Brevet FR2391397A1 — publié le 19781215

On tonnait déjà des freins à garnitures circulaires pour véhicules automobiles comprenant, à l'intérieur d'un corps de frein nervuré et ouvert sur I'extérieur, deux couronnes porte-garnitures qui sont suspendues à un support de frein fixe entourant le corps du frein, et qui sont immobilisées dans la direction circonférentielle mais libres dans la direction axiale, le dispositif de serrage hydraulique étant alors composé de deux pistons annulaires étagés et étant interposé entre les deux couronnes poxte-garnitures L'4nvention se rapporte à ce mode de construction des freins et elle a pour but de réaliser un freins notamment pour véhicules automobiles partituliers, dans lequel la chaleur absorbée par le corps du frein puisse etre dissipée aussi rapidement que possible dans l'air ambiant et où le dispositif ce serrage hydraulique disposé entre les couronnes porte-garnitures soit à l'abri des contraintes thermiques et mécaniques. Tout en présentant ces caracteristiques, le frein suivant l'invention doit cependant conserver ses avantages d'accessibilité du frein et de facilité de changement des garnitures. Le frein suivant l'invention présente les caractéristiques suivantes qui s.nt en partie connues en soi a) le corps du frein est composé de deux parties et il est ouvert sur sa périphérie intérieure, entre les trous de fixation b) le corps du frein est fixé à l'aide de vis qui relient les prolongements en étrier du corps prévus à la périphérie, entre les goujons de roue > la bride du moyeu de la roue; c) le dispositif de serrage hydraulique est composé de deux pistons annulaires étagés et attaque les couronnes porte-garnitures par l'intermédiaire de prolongements axiaux situés au droit de ltépaulement des pistons étagés. Dans le frein suivant l'invention, le corps du frein est uniformément ventilé par un courant d'air de refroidissement. Grâce à la configuration symétrique du corps du frein et à l'uniformité de la ventilation, la contrainte thermique est uniformément répartie sur les deux moitiés du corps du frein. L'air pénètre à l'intérieur du frein à travers les grandes ouvertures ménagées le long de la périphérie intérieure du corps et il peut s'échapper à l'extérieur par les intervalles formés entre les pistons annulaires étagés munis de leurs prolongements axiaux et les couronnes porte-garnitures pour refroidir le dispositif de serrage hydraulique.Les prolongements axiaux des pistons annulaires étagés du dispositif de serrage qui transmettent les forces de pression aux couronnes porte-garnitures se trouvent au niveau radial de l'épaulement des deux pistons annulaires de sorte qu'ils transmettent les forces de serrage sur le meme cercle effectif des deux cotés et que le serrage n'exerce aucun couple de torsion sur le dispositif hydraulique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les prolongements en étriers des demi-corps sont fixés à des prolongements radiaux du moyeu qui sont décalés vers l'arrière par rapport à la surface frontale c8té roue de la bride du moyeu. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'épaulement du dispositif de serrage hydraulique présente en section la forme d'un Z disposé de manière que, dans le frein à l'état neuf; la surface oylindrique intérieure du piston annulaire étagé extérieur qui coopère avec la bague d'étanchdité intérieure présente sa zone possédant la largeur nécessaire pour couvrir la course de rattrapage de l'usure dans la même région axiale du dispositif de serrage que la zone correspondante de la surface cylindrique extérieure du piston annulaire étagé intérieur qui coopère avec la bague d'étanchéité extérieure. Cette caractéristique réduit la largeur et, par conséquent, le poids du frein. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins- annexés sur lesquels - les figures à 3 représentent la rou2 avant motrice d'un véhicule automobile particulier léger; - les figures 4 et 5 représentent un frein équipé d'un dispositif de serrage qui présente un épaulement en Z. La figure 1 est une coupe longitudinale du frein prise dans le plan de coupe indiqué par A-B sur la figure 2. Sur la figure 2, le frein est représenté dans la moitié spérieure vu de l'intérieur de la roue et, dans la moitié inrérieure, en deux coupes partielles suivant les plans CD et EF de la figure 1. La figure 1 représente la moitié supérieure du fretin en coupe longitudinale et à plus grande échelle, la partie Z de cette figure représentant un détail du frein par une vue de- dessus. Sur les diverses figures du dessin, on a représenté en 1 la roue, en 2 la fusée qui porte la roue et qui forme en meme temps le support du frein et qui présente à cet effet deux prolongements 2l. Le corps du frein, composé de deux parties 31 et 32' est relié au moyen 4 par des vis 5. Le moyeu 4 tourillonne dans la fusée au moyen d'un roulezmznt 6 à deux rangée de billes.Le moyeu 4 porte la roue 1 fixée sur sa bride 41 au moyen de goujons 7 et il porte le corps du frein 3ll 32 sur ses prolongements radiaux Le dispositif de serrage composé d'un piston annulaire étagé intérieur 81,et etd'un piston annulaire étagé extérieur 82 présente un épaulement 83 sur le quel agit la pression hydraulique La fermeture étanche du dispositif de serrage hydraulique est assurée par deux bagues d'étanchéité 84 et 85 qui assurent simultanément la fonction de rattrapage de l'usure des garnitures à variation continue.Les pistons annulaires étagés exercent une pression par I'intermédiaire de leurs prolongements radiaux 86 et 87 disposés sur le meme cercle effectif que l'épaulement 83, contre les couronnes porte-garnitures 9 et 10 qui sont suspendues aux bras 21 formant le support du frein de manière à etre libres en translation axiale mais bloquées dans la direction circonfé rentielle. Enivre les prolongements 86 et 8 sont ménagés 7 des évidements 88 et 89 à travers lesquels l'air de refroidissement qui est aspiré par le frein lorsque la roue tourne peut s'écouler pour laisser la surface arrière es couronnes porte-garnitures. Pour permettre cette ventilation, les deux moitiés 31 et 32 du corps du frein scnt assemblées entre elles uniquement par l'intermédiaire de prolongements 33 et 34 en forme d'étriers; entre les prolongements 33 et 34, le corps du frein est ouvert sur sa circonférence intérieure. Les parois latérales des prolongements 33 et 34 en étrier se comportent comme des pales de ventilateur lorsque la roue tourne. Cette ventilation des éléments intérieurs du frein est indiquée par les flèches 11, 12 et 13. Par ailleura, l'air de refroidissement lèche les nervures radiales des deux demi-corps dans le sens-indiqué par les flèches 14 et 15. Les figures 4 et 5 représentent un exemple de réalisation muni d'un dispositif de serrage présentant un épaulement en Z. La figure 4 représente en coupe longitudinale la moitié supérieure d'un frein pour véhicule automobile particulier. La figure 5 est une coupe du frein prise suivant une partie de la surface cylindrique indiquée par les lignes G-H sur la figure 4. Pour simplifier, on a omis de représenter sur la figure 4 la fixation du corps du frein qui est réalisée comme dans l'exemple des figures I à 3. Sur les figures 4 et 5, on a représente en 27 et 28 le corps en deux parties, fixé au moyeu par des prolongements qui ne sont pas représentés sur le dessin, tandis que des bras supports de frein, non représentés, qui entourent le boitier du frein, portent des couronnes 16 et 17 arrêtées dans la direction circonférentielle mais libres en translation axiale et qui portent elles-m8mesdes garnitures de friction 18 et 19.Entre ces deux couronnes, est interposé le dispositif de serrage à pistons annulaires étagés, monté sur le support du frein et formé de deux pistons annulaires 20 et 21. Une bague 22 encastrée dans une gorge du piston annulaire étagé extérieur 20 et une bague 23 logée dans une gorge du piston annulaire étagé intérieur 21 servent à établir l'étanchéité et également à assurer le rattrapage de l'usure. Lorsque, par suite de l'usure, la course de serrage du frein est supérieure à la course de desserrage normale qui est déterminée par la section des bagues d'étanchéité 22 et 23 et entraine uniquement la déformation des bagues, ces bagues glissent sur la surface cylindrique 201 du piston annulaire étagé extérieur et sur la surface cylindrique 211 du piston annulaire étagé intérieur. Pour pouvoir couvrir une course d'usure suffisante, la largeur de ces surfaces cylindriques doit représenter, comme également dans l'exemple des figures 1 W 3, au moins le double de l'épaisseur d'usure d'une garniture de frein.Les surfaces cylindriques 201 et 211 sont concentriques entre elles et sé trouvent dans la même région de largeur du frein. A cet effet, l'épaulement 24 présente un profil en Z. Pour donner un profil en Z à cet épaulement, chaque piston annulaire étagé présente un prolongement 202 ou 212 qui s'engage dans une gorge correspondante de l'autre piston annulaire étagé. Les deux pistons annulaires transmettent leurs forces axiales par l'intermédiaire de prolongements 203 et 213 qui se trouvent les us à l'opposé des autres et sont places au niveau de l'épaulement 24. La protection contre les pénétrations de poussin'rye est assurée par deux soufflets 25 et 26 dont chacun relie les deux pistons annulaires entre- eux. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'etre décrits uniquement à titre exemples non limitatifs sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATION S 1. Frein à disque à garnitures circulaires notamment pour véhicule automobile, comprenant un corps de frein circon férentiel, ouvert à l'extérieur et muni de nervures radiales et un support de frein fixe, qui entoure le corps, et auquel les couronnes portegarnitures sont suspendues libres en translation axiale mais bloquées dans la direction circonférentielle, le dispositif de serrage hydraulique étant composé de deux pistons annulaires étagés interposés entre les deux couronnes porte-garnitures, ce frein étant caractérisé par la combinaison des particularités suivantes en partie connues en soi a) le corps de frein est composé de deux parties il est ouvert sur sa périphérie intérieure et présente deux prolongements en étrier;; b) le corps du frein est fixé par des vis qui relient les prolongements en étrier, prévus sur la circonférence entre les goujons de fixation de la roue, à la bride du moyeu de la roue; c) le dispositif de serrage hydraulique est composé de deux pistons annulaires étagés et attaque les couronnes porte garnitures par l'intermédiaire de prolongements axiaux qui sont situés au droit de l'épaulement des pistons étagés. .2.Frein selon la revendication l, caractérisé en ce que les prclongements en étrier du corps sont fixés à des prolongements radiaux du moyeu de la roue qui sont décalés en arrière par rapport à la surface frontale coté roue de ba bride du moyeu. 3. Frein selon la revendication l, caractérisé en ce que ltépaulement du dispositif de serrage hydraulique présente n section la forme d'un Z disposé de manière que, dans le frein à l'état neuf, la surface cylindrique intérieure du piston annulaire étagé extérieur qui coopère avec la bague d'étanchéité intérieure présente sa zone possédant la largeur nécessaire pour pouvoir décrire la course de rattrapage de l'usuredans la même région axiale du dispositif de serrage que la zone cortespondante de la surface cylindrique extérieure du piston annulaire étagé intérieur qui coopère avec la bague d'étancvéité extérieure.