres prend appui sur les trois surfaces de butée constituées d'une part par les surfaces de séparation des deux cylindres de chaque teuton, d'autre part par la surface terminale de la bague portée par le goujon. La résistance de la structure de la pince est assurée par le vissage de l'écrou sur la partie fila- tée du goujon. Dans ltentrefer formé par les deux m choires de la pince sont situées deux plaquettes de freinage, identiques, parallèles au plan du disque, et comprenant chacune une plaque support de garniture et une garniture. Vue de face chaque plaque support de garniture se présente comme une portion de secteur circulaire échancrée en U dans sa partie médiane, et dont les bras de 1'U ainsi formé sont percés de deux alésages au dia métra du plus gros des deux cylindres des deux tétons mentionnés plus haut, permettant ainsi d'enfiler les deux plaquettes de freinage sur ces tétons, ltéchancrure en U coiffant le goujon.Les deux plaquettes de freinage une fois an place dans l'entrefer de le pince sont ainsi susceptibles d'un léger déplacement suivant une direction parallèle à l'axe de la roue de manière à pouvoir enserrer le disque entre les deux garnitures sous l'action des pistons du bloc cylindres. Suivant une autre caractéristique de l'invention, qui participe à la simplicité du dispositif, ltensemble pince et plaquetts est monté sur un support de frein constitué par une plaque de talle fixée à l'arbre non tournant de la roue et perpendiculaire à l'axe de celui-ci. Ce support de frein, situé dans le plan du disque, est lui aussi percé de deux alésages au diamètre du plus gros des deux cylindres formant les deux tétons. Cette disposition permet de transmettre directement au support, et de façon parfaitement symétrique, les forces de frottement agissant sur les plaquettes. Le montage d'un frein à disque conforme à l'invention sur une roue à disque du modèle décrit plus haut est particulièrement simple, et s'exécute comme suit La mâchoire à trois broches formant butée, sur les deux tétons de laquelle a été enfilée une plaquette de freinage, est intro duite dans la roue de manière que la plaquette de freinage vienne s' appliquer du caté intérieur du disque. La roue est alors montée sur son arbre de manière que les deux tétons passent chacun dans un des alésages du support de frein ; la deuxième plaquette de freinage, puis le bloc cylindres sont alors enfilés à leur tour, la rondelle d'écrou mise en place et l'é- crou serré sur la partie filetée du goujon.La roue est alors bloquée sur son'arbre, par un dispositif connu en soi, de façon quelle puisse tourner librement sur cet arbre mais ne puisse effectuer aucun mouvement latéral parallèlement à l'axe de ce lui-ci. Le démontage d'un frein conforme à l'inventionest lui aussi particulièrement simple et peut se faire sur l'aire d'envol même. I1 suffit en effet, sans toucher initialement àla roue, de dévisser l'écrou de la partie filetée du goujon pour atteindre et enlever le bloc cylindres, sans avoir à le déconnecter de sa canalisation de fluide hydraulique, et avoir ainsi accès à la première plaquette de frein dont on peut alors examiner l'état d'usure et effectuer éventuellement le remplacement. Pour atteindre la seconde plaquette il suffit alors de dégager la roue de son arbre de rotation. Enoncé des figures La Fig. 1 est une vue en demi-coupe axiale avec parties en vue extérieure d'une roue d'avion. La Fig. 2 est une vue en demi-coupe axiale avec parties en vue extérieure d'un cylindre portant un disque de freinage. La Fig. 3 est une coupe axiale d'un frein à disque conforme à l'invention. La Fig. 4 est une vue latérale dtun arbre de roue avec support de frein pour frein à disque de la Fig. 3. La Fig. S est une coupe suivant la ligne AA de la Fig. 4. La Fig. 6 est une vue en bout d'une mâchoire formant butée, élément du frein de la Fig. 3. La Fig. 7 est une vue en-dessusde la mâchoire de la Fig. 6. La Fig. 8 est une vue en plan d'une plaquette de frein. La Fig. 9 est une vue de profil de la plaquette de la Fig. 8. La Fig. 10 est une vue de face d'un bloc cylindres La Fig. ll est une coupe suivant BB de la Fig. 10. La Fig. 12 est une demi-coupe axiale avec parties en vue extérieure d'un piston du bloc cylindresde la Fig. 10. Description détaillée d'une forme de réalisation En se rapportant aux Figs 1 et 2 on aperçoit une roue 1 à axe de symétrie XX' dont la structure est en forme de cuvette 2. Les bords de la cuvette 2 sont percés sur tout leur pourtour d'une pluralité d'alésages radiaux tels que 3 et 4, régulièrement espacés, dont deux seulement sont représentés ici. Un disque de freinage 5 est fixé par son cercle extérieur 6 à un cylindre 7 dont la face latérale porte des échancrures telles que 8 régulièrement ménagées. Des alésages radiaux 9, 10, correspondant aux alésages 3, 4, de la roue permettent, après emboitement du cylindre 7 dans la cuvette 2 de la roue, de fixer ce cylindre, par des vis non représentées, sur la roue 1. Le disque 5 est ainsi rendu solidaire de la roue 1. Sur la Fig. 3 on voit, représentés à plus grandeé- chelle que sur les Figs I et 2, les éléments principaux d'un frein à disque conforme à l'invention, dont les détails apparaitront sur les figures suivantes. Dans un frein à disque conforme à l'invention le frein forme une pince de part et d'autre du disque 5. La pince est supportée par un support 11 (Figs 4 et 5), situé dans le plan du disque,fixé par soudure par exemple à l'arbre 12 de la roue lui-meme relié à la structure de l'avion. Ce support ll est percé de deux alésages 13 et 14 pour le passage de deux tétons dont il sera fait mention plus loin. La pince du frein est constituée par deux mâchoires, une m choire formant butée 21 (Figs 6 et 7) et une mâchoire formant bloc cylindres 31 (Figs 10, 11 et 12 > . Sur la machoire formant butée 21 sont fixées par vissage et matage trois broches, à savoir deux tétons cylindriques identiques 22a et 22b, et un goujon 23 terminé par une partie filetée 24. Les deux totons 22 et 22 ont leurs extrémités usinées de manière à présenter a b chacune un cylindre 25 et 25 de même axe que le corps princi a b pal 22a ou 22b, mais de rayon plus petit. Les tétons 22 et 22b présentent ainsi chacun une surface de butée 27 et 27 perpen a b diculaires à leurs axes et situées dans le même plan.Le goujon 23 porte une bague 26 qui ltenveloppe sur les trois quarts environ de sa surface latérale et environ la moitié de sa longueur de manière à présenter une surface de butée 28 située dans le mEme plan que les surfaces de butée 27 et 27 . Sur la partie fi a b letée 24 vient un écrou de serrage 29;Fig. 3). La mâchoire formant bîùc cyldwes 31 (Figs 10, Il et 121 comporte deux cylindres tels que 33 dans lesquels coulissent deux pistons tels que 32. Dans la mâchoire 31 ont été forés deux alésages 35 et 35b au diamètre commun des cylindres d'extrémité a 25a et 25b des totons 22a et 22b, et un alésage 34 la traversant de part en part, au diamètre du goujon 23. Les deux pistons tels que 32 coulissent dans les cylindres tels que 33 sous l'action d'un fluide hydraulique de freinage amené par une canalisation, non représentée, et branchée sur un ajutage 37. Un ajutage de vidange 36 est aussi ménagé dans le bloc cylindres 31. Deux plaquettes de freins 40 et 41 (Figs 3, 8 et 9) portant respectivement chacune une garniture 42 et 43 sont en forme de secteur circulaire partiel avec un dégagement 44 en for me d'U, et deux alésages 45 et 45b Y a 5by sont percés au diamètre commun des tétons 22 et 22b. Quand les plaquettes 40 et 41 sont enfilées sur les têtons 22 et 22 a b de la machoire 21, de part et d'autre du disque de frein 5, le dégagement 44 permet le libre passage du goujon 23. REVENDICATIONS 1.- Frein à disque à garniture partielle, en parti culier pour roues d'avion, dont le disque est fixé à la roue du côté du grand cercle du dit disque, comportant une pince intérieure de freinage à deux mâchoires et deux plaquettes de freinage, les deux plaquettes de freinage enserrant le disque et liées de façon non rigide aux dites machoires, la dite pince liée en outre de façon non rigide à un support lié lui-même de façon rigide à l'arbre non tournant de la roue, les dieux mâchoires formant l'une butée et l'autre bloc cylindres, et la dite pince située du catie du petit cercle du disque de freinage, le dit frein caractérisé - en ce que sur une première des deux mâchoires sont fixées trois broches parallèles à l'axe de la roue sur lesquelles s'enfile et se fixe autre mâchoire, les dites broches traversant le plan médian du disque de freinage à l'intérieur du petit cercle du dit disque, les points d'intersection des des axes de ces broches avec ce plan formant un triangle. 2.- Frein à disque sel-on la revendication 1, caractérisé - en ce que des trois broches fixées à la première des mâchoires de la pince, deux sont des tetons situés à une même distance de l'axe de la roue, la troisième est un goujon traversant de part en part la seconde mâchoire. 3.- Frein à disque selon la revendication 2, caractérisé --en ce que les deux tétons et le goujon comportent chacun une surface de butée située dans un mEme plan perpendiculaire à l'axe de la roue, surface sur lesquelles s'appuie la seconde mâchoire par des surfaces de butée correspondantes, d'ou il résulte qu'est ainsi assurée la structure indéformable de la pince. 4.- Frein à disque selon la revendication 3, carac térisé - en ce que le goujon se termine par une partie filetée coopérant avec un écrou et une rondelle pour bloquer la seconde mâchoire sur la première, d'où il résulte qu'il suffit de dévisser le dit écrou pour démonter entièrement le frein. 5.- Frein à disque selon la revendication 4, caractérisé - en ce que la première machoire, sur laquelle sont fixés les deux tétons et le goujon, est la mâchoire formant butée, et en ce que la seconde mâchoire traversée de part en part par le goujon est la mâchoire formant bloc cylindres. 6.- Frein à disque selon la revendication 2 caractérisé : - en ce que le support lié de façon rigide à l'arbre non tournant de la roue a la forme d'un secteur circulaire situé dans le plan du disque, ie dit support de frein étant percé de deux alésages pour le passage des deux tétons.