Brevet FR2393193A1 — publié le 19781229

La présente invention concerne un dispositif de freinage de roue de véhicules industriels et agricoles, autonomes ou tractés, cet ensemble de freinage comprenant un disque de frein et une paire de mâchoires de freinage à pistons opposés et actionnés hydrauliquement pour coopérer avec les faces opposées du disque. On sait qu'un dispositif de freinage, surtout lorsqu'il est appliqué à des véhicules du type indique ci-dessus, doit assurer, dans les meilleures conditions, les trois fonctions de freinagesen marche, de secours et d'arret. On sait également que les conditions requises pour le freinage, en particulier des véhicules routiers, peuvent se résumer comme suit - possibilité de moduler au maximum le freinage en marche c'est-à-dire quota de faibles variations progressives e effort exercé sur la commande de freinage doivent correspondre de faibles variations progressives du couple de freinage; - aptitude à fonctionner sans défaillance dans les meilleures conditions > a àtempératures élevées; - possibilité de dissipation maximale de la chaleur d'échauffement afin de rétablir rapidement I'efficacité du freinage;; - faible sensibilité du frein aux variations des coefficients de frottement, cela afin d'éviter tout risque de blocage des roues, même par un effort très faible sur la pédale de frein; - facilité de surveillance du degré usure; - facilité de manipulation et nécessité limitée du réglage de tout l'ensemble de freinage, alors que le retard d'intervention doit rester le plus possible constant dans toutes les conditions d'usure; - construction simple; - possibilité de disposer d'un couple de freinage à I'arrêt de valeur constante. L'installation de freinage à disques et à mâchoires à pistonsol)posés est nettement la plus avantageuse pour répondre à la majeure partie des conditions indiquées ci-dessus. Toutefois, le freinage à I'arrêt qui, selon les normes en vigueur, ne peut pas être assuré hydrauliquement étant donné que le bon fonctionnement serait lié alors à l'étanchéité hydraulique parfaite en tous les points du circuit, étanchéité que l'on obtient à l'aide de garnitures soumises au glissement et, par conséquent, à usure, a empoché de diffuser largement l'installation de freinage à disques et à mâchoires sur des véhicules du type indiqué plus haut, surtout du fait de la complication et du prix des installations existantes à ce jour pour réaliser des choires de freinage que l'on pourrait commander à la fois hydrauliquement et mécaniquement. L'invention a donc pour objet un ensemble de freinage de roue pour véhicules industriels et agricoles, autonomes ou tractés, possédant les propriétés de structure et de fonctionnement qui permettent d'assurer, en ce qui concerne le freinage en marche, tous les services et, par suite, tous les avantages offerts Far le frein à disques et à macho ires et qui, en même temps soit en mesure d'assurer, de façon simple et sûre, le freinage à l'arrêt. Ce nouvel ensemble de freinage est caractérisé en ce qu'il comprend deux blocs qui coopèrent avec la couronne extérieure du disque, par rapport auquel ces blocs sont portés en des positions diamétralement opposées, chacun de ces blocs pivotant sur une mâchoire correspondante selon un axe perpendiculaire aux faces du disque, les axes de pivotement de ces blocs ayant des positions symétriques diamétralement opposées par rapport à ce disque, er des mécanismes à levier permettant le déplacement angulaire simultané de ces blocs autour des axes de pivotement correspondants, à partir de ladite couronne extérieure du disque de freinage et en direction de cette couronne. Conformément à une seconde caractc ris tique de l'invention, les blocs sont égaux entre eux et chacun d'eux est constitué par un corps curviligne ayant une section transversale en forme de U avec des ailes paralleles entourant avec un jeu donné, une partie périphérique circulaire correspondante du disque de freinage, la paroi curviligne du fond de ce corps, comprise entre lesdites ailes, étant revêtue d'une couche d'épaisseur donnée de garnlture en Matière à fort coefficient de frottement ayant pour roule d'exercer une pression contre la couronne extérieure du disque. D autres objets et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va sulure, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme préférée de réalisation. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue en élévation avant d'un ensemble de freinage de roue selon l'invention; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; et - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. La référence 1 désigne, dans son ensemble, un dispositif de freinage selon l'invention comprenant un disque de frein 2 fixé, coaxialement et intérieurement de façon classique, à un moyeu 3 d'un véhicule. Ce disque de frein 2 est d'un seul tenant avec l'extrémité d'une partie cylindrique tubulaire 4, dont l'autre extrémité est fixée au moyeu 3 et entoure coaxialement, à intervalle donné, un pivot ou fusée de support fixe 5 sur lequel tourne ce moyeu 3 avec un palier 6 intercalé. Les références 7 et 8 désignent de Façon schématique deux machoires hydrauliques à pistons opposés du type couramment utilisé pour le freinage hydraulique en marche, ces mâchoires ayant pour relue de coopérer, de façon connue en soi, avec les faces opposées 2a, 2b du disque 2 de frein.Chacune de ces mâchoires hydrauliques 7 et 8 est punie de quatre oreilles 9,9a, lO,lOa et Il, île, 12,12e orientées parallèlement avec un intervalle donné des faces opposées 2a, 2b du disque de frein (figure 2). Les oreilles 9a, lOa de la mSchoire 7 et les oreilles lia et l2a de la mâchoire 8 comportent respectivement des trous taraudés 13 et 14, dans lesquels s'engagent des vis correspondantes 15 et 16 servant à la fixation desdites mâchoires 7 et 8 à un support fixe 17. Les vis 15 et 16 présentent des parties cylindriques lisses 15a, 16a qui font saillie des oreilles correspondantes des mâchoires, en direction du disque de frein. Les oreilles 9, 10, Il et 12 des mâchoires 7 et 8 comportent de meme des trous taraudés L8 et 19 dans lesquels sont engagées des vis correspondantes 20 et 21 qui présentent des parties cylindriques lisses 20a, 21 taiant saillie en direction du disque de frein 2. Les références 22 et 23 désignent deux blocs égaux portés, de manière décrite en détail plus loin, en des positions diamétra liement opposées par rapport au disque de frein 2. Chacun de ces blocs 22 et > 3 est constitué par un corps curviligne à section transversale en forme de U (figure 3) et à ailes parallèles (22a, 22b et 23a, 23b) distantes l'une de 'autre d'un intervalle donné supérieur à l'épaisseur également donnée du disque de frein 2. Les parois de fond 22c, 23c des blocs 22, 23, comprises entre ces ailes, sont curvilignes et sont recouvertes d'une couche 24, 25 de garniture d'une matière à coefficient de frottement élevé, d'épaisseur donnée et de largeur égale à celle de la couronne extérieure 2c du disque 2 avec laquelle elles sont destinées à coopérer. Le bloc 22 a, en regard de 11 une de ses extrémités, ses ailes opposées 22a, 22b qui pivotent sur les parties lisses 15a, 20a des vis 15 et 20 engagées respectivement dans les oreilles 9a et 9 de la tachoire 7. A son autre extrémité, ce bloc 22 a ses ailes opposées 22a et 22b, montées coaxialement, avec un jeu donné, sur les parties lisses 16 et 21a des vis 16 et 25 engagées respectivement dans les oreilles 12a et 12 de la machoire 8.Ce jeu est ménagé de façon à permettre au bloc 22 des déplacements angulaires autour de llaxe de pivotement sur les parties lisses 15a, 20a des vis 14 et 15, de manière à séparer et appliquer avec pression la garniture de matière 24 à fort coefficient de frcttement contre la couronne extérieure 2c du disque 2. Le bloc 23 est également monté en pivotement, étant lié aux mâchoires 7 et 8 de la manière indiquée plus haut, donc en des positions diamétralement opposées à celles du bloc 22 (figure 1). Sur l'axe de support 5 est monté, ccaxialement et de façon à pouvoir tourner, un manchon 26 dont une extrémite,extérieure au moyeu, comporte un rebord annulaire 26a. Dans ce rebord 26a et en des positions diamétralement opposées, se trouvent des oreilles 27 et 28 dans lesquelles pivotent, par exemple sur des goujons 29 et 30, les extrémités de deux biellettes 31 et 32. La biellette 31 pivote, à son autre extrémité, autour d'une aile du bloc 23 au voisinage de l'extrémité de celui-ci qui est reliée avec jeu à la rachoire 7, tandis que la biellette 32, à son autre extrémité, pivote sur une aile du bloc 22 au voisinage de l'extrémité liée avec jeu à la mâchoire 8. Le manchon 26 peut se déplacer angulairement autour de son ase longitudinal sur le pivot de support 35 au moyen d'un levier de commande 33 que l'on peut actionner aussi bien positivement Tle nçga- tivement. Pour assurer le freinage à l'arrêt (figure 1), il faut comprimer les garnitures à coefficient de frottement élevé 24 et 25 des blocs 22 et 23 contre la couronne extérieure 2e du disque 2. A cette fin, on voit (figure 1) qu'il suffit, par l'intermédiaire du levier 31, de faire tourner le manchon 26 dans le sens des aiguilles d'une montre. Au cours de ce freinage à l'arrêt3 les biellettes 31 et 32 exercent une traction sur les blocs. Lorsque l'on veut séparer ces blocs 22 et 23 des disques de frein il suffit de déplacer angulairement, dans le sens opposé aux aiguilles d'une montre, le manchon 26 toujours en actionnant le levier 33. Dans ce cas, les biellettes 31 et 32 exercent une pou-sée. Ce dernier déplacement des blocs 22 et 23 est limité par le jeu ménagé entre blocs et axes du support. Un tel jeu est donc fixé de manière à empêcher les blocs 22 et 23 de venir buter contre l'intérieur du moyeu 3 au cours de la marche du véhicule, ce qui supprime tout risque de ruptures graves. Les avantages assurés par l'ensemble de freinage selon l'invention, tel que décrit plus haut, sont les suivants - chacun des blocs pivote sur deux axes coaxiaux différents, ce qui confère à route la structure interne une grande robustesse permettant de supporter les poussées nécessaires qui sont de l'ordre de plusieurs dizaines de milliers de newtons, comme c' est le cas pour les véhicules les plus lourds; - les blocs 22 et 23 sont repoussés de façon symétrique, avec des efforts égaux entre eux et opposés, contre la couronne extérieure du disque de frein, de sorte que l'on nla besoin que d'efforts réduits, tant donné que l'action se produit sur le diamètre le plus grand possible (le diamètre extérieur3;; - du fait que la couronne extérieure du disque de frein est utilisée exclusivement â I'arrêt, cette couronne extérieure ne subit pas d'usure. Par conséquent, les déplacements des blocs, quand ils se rapprochent du disque de frein, sont constants dans le temps, ce qui permet d'utiliser une installation de commande négative sans exiger de réglage; - du fait que les mâchoires hydrauliques sont symétriques par rapport au disque de frein, la liaison entre le moyeu et la roue est assurée uniquem.ent par couple, ce qui permet d'utiliser des disques de freins en porte à faux accentué. Un autre avantage important de l'ensemble de freinage selon l'invention réside dans sa facilité d'adaptation à des groupes mcaniques très différents les uns des autres, comme par exemple - des ponts arrière rigides et de direction; - des essieux rigides et de direction; - des transmissions mécaniques et hydrostatiques, et à l'intérieur de roues reliées aux véhicules par des suspensions indépendantes ou d'autre type, tout cela indépendamment des caractéristiques du véhicule, qu'il soit autonome ou tracté, sur lequel l'ensemble de freinage est utilisé. R E V E M D I C A T I O N S 1. Dispositif de freinage de roue destiné nGtamEXent aux véhicules industriels et agricoles, autonomes ou tractés et comprenant un disque de frein et deux mâchoires à pistons opposés et à commande hydraulique coopérant avec les faces opposées de ce disque, cet ensemble de freinage étant caractérisé en ce qu'il comprend deux blocs qui coopèrent avec la couronne extérieure du disque, par rapport auquel ces blocs sont portés en des positions diamétralement opposées, chacun de ces blocs pivotant sur une mâchoire correspondante selon un axe perpendiculaire aux faces du disque, les axes de pivotement de ces blocs ayant des positions sy étriques diamé- tralement opposées par rapport à ce disque, et des mécanismes à levier permettant le déplacement angulaire simultané de ces blocs autour des axes de pivotement correspondants, à partir de ladite couronne extérieure du disque de freinage et en direction de cette couronne. 2. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que lesdits blocs sont égaux entre eux et que chacun d'eux est constitué par un corps curviligne ayant une section en Tj et comportant des ailes parallèles qui entourent, avec un jeu donné, une partie circulaire périphérique correspondante du disque, la paroi curviligne du fond de ce corps comprise entre lesdites ailes étant destinée à exercer une pression contre la couronne extérieure du disque de freinage. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun desdits blocs a l'une de ses extrémités articulée sur une mâchoire correspondante et en ce que son autre extrémité est reliée à l'autre mâchoire > avecunjoudonné qui permet un déplacement angulaire limité du bloc, à partir de la couronne circulaire du disque et en direction de cet Le couronne.