Brevet FR2277705A1 — publié le 19760206

La présente invention se rapporte à un frein à double disque agencé pour être utilisé sur des véhicules automobiles. Ces dernières années, on a utilisé de plus en plus des freins à disques et id remplace*le frein à tambour classique sur la plupart des derniers modèles d'automobiles. Pour différentes raisons, notamment le problème de la dissipation de chaleur, les disques ont été réalisés en fonte moulée; mais la fonte moulée présente un certain nombre d'inconvénients. Du fait des restrictions modernes en ce qui concerne la pollution, les fonderies doivent demander des prix plus élevés pour les pièces moulées et un certain nombre de fonderies ont dû arrêter. les pièces moulées sont par conséquent plus difficiles à obtenir. En outre, une pièce moulée nécessite un usinage et une finition qui augmentent son court. Des disques fabriqués en acier permettraient de remédier à ces inconvénients puisqu'un disque en acier peut être constitué par une pièce estampée nécessitant peu ou pas d'usinage ou de finition. Cependant, avec des disques en acier, il s'est toujours posé un problème de bruit qui n'a pas été résolu d'une manière satisfaisante; en outre, il se pose également le problème de la dissipation de chaleur. On a proposé de résoudre le problè- me thermique en utilisant des doubles disques présentant différentes dispositions d'ailettes. Un frein à double disque a été conçu par Girling et a été essayé par Jackie Stewart au Grand Prix de Monaco de Mai 1971. Ce frein a été abandonné > bien qu'il présente une surface de travail accrue et une plus grande capacité thermique, car on a rencontré des difficultés de verrouillage de roue. Dans un frein à double disque classique, un disque est fixé sur le moyeu de la roue ou sur le flasque dtessieu tandis que l'autre disque peut coulisser axialement par rapport au disque fixe. Il comprend un patin à double face active pouvant coulisser axialement entre les disques ainsi qu'un patin pour la face extérieure de chaque disque. Le frein est serré à l'aide d'un mécanisme à mâchoire classique qui applique en fait un patin extérieur contre le disque fixe tandis que l'autre patin extérieur est appliqué contre le disque mobile, lui-même appliqué contre le patin à double face active et à son tour contre le disque fixe de sorte que les deux disques sont chacun sollicités sur les deux faces par un patin. le problème qui se posait auparavant consistait dans la fixation du disque mobile sur les languettes sur lesquelles il était monté pour coulisser. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénient s mentionnés ci-dessus sans nécessiter de composant supplémentaires et en faisant intervenir le mécanisme à mâchoire et à un seul cylindre classique disponible à l'heure actuelle. Suivant l'invention, il est prévu un frein à double disque pour véhicule automobile dans lequel la roue à freiner est fixée sur un moyeu à flasque par plusieurs goujons, caractérisé en ce que chaque goujon de roue comporte un prolongement ou embout dirigé vers l'intérieur, en ce qu'il est prévu sur les prolongements des goujons deux disques dont au moins un peut coulisser axialement sur lesdits prolongements de goujons, un patin de frein agissant sur la face extérieure de chaque disque, un Satin à double face disposé entre les disques et un mécanisme à mâchoire pour appliquer tous les patins et les disques les uns contre les autresen vue d'exercer une.force de freinage. Bien que l'invention puisse être appliquée à des freins à double disque comportant des disques en fonte moulée, il est également possible d'employer des disques en acier qui présentent les avantages correspondants. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donné à titre d'exemple non limitatif , en référence aux dessins annexés dans lesquels - Fig. 1 est une coupe fragmentaire d'un moyeu de roue d'une automobile montrant le montage des doubles disques, - Fig. la est une vue similaire à la fig. 1 mais montrant les deux disques montés de façon coulissante, - Fig. 2 est une représentation schématique des différents disques dans la condition de desserrage de frein, - Fig. 3 est une vue similaire à la fig. 2 mais montrant les positions des différents disques dans la condition de serrage de frein, - Fig 4 est une vt'e, similaire à la fig. 2, d'un autre mode de réalisation de l'invention, - Fig. 5 est une vue, similaire à la fig. 3, du mode de réalisation de la fig. 4, - Fig. 6 est une vue, similaire à la fig. 2, d'un autre mode de réalisation de l'invention, et - Fig. 7 est une vue, similaire à la fig. 3, du mode de réalisation de la fig. 6. Sur la fig. 1, on a désigné l'essieu d'une automobile par 10. Sur 11 essieu est monté le moyeu de roue Il comportant le flasque 12. Un disque de frein fixe a été désigné par 13 et est boulonné sur le flasque 12 à l'aide du goujon de roue 14 classique comportant la tête 15. La seule différence concernant le goujon de roue 14 est qu'il est prévu au-delà de la tête 15 du goujon un prolongement ou embout 16. L'embout 16 sert à supporter le disque mobile 17. Le disque mobile est pourvu dssun certain nombre de trous 18 dont le nombre est égal à celui des goujons 14 aveclesquelsilssont utilisés, lesdits trous étant alignés avec les goujons. En conséquence, lorsqu'une automobile comporte quatre goujons de roue, il est prévu quatre trous 18. S'il existe six goujons, il est prévu six trous 18. Dans chaque trou 18 est disposée une douille 19 qui est de préférence pourvue d'une bague torique 20. il est clair que, bien que le disque 13 soit fixe par rapport au moyeu de roue, le disque 17 peut coulisser vers la droite ou vers la gauche, en regardant la fig. 1, par coulissement des douilles 19 sur les embouts 16 des goujons de roue. les fig. 2 et 3 montrent schématiquement l'action du frein à double disque suivant l'invention. Les disques fixe et mobile ont été à nouveau désignés par les références 13 et 17. il est prévu des éléments porteurs 21 qui sont fixes par rapport à l'essieu de la roue. Sur l'élément 21 peut coulisser le patin mobile 22 qui est pourvu de chaque c8té d'une garniture de friction 23. Le mécanisme à mâchoire a été désigné dans son ensemble par la référence 24. Le cylindre hydraulique 25 correspondant aux roues arrière est fixé sur le carter d'essieu de forme tubulaire qui ne tourne pas et, pour les roues avant, il est fixé sur l'essieu. Le cylindre 25 peut coulisser vers la gauche et vers la droite en regardant les dessins. Sur le cylindre est fixée la mâchoire 26 qui porte sur sa branche extérieure 27 la garniture de friction 28. De piston du cylindre hydraulique 25 porte le patin mobile 29 qui est pourvu de la garniture de friction 30. il est à noter que, sur les fig. 2 et 3, les disques fixes 13 sont alignés l'un avec l'autre, la fig. 3 montrant l'action obtenue lors de la manoeuvre de la pédale de frein. Lorsque la pression hydraulique établie dans le cylindre 25 déplace le patin 29 vers la gauche en poussant sa garniture de friction 30 contre le disque fixe 13, une réaction additionnelle produit un coulissement du mécanisme 25 vers la droite sur son support, ce qui applique le patin 27 portant la garniture de friction 28 contre le disque mobile 17 et une pression hydraulique supplémentaire produit un mouvement additionnel en obligeant le disque mobile 17 à coulisser encore plus vers la droite de façon à l'appliquer contre la garniture de friction 23 se trouvant sur le patin central 22, tous les éléments précités étant ensuite entrarnés encore plus vers la droite de façon à appliquer l'autre patin 23 contre le disque fixe 13. En conséquenceJles disques mobile et fixe sont sollicités des deux côtés par des garnitures de friction sous l'action du mécanisme à mâchoire. Lors du desserrage du frein, les parties reviennent dans la position de la fig. 2. il va de soi que les jeux indiqués sur la fig. 2 sont fortement exagérés pour mettre en évidence le principe de fonctionnement du frein. En réalité, les jeux sont seulement de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres. La douille 19 peut être en acier, bronze ou matériau similaire. il est également possible de déformer localement une partie du disque pour former une douille d'une seule pièce. La fonction de la bague torique est principalement de réduire le bruit et elle contribue également à empêcher la pénétration de crasse. Les schémas des fig. 2 et 3 représentent un tuyau hydraulique 25a d'alimentation du cylindre 25 et un élément de décharge 25b. Le patin de frein 22 peut être en aluminium afin de faciliter la dissipation de la chaleur et les disques fixe 13 et mobile 17 bien qu'ils puissent être formés en fonte moulée, sont de préférence réalisés en acier. L'utilisation d'acier réduit grandement le prix du frein à disque et le montage à l'aide des embouts 16 des goujons de roue évite un coincement ou un blocage tandis que les bagues toriques 20 évitent un broutement qui pour- rait autrement se produire. Les avantages de l'invention peuvent également autre obtenus par différentes modifications suivant lesquelles les deux disques sont montés de façon coulissante sur les embouts des goujons, comme indiqué sur la fig. la où des parties similaires sont affectées des mêmes références numériques que sur la fig.1 mais auxquels on a ajouté l'indice "a". Les deux disques peuvent coulisser comme indiqué sur la fig. la, un agencement pouvant être conforme à ce qui a été indiqué sur la fig. 4. Dans ce cas, la mâchoire 24a est fixe,de même que l'élément central 22a. Un cylindre fixe 35 est prévu à ltop- posé du cylindre 25, ces deux cylindres étant fixes. Lors du serrage du frein, les patins 28a et 30a sont poussés en direction du centre et, lorsqu'ils viennent buter contre les disques 13a et 17a, ils les appliquent contre les patins 23a, comme indiqué sur la fig. 5. Dans une autre disposition visible sur la fig. 6, le cylindre 25 et la mâchoire 24b sont fixes et, lors du serrage du frein, toutes les parties mobiles sont poussées vers la gauche jusque dans la position représentée sur la fig. 7, à savoir contre le patin fixe 28b. TIEVENDICB'P IONS 1. Frein à double disque pour véhicule automobile dans lequel la roue à freiner est fixée sur un moyeu à flasque à l'aide de plusieurs goujons de roue, caractérisé en ce qu'il est prévu sur chaque goujon de roue un prolongement ou embout dirigé vers l'intérieur, en ce que deux disques sont montés sur les embouts de goujon, au moins un des disques pouvant coulisser axialement sur lesdits embouts, en ce qu'il est prévu un patin de frein destiné à s'appliquer contre la face extérieure de chaque disque, un patin à double face active disposé entre les disques et un mécanisme à mâchoire pour appliquer tous les patins et les dis queslesunscontre isautresen vue d'exercer une force de freinage. 2. Frein suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un disque coulissant est pourvu de douilles destinées à coulisser sur les embouts de goujons de roue. 3. Frein suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chacune des douilles est pourvue d'une bague torique. 4. Frein suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les disques sont formés par des disques estampés en acier. 5. Frein suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un des disques est boulonné sur le flasque de moyeu à l'aide des goujons de roue, en ce que les patins s'appliquant contre la face extérieure des disques et les patins à double face active sont mobiles axialement et en ce que le mécanisme à machoire pousse les patins agissant sur la face extérieure des disques l'un vers l'autre et le disque coulissant en direction du disque boulonné de manière à exercer une force de freinage. 6. Frein suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mécanisme > mâchoire et le patin à double face active sont fixes, en ce que les deux disques peuvent coulisser axialement et en ce que le mécanisme à mâchoire comporte deux pistons opposés servant à pousser les patins agissant sur la face ext;érieure des disques et les disques coulissants contre le patin fixe à double face active pour produire une force de freinage. 7o frein suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme . mâchoire comporte un seul piston qui est fixe et en ce que les deux disques et le patin à double face active peuvent coulisser axialement, un des patins s'appliquant contre la face extérieure d'un disque étant fixe et en ce que le piston de mâchoire pousse le patin agissant sur la face extérieure de l'autre disque, les deux disques et le patin à double face active vers le patin fixe pour exercer une force de freinage.