Brevet FR2273978A1 — publié le 19760102

La présente invention concerne un frein à disques, pour véhicules en particulier, comportant deux plateaux presseurs disposés parallelement dans un carter, entre des disques de frein reliés a un arbre freiné et que des billes logées dans des évidements de manoeuvre, sur leurs faces internes, permettent d'écarter axialement pour produire le freinage, la rotation du plateau presseur affecté a chaque sens de rotation de l'arbre & freiner étant limitée lors du freinage par une portée du carter. Dans un frein å disques du type précite, décrit dans le brevet de la République fédérale d'Allemagne ne 1 234 458, les plateaux presseurs prennent appui et sont centrés sur les portees du carter par des bossages disposés sur leur circonference. Le fonctionnement de tels freins disques est généralement satisfaisant. il peut toutefois arriver que les produits d'abrasion des garnitures se déposent, pendant le freinage, entre les faces des bossages des plateaux presseurs et celles des portées du carter, glissant l'une sur l'autre, de sorte que le frottement augment 8 considérablei.nt sur ces surfaces d'appui.Le dépôt incontrôlé des produits d'abrasion des garnitures sur les faces de guidage des bossages et des portées du carter augmente les effets de grippage et de blocage, aboutissant à un comportement défectueux du frein. Une disposition déterminee des portées du carter, c'est-à-dire un angle trop faible des surfaces de guidage de deux portées, risque en outre de produire un effet de coin et par suite un auto-blocage, entraînant également un comportement défectueux du frein. L'invention a pour objet un frein a disques du type précité, utilisable sur des véhicules en particulier, ne présentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus, dans lequel les forces de frottement sont notablement réduites et les effets de grippage et de blocage par le dépôt de produits d'abrasion des garnitures sont talement éliminés. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les plateaux presseurs sont centrés sur les portées du carter par des billes supportées radialement. Dans un freina disques selon l'invention, les plateaux presseurs prennent appui radialement et avec un faible frottement sur le carter, par des moyens simples. il est possible d'utiliser dans ce but les billes servant A l'écartement axial des plateaux presseurs ou des billes indépendantes des précédentes.Dans ce dernier cas, les billes peuvent être disposées par exemple sur la circonférence extérieure des plateaux presseurs. Même dans le cas où 1 l'appui radial est assuré par les billes de manoeuvre, ces dernieres peuvent être disposées au voisinage des extrémités des plateaux presseursde façon à prendre appui d'une part sur les portées du carter et à assurer d'autre part l'écartement axial requis des plateaux presseurs, en liaison avec les évidements de manoeuvre. Les billes assurent ainsi non seulement l'appui des forces axiales avec un faible frottement, de façon classique, mais aussi l'appui radial de l'automatisme de manoeuvre du frein, constitue par les plateaux presseurs et les disques de frein. L'action du frein d disques est améliorée simultanément, grâce a l'appui des plateaux presseurs avec frottement réduit. il n'est pas indispensable que les billes reposent directement sur les portées du carter. L'appui radial des billes peut même se faire de façon différente. C'est ainsi que selon une autre caractéristique de l'invention, un disque de guidage, centré par les portées du carter, est prevu pour l'appui radial des billes. Les billes peuvent alors être logées dans des fentes longitudinales courbes, disposées dans le disque de guidage, suivant le sens de rotation. Le disque de guidage peut egalement etre constitué par une bague étroite, sur la circonférence interieure de laquelle les billes prennent appui radialement. il est également possible de réaliser la bague avec une largeur inférieure a la distance radiale entre les billes et les portées du carter, et de la loger dans des évidements annulaires des plateaux presseurs. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé titre d'exemple non limitatif, et sur lequel la figure 1 est une coupe longitudinale du frein à disques eto la figure 2 est une coupe suivant l'axe Il de la figure 1. Les figures 1 et 2 représentent un frein à disques, monté par exemple dans le carter du pont arrière d'un tracteur. Le frein est essentiellement constitué par un carter 2, traversé par l'arbre 1 à freiner et contenant deux disques de frein 3, 4, solidaires en rotation de l'arbre 1 et pour tant des garnitures 5, 6 de chaque coté, et deux plateaux presseurs 7, 8 disposés entre les disques 3, 4. Sur les faces internes des plateaux presseurs 7, 8 sont prévus des évidements de manoeuvre 9, 10 disposés en sens contraire et dont seuls les évidements 9 du plateau presseur 8 sont représentés sur la figure 1. L'autre plateau presseur 7, avec les évidements de manoeuvre 10 s'étendant dans le sens opposé, n'est pas représenté sur la figure 1 par raison de clarté. Chaque évidement de manoeuvre 9, 10 contient une bille 11.Les billes il centrent les plateaux presseurs 7, 8, normalement rapprochés axialement par des ressorts 11. Le carter 2 comporte trois portées 12, 13 et 14 équidistantes, comme le montre la figure 1. La circonférence extérieure d'un disque de guidage 15 trempé repose sur les portées de carter 12, 13, 14. Ce disque de guidage, assurant l'appui radial des billes 11, est réalisable soit en anneau 17, muni de fentes longitudinales courbes 16 pour le logement des billes 11, comme l'indiquent la partie gauche de la figure 1 et la partie inférieure de la figure 2, soit en bague étroite 18, comme sur le reste de la figure 1 et la partie supérieure de la figure 2. Alors que les billes 11 se trouvent dans les fentes longitudinales 16, dans le cas de 1 anneau 17, elles reposent sur la circonférence intérieure 19 de la bague étroite 18.L'automate de freinage, constitue par les plateaux presseurs 7, 8 et les disques de frein 5, 6, est ainsi centré par les billes 11 et l'anneau 17 ou la bague 18 sur les portées de carter 12, 13, 14. Les portées de carter 12 et 13 constituent simultanément des butées pour les oeillets 21, 22 disposés sur les plateaux presseurs 7, 8 et sur lesquels agissent les extrémités extérieures de deux biellettes 23, 24, dont les extrémités intérieures sont réunies entre elles et à une bielle 25. La bielle 25, traversant le carter 2, est reliee A une pedale de frein non représentée. Le plateau presseur 7 n'étant pas représenté sur la figure 1, son oeillet 22 et la biellette 24 correspondante sont dessinés en tirets. La bielle 25 est tirée vers l'exterieur, par l'intermédiaire de la pédale, pour la manoeuvre du frein a disques. Les biellettes tendent alors a rapprocher les oeillets 21, 22 des plateaux presseurs 7, 8 et a exercer ainsi sur ces derniers une force les faisant tourner en sens inverse, de sorte que les billes il montent sur les rampes des évidements de manoeuvre 9 et 10, ecartant ainsi les plateaux presseurs 7, 8 en s'opposant à l'action de leurs ressorts 11.Cette translation axiale des plateaux presseurs 7, 8 produit alors le freinage proprement dit par l'intermédiaire des disques 3, 4. Pendant la manoeuvre du frein, les billes 11 roulent dans les fentes longitudinales 6 de l'anneau 17 ou sur la circonférence intérieure 19 de la bague 18, tandis que la circonférence extérieure de l'anneau 17 ou de la bague 18 repose sur les portées du carter 12, 13, 14. Les forces de frottement élevées entre la circonférence extérieure du disque de guidage 15 et les portées du carter 12, 13, 14 suppriment pratiquement tout mouvement relatif; le mouvement relatif entre les plateaux presseurs 7, 8 et le carter 2 est même absorbé aux points d'appui des billes 11 sur le disque de guidage 15. Ce mode d'appui radial de l'automate de manoeuvre du frein évite les effets de grippage et de blocage normalement produits par les produits d'abrasion des garnitures du frein et interdit ainsi un comportement défectueux du frein à disques, voire améliore le freinage dans des cas favorables. Le frein A disques selon l'invention est réalisable sans difficulté en frein auto-amplificateur dans lequel, après la limitation de la rotation d'un plateau presseur par une des butées 12 ou 13, l'autre plateau presseur peut continuer à tourner sous l'action du couple de freinage, d'un angle limité. Cette rotation relative du second plateau presseur par rapport au premier produit de façon connue un accroissement de l'écartement axial des deux plateaux presseurs et une application encore plus énergique des disques contre les surfaces de freinage du carter, de sorte que la force de freinage est amplifiée automatiquement. Ce mouvement relatif additionnel d'un plateau presseur par rapport A l'autre est rendu possible dans le cas de l'anneau 17 par la fente longitudinale courbe 16. Les essais effectués ont montré que la réalisation selon l'invention, avec le disque de guidage central, n'est en aucun cas plus sensible A l'encrassement et que le freinage n'est pas diminué, même dans le cas d'un dépôt très abondant de poussieres ou de produits d'abrasion des garnitures. Aucun effet de grippage et de blocage n'a été observé au cours des essais, meme après plusieurs dizaines de milliers de freinages. il va de soi que l'invention ne se limite pas aux exemples de realisation représentés, mais permet des variantes dans le cadre des revendications. C'est ainsi qu'il est possible d'utiliser sans difficulté d'autres corps roulants, tels que des rouleaux, a la place des billes 11. il est de même possible de donner au disque de guidage 15 une forme le bloquant en rotation sur les portées de carter 12, 13, 14. Un centrage des plateaux presseurs 7, 8 dans le carter 2 est en outre possible quand les billes 11 ne prennent pas appui directement sur la bague 18, mais indirectement avec interposition des plateaux presseurs 7, 8. La bague 18 est alors logée dans des évidements annulaires étagés des plateaux presseurs 7, 8. Revendications 1. Frein A disques, pour véhicules en particulier, comportant deux plateaux presseurs disposes parallèlement dans un carter, entre des disques de frein reliés a un arbre a freiner et que des billes logées dans des évidements de manoeuvre, sur leurs faces intérieures, permettent d'écarter axialement pour produire le freinage, la rotation du plateau presseur affecté a chaque sens de rotation de l'arbre a freiner étant limitée lors du freinage par une portée du carter, ledit frein étant caractérisé en ce que les plateaux presseurs sont centrées sur les portées du carter par des billes supportees radialement. 2. Frein disques selon revendication 1, caractérise en ce que les billes sont soutenues radialement par un disque de guidage centré sur les portees du carter. 3. Frein a disques selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les billes sont logees dans des fentes longitudinales du disque de guidage, courbees suivant le sens de rotation. 4. Frein a disques selon une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé par la realisation du disque de guidage en bague etroite. 5. Frein a disques selon une quelconque des revendications i a 4, caractbrisé en ce que les billes prennent appui radialement sur la circonférence intérieure de la bague. 6. Frein a disques selon une quelconque des revendications 1 a 4, carac térisé en ce que la largeur de la bague est inférieure a la distance radiale entre les billes et les portées du carter, et la bague est logée dans des évidements annulaires des plateaux presseurs.