Brevet FR2281249A1 — publié le 19760305

La présente invention est relative a un frein de parcage pour un frein a disque ajustable et dans lequel une ou plusieurs paires de tampons de garniture de friction sont disposées aux cotés opposés d'un disque rotatif afin de se déplacer et d' engager le disque lors du freinage. Un des problèmes qui se pose avec un frein de ce type qui est actionné par air comprimé ou un fluide hydraulique est qu'il ne répond pas aux normes de sécurité pour les freins de parcage. Ces normes exigent que le frein de parcage ne soit maintenu en engagement de freinage que par des moyens mecaniques. L'appareil à frein de parcage additionnel, nécessaire pour rencontrer ces exigences, accroit le poids du frein et donne lieu à un problème d'espace en raison de la place limitée disponible.En outre, lorsqu'il s'agit d'un frein a disque ajustable du type a "tête fixe", "disque fixe" dans lequel l'ensemble a tête du frein est monté d'une manière fixe sur 1' essieu alors que le disque est monté d'une manière fixe sur la roue, il est difficile de disposer un appareil mécanique a frein de parcage qui engage le coté extérieur du disque de frein rotatif. L'appareil a frein de parcage conforme a la présente invention est muni de sabots de frein et de garnitures, montés sur des bras oscillants afin que ces derniers puissent être déplacés pour engager la surface du bord circulaire du disque de frein lors du freinage. Un mécanisme a ressort mécanique, relié aux bras, déplace les sabots de frein et les garnitures automa- tiquement en engagement de freinage et maintient les bras dans cette position.Le frein de parcage est relâché par un ensemble a air comprimé/à fluide hydraulique relié aux bras et qui engendre une force qui est supérieure a la force engendrée par le mécanisme a ressort mécanique afin de rétracter les sabots de frein et les garnitures de manière qu'ils n'engagent plus la surface du bord du disque de frein. En utilisant le rayon maximum du disque, il ne faut qu'une force de freinage minimum pour actionner le frein. De méme, la force de levier, obtenue en utilisant les bras, et le positionnement des sabots de frein et des garnitures pour obtenir une force de freinage engendrée automatiquement, permettent une réalisation qui procure un freinage maximum au moyen d'un appareil a frein de parcage d'une dimension et d'un poids minima.Lorsqu'il s'agit d'une telle réalisation, il est possible d'admettre un mouvement relatif limité entre le disque rotatif et la tête de frein, étant donné qu'il n'est pas essentiel que le disque de frein et le sabot de frein soient maintenus en un alignement parfait. Le mécanisme d'actionnement du frein de parcage est également disposé dans l'espace disponible au côte opposé de la roue de l'ensemble a tête de frein ajustable et, de ce fait, il ne faut prévoir aucune modification notable en ce qui concerne le mécanisme du frein a disque du type ajustable. Une forme d'exécution préférée, donnée a titre d'exemple non limitatif, est représentée aux dessins annexés, dans lesquels: La fig. 1 est une vue en élévation intérieure du frein a disque du type ajustable, comprenant le frein de parcage conforme a la présente invention, l'essieu et la roue du véhicule étant représentés par des lignes en traits mixtes. La fig. 2 est une élévation latérale du frein de la fig. 1, la roue étant représentée par des lignes en traits mixtes et certaines parties étant découpées et sectionnées afin d'illustrer la fixation du disque du frein a la roue. La fig. 3 est une vue partielle suivant la ligne 3-3 de la fig. 2 du mécanisme de serrage et de relachement du frein de parcage. Les figs. 1 et 2 représentent un frein a disque ajustable 10, monté sur l'essieu ll d'un véhicule et sur lequel une roue 12 est montée rotation. Un disque de frein rotatif 13 qui peut être réalisé en acier ou une autre matière résistant å l'usure, est fixé a la roue 12 par un flasque cylindrique 14 qui peut être fixé a la roue au moyen de boulons 15 et d'écrous 16, disposés a espacement les uns des autres autour du flasque. Le flasque 14 est fixé au disque de frein 13 par des tenons 17, vissés dans les extrémités du flasque, ainsi qu'il ressort de la fig. 2. Le disque de frein 13 présente une ouverture centrale a travers laquelle s'étend l'essieu 11 qui supporte la roue 12.Un ensemble à tête de frein ajustable 18 est monté sur un flasque 19 de 1' essieu 11, et ce, au moyen de boulons 22, afin de retenir l'ensemble à tête contre toute rotation. L'ensemble à tête 18 comprend les éléments de friction (non représentés) du frein qui engagent le disque de frein 13 en vue du freinage, disque de frein qui peut être actionné par un fluide, tel que de l'air comprimé ou un fluide hydraulique. L'ensemble à tête 18 présente des prolongements tels que les oreilles 23 et 24, situées aux côtés opposés du disque 13, en vue de la connexion a pivotement du dit ensemble a tête aux bras de serrage 25 et 26. Les extrémités supérieures 27 et 28 des bras de serrage 25 et 26 s'ajustent dans des renfoncements des oreilles 23 et 24 et portent des douilles qui reçoivent des boulons 29 et 30 qui s'étendent a travers les oreilles autour d'axes qui sont parallèles à l'axe autour duquel tourne le disque de frein 13. A proximité immédiate des extrémités supérieures 27 et 28 des bras de serrage 25 et 26, des éléments de friction, tels que les sabots de frein 33 et 34 sont montés pivotement sur des tenons 35 et 36, placés dans les parties a maillon d'attache 37 et 38 des bras de serrage 25 et 26. Les sabots de frein 33 et 34 présentent des garnitures 39 et 40 a surfaces cylindriques concaves qui épousent une surface cylindrique convexe 42, prévue au bord circulaire 43 du disque de frein 13. Ainsi que représenté a la fig. 1, le bord circulaire 43 est disposé radialement vers l'intérieur par rapport aux sabots de frein 33 et 34. Le bras de serrage 25 s'étend dans le sens de la rotation des aiguilles d'une montre, partir du tenon 35 du sabot de frein 33 jusqu'au raccord a pivotement, formé par le boulon 29, a l'ensemble a tête 18. Le bras de serrage 26 s'étend dans le sens opposé au sens de rotation des aiguilles d'une montre, a partir du tenon 36 du sabot de frein 34 jusqu'au raccord a pivotement, formé par le boulon 30, a l'ensemble a tête 18. A l'autre côté, les bras de serrage 25 et 26 se terminent par les extrémités inférieures 44 et 45.Des douilles sont prévues dans les extrémités inférieures 44 et 45 des bras 25 et 26 et reçoivent des tenons de raccord 46 et 47 s'étendant a travers l'embase 48 de la tige de piston et l'embase 49 du cylindre d'un ensemble a piston et cylindre 52. Ainsi qu'il ressort de la fig. 3, l'ensemble a piston et cylindre 52 comprend un boitier 53 qui contient un cylindre 54 dans lequel glisse un piston 55, alors que l'extrémité du cylindre est obturée par un joint annulaire 56. Un passage 57 dans le bot- tier 53 s'étend de l'extrémité de tête du cylindre 54 vers un nipple 58, vissé dans le bottier et approprié pour recevoir un tuyau ou un autre raccord approprié a une source d'air comprimé ou de fluide hydraulique afin d'injecter le fluide dans le cylindre et d'éloigner le piston 55 de l'extrémité de tête du cylindre.Le piston 55 est relié a l'embase 48 de la tige de piston 59 de ma nière que le mouvement du piston lorsqu'il s'éloigne de l'extré- mité de tête du cylindre 54, sépare les extrémités inférieures 44 et 45 des bras de serrage 25 et 26 en rétractant ainsi les sabots de frein 33 et 34 et les garnitures 39 et 40 du bord circulaire 43 du disque de frein 13. Le boitier 53 de l'ensemble à piston et cylindre 52 s' étend du cylindre 54 vers l'embase 48 de la tige de piston, formant ainsi une chambre de retenue 62 pour un ressort et dont le diamètre est plus élevé que celui du cylindre 54. Le piston 55 dans la chambre de retenue 62 présente une partie 63 qui porte un ressort et dont le diamètre est inférieur à celui de la partie se trouvant dans le cylindre 54, afin d'obtenir ainsi un épaulement 64 au voisinage du cylindre. Un moyen mécanique tel qu'un ressort de compression, formé par plusieurs disques élastiques 65, est disposé autour de la partie de support 63 du piston 55, les disques élastiques, a une des extrémités du ressort de compression, butant contre l'épaulement 64.A l'autre côté, une rondelle de retenue 66 pour le ressort est montée dans la chambre de retenue 62 et est maintenue en position par une bague de retenue 67, disposée dans une rainure du bottier 53 et pouvant engager la périphérie extérieure de la rondelle 66. Les disques élastiques 65 sont comprimés, ainsi que représenté à la fig. 3, de manière que lorsque le fluide sous pression s'échappe du cylindre 54, le piston 55 soit déplacé dans le cylindre afin que les extrémités inférieures 44 et 45 des bras de serrage 25 et 26 se rapprochent l'une de l'autre en refoulant les sabots de frein 33 et 34 et les garnitures 39 et 40 de manière qu'ils engagent,en vue du freinage , le bord circulaire 43 du disque de frein 13 pour fournir un frein de parcage efficace. Lors du fonctionnement, lorsque le véhicule roule le long de la route, l'air ou la pression hydraulique est transmis au cylindre 54 pour maintenir le piston 55 à écartement de 1 'extrémité de tête du cylindre afin de séparer les 'extrémités inférieures 44 et 45 des bras 25 et 26 l'une de l'autre, de manière que les sabots de frein 33 et 34 soient maintenus à écartement du bord 43 du disque de frein 13.Lorsque le véhicule est arrêté et que le frein de parcage doit être serré, le fluide sous pression est évacué du cylindre 54, ce qui permet que les disques élastiques 65 se détendent et déplacent le piston 55 vers l'extrémité de tête du cylindre, de manière que les extrémités inférieures 44 et 45 des bras de serrage 25 et 26 se rapprochent l'une -de l'autre et que les sabots de frein 33 et 34 soient forcés en engagement de freinage avec le bord circulaire 43 du disque de frein 13. Ainsi qu'il ressort de la fig. 1, lorsque la roue 12 tourne dans le sens de la rotation des aiguilles d'une montre par rapport a l'ensemble à tête 18, la garniture de friction 39 est refoulée dans le sens de la rotation des aiguilles d'une montre en accroissant ainsi la force radiale exercée par la garniture sur la surface 42 du disque 13 et empêchant, en outre, la rotation du disque. De même, lorsque la roue 12 tourne dans le sens opposé au sens de la rotation des aiguilles d'une montre, la garniture 40 est refoulée par le disque 13 dans le sens opposé au sens de la rotation des aiguilles d'une montre en accroissant ainsi la force radiale exercée par la garniture sur le disque et empechant, en outre, la rotation relative du disque lorsqu'il se trouve dans la condition de parcage. Lorsque le véhicule est a nouveau mis en marche, le frein de parcage peut être relâché en envoyant de l'air comprimé ou le fluide hydraulique dans le cylindre 54, contre le piston 55, pour surmonter la force des disques élastiques 65 afin que les bras de serrage 25, 26 soient séparés l'un de l'autre et que la pression de freinage des sabots 33 et 34, exercée sur le disque de frein 13, soit relachée. Dans la présente forme d'exécution, il peut y avoir un mouvement axial relatif limité du disque 13 par rapport a l'ensemble a tête 18 et dû au mouvement axial normal de la roue 12 par rapport à l'essieu 11. Le fonctionnement du frein de parcage n'est pas influencé défavorablement par ce mouvement, étant donné que la surface cylindrique convexe 42 du disque de frein épouse les surfaces cylindres concaves des garnitures 39 et 40, ce qui fait que ce mouvement axial relatif n'est pas critique. Le frein de parcage conforme la présente invention peut également être utilisé en association avec d'autres types de freins à disque ajustables où le bord circulaire du frein disque se trouve dans une position permettant son engagement par les sabots de frein, alors que les bras de serrage montés à pivotement peuvent être reliés à un moyen d'énergie mécanique approprié en vue de serrer et de relicher le frein. REVENDICATIONS 1.- Frein de parcage pour un ensemble a frein a disque ajustable comprenant un ensemble a tête de frein non-rotatif et un disque de frein rotatif présentant un bord circulaire, carac térisé en ce que le dit frein de parcage est constitué : par un bras de serrage monté a pivotement sur l'ensemble a tête de frein; par un élément de friction monté sur le bras de serrage et pouvant être déplacé par ce dernier en et hors d'engagement de freinage avec le bord circulaire du disque de frein; par un moyen mécanique relié au bras de serrage et qui engendre une force de freinage qui refoule l'élément de friction en engagement de freinage avec le bord circulaire du disque de frein; par un générateur d' énergie relié au bras de serrage et qui engendre une force de desserrage du frein qui est supérieure a la force de freinage du moyen mécanique afin de refouler l'élément de friction hors engagement du bord circulaire du disque de frein, ce qui fait que le frein de parcage est serré par le moyen mécanique lorsque le générateur d'énergie est refbché et que le frein de parcage est relaché lorsque le dit générateur d'énergie est actionné. 2.- Frein de parcage suivant la revendication 1, carac térisé en ce que le moyen mécanique comprend un ressort qui refoule le bras de serrage vers le bord circulaire du disque de frein. 3. - Frein de parcage suivant la revendication 2, carac térisé en ce que le ressort est formé par plusieurs disques élastiques qui sont comprimés. 4.- Frein de parcage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur d'énergie- comprend un moyen fluide sous pression pour refouler le bras de serrage a ecartement du bord circulaire du disque de frein. 5.- Frein de parcage suivant la revendication 4, carac térisé en ce que le moyen à fluide sous pression comprend un ensemble a piston et cylindre, alors que le moyen mécanique comprend plusieurs disques élastiques qui sont comprimés dans l'ensemble a piston et cylindre. 6.- Frein de parcage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de -friCtion est monté a proximité immé- diate du raccord pivotant a l'ensemble a tête de frein et entre ce raccord pivotant et le raccord du bras au moyen mécanique, de manière que la pression exercée par l'élément de friction sur le bord circulaire du disque soit accrue en raison de cet avantage mécanique. 7.- Frein de parcage suivant la revendication 1, carac térisé en ce que le bras de serrage constitue un bras d'une paire de bras de serrage comprenant un premier bras qui est monté a pivotement sur l'ensemble à tête de frein, à un côté du disque de frein, et un deuxième bras monté à pivotement sur l'ensemble à tête de frein, a l'autre côté du disque de frein, le premier bras portant un premier élément de friction pouvant engager le bord circulaire au côté correspondant du disque de frein, alors que le deuxième bras porte un deuxième élément de friction qui peut engager le bord circulaire au côté correspondant du disque de frein, en outre, le moyen mécanique et le générateur d'énergie sont reliés au premier bras et au deuxième bras de manière à rapprocher les deux bras de serrage l'un de l'autre en vue de refouler le premier et le deuxième élément de friction en engagement de freinage avec le bord circulaire et de manière a écarter les bras de serrage l'un de l'autre afin de refouler le premier et le deuxième élément de friction hors d'engagement du bord circulaire du disque de frein. 8.- Frein de parcage suivant la revendication 7, carac térisé en ce que le premier bras est relié à pivotement à lten- semble à tête de frein dans une position dans le sens de la rotation des aiguilles d'une montre par rapport au premier élé- ment de friction, alors que le deuxième bras est relié à pivotement à l'ensemble à tête de frein à une position dans le sens opposé au sens de rotation des aiguilles d'une montre par rapport au deuxième élément de friction, ce qui fait que la rotation du disque de frein, soit dans le sens de la rotation des aiguilles d'une montre, soit dans le sens opposé au sens de la rotation des aiguilles d'une montre, agit sur le premier élément de friction ou le deuxième élément de friction afin d'accrottre la force de freinage appliquée par le premier élément de friction ou le deuxième élément de friction sur le bord circulaire du disque de frein. 9.- Frein de parcage suivant la revendication 1, carac térisé en ce que l'ensemble à frein a disque ajustable est monté sur un véhicule a roues rotatives et essieux non-rotatifs, le disque de frein rotatif étant monté sur la roue, alors que l'ensemble à tête de frein est monté sur l'essieu, en outre, le bord circulaire du disque de frein présente une surface cylindrique convexe, alors que les éléments de friction sont munis d'une surface cylindrique concave correspondante qui engage le bord du disque de frein de manière que l'engagement de freinage entre la surface cylindrique convexe et la surface cylindrique concave soit maintenu pendant le déplacement axial relatif de la roue par rapport à l'essieu pendant le fonctionnement du frein de parcage.