Brevet FR2422865A1 — publié le 19791109

La présente invention est relative à un dispositif de freinage pour véhicule, plus précisément à un dispositif de freinage pour des roues indépendantes droite et gauche d'un même train avant ou arrière. Un tel dispositif peut équiper divers types de véhicules, notamment les automobiles, camions,... Les freins les plus couramment utilisés sur les véhicules routiers sont du type freins "à tambours" ou du type freins "à disques' et sont généralement jugés dans, ou contre, chaque roue. Lorsque, dans le but d'améliorer la tenue de route, on cherche à diminuer les masses non suspendues, il a été proposé de rapporter les deux freins de chaque train à l'intérieur du véhicule. La liaison mécanique avec la roue est réalise par I'intermédiaire d'un arbre de torsion généralement coulissant et muni de deux joints de transmission à la Cardan. Cette disposition nécessite une ventilation forcée des deux freins, et ne garantit pas un parfait équilibrage des freins droit et gauche. La présente invention a pour but de fournir un dispositif de freinage simple permettant un freinage parfaitement équilibre des roues independantes droite et gauche d'un même train sans relier mécaniquement ces deux roues entre elles. Ce but est atteint par un dispositif dans lequel, con formément à l'invention, les éléments de friction fixes et tournants sont logés dans un même et unique boiter de frein associé à un système de commande de freinage assurant simultanément le freinage des roues droite et gauche sans liaison mécanique entre elles. L'utilisation, pour la commande de freinage, de pistons agissant de chaque côté de l'ensemble d'éléments de friction fixes et tournants, apporte un élément de sécurité important cart si l'un des pistons s'avère défaillant sur un côté du boitier, le freinage reste tout aussi efficace et équilibre. Selon une particularité du dispositif de freinage conforme à l'invention, les éléments de friction tournants sont des disques liés, en nombre égal, aux roues droite et gauche, en étant, de préférence, montés aux extrémités d'arbres de torsion reliés respectivement à ces roues. D'autres particularités et avantages du dispositif de freinage conforme à l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence au dessin annexé dont la figure unique est une vue schématique en coupe d'un mode particulier de réalisation de ce dispositif de freinage. Le frein monobloc représenté sur la figure annexée comporte deux éléments de friction tournants la et lb en forme de disques mécaniquement reliés respectivement aux roues (non représentées) droite et gauche indépendantes d'un train avant ou arrière de véhicule. Les disques la et lb sont montés aux extrémités se faisant face d'arbres de torsion 2a et 2b reliés aux roues droite et gauche. Les arbres 2a et 2b sont positionnés entre eux au moyen d'un axe 3 qui est monté libre à l'intérieur de deux perçages axiaux borgnes 4a, 4b situés face à face et pratiqués aux bouts des arbres 2a et 2b. Aucune liaison mécanique n'est ainsI prévue entre les arbres 2a et 2b, et donc entre les roues, et les arbres 2a et 2b peuvent fort bien avoir des vitesses de rotation différentes, notamment dans les virages. Les disques la et lb sont montés coulissants sur les parties d'extrémité des arbres 2a et 2b de manière à réaliser le rattrapage d'usure et l'équilibre du frein. La liaison en rotation entre chaque disque la, lb et l'arbre correspondant 2a,2b est réalisée par des cannelures complémentaires 5 formées sur le disque et l'extrémité de l'arbre. Des éléments de friction fixes 6a, 6b et 7 en forme de disques forment, avec les disques la et lb, un ensemble d'élé- ments de friction coaxiaux justaposés alternativement fixes et tournants. L'élément fixe 7 est un stator situé entre les disques tournants la et lb, tandis que les éléments 6a et 6b sont des demi-stators encadrant les éléments la, 7 et lb (voir la figure). L'utilisation des disques tant pour les éléments de friction fixes que pour les éléments de friction mobiles, permet d'avoir une grande surface de frottement tout en conservant une masse et un encombrement faibles. Les disques de friction pourront être réalisés en matériau de friction classique, par exemple en un matériau composite de type carbone-carbone qui est de faible masse volumique et peut fonctionner à haute température, donc dans un frein assez peu ventilé. Un tel matériau est obtenu, comme connu en soi, par imprégnation ou infiltration par du carbone d'une structure, par exemple un tissu, réalisée en éléments de carbone, tels que fils ou fibres ; la masse volumique de cette famille de matériaux est tres inférieure à celle des matériaux classiques de friction tels que les fontes par exemple. Des rondelles fixes 8a, 8b sont disposées contre les faces extérieures des éléments 6a, 6b, ces rondelles étant réalisées en un matériau d'isolation thermique de manière à limiter l'échauffement du fluide utilisé pour l'actionnement du frein. L'effort de freinage est appliqué à l'ensemble des disques par des pistons 10, des plaques métalliques annulaires 9a, 9b étant disposées contre les faces extérieures des rondelles 8a, 8b pour répartir l'effort des pistons sur les élé- ments de friction extérieurs 6a, 6b. Les pistons 10 coulissent dans des logements cylindriques 11 formés du côté intérieur de flasques 12a, 12b qui constituent les parois d'extrémité du boîtier de frein. Les flasques 12a, 12b sont munies d'orifices 13 servant à l'alimentation des logements 11 en fluide de freinage, par exemple en fluide hydraulique, et à la purge. Les flasques 12a, 12b comportent des alésages 14a, 14b recevant des roulements à billes 15 qui assurent le centrage correct des arbres de torsion 2a, 2b et, par là-même, des disques la, lb, par rapport au boîtier de frein. L'assemblage est réalisé au moyen de tubes de reprise d'effort 16 parallèles à l'axe des arbres 2a, 2b et disposés en couronne autour du boîtier de frein. Chaque tube traverse les flasques 12a, 12b, les plaques 9a, 9b, les rondelles 8a, d, les demi-stators 6a, 6b, les rotors la, lb et le stator commun 7. La fonction des tubes 16 est notamment de supporter les efforts de traction provoqués en réaction des efforts de pression internes au frein deployés par les pistons 10, et les efforts tranchants et de flexion transmis par les stators 6a, 6b et 7. I1 est à remarquer que le boîtier de frein qui vient d'être décrit assure, avec une structure simple, un freinage parfaitement équilibré des roues indépendantes d'un même train. On note encore que si, au moment du freinage, un des pistons 10 ne fonctionne pas sur un côté du boîtier, par exemple en cas de grippage, le piston situé de l'autre côté du boîtier assure toujours un freinage efficace et équilibré à lui seul. Bien entendu, diverses modifications ou adjonctions pourront être apportées au mode de réalisation décrit ci-avant d'un dispositif de freinage conforme à l'invention, sans pour autant sortir du cadre de protection défini par les revendications annexées. Ainsi, le nombre d'éléments de friction pourra être dif férent de celui indiqué plus haut, les élément de friction tournants étant associés à chaque roue en nombre égal. En outre, on peut commodément et sans alourdir le dispositif adapter une commande hydraulique double de sécurité. REVENDICATIONS 1. Dispositif de freinage pour des roues indépendantes droite et gauche d'un même train d'un véhicule, dispositif comportant des éléments de friction tournants mécaniquement asso ciés respectivement aux roues droite et gauche, des éléments de friction fixes et un système de commande de freinage pour appliquer ceux-ci contre les éléments de friction tournants, caractérisé en ce que lesdits éléments de friction fixes et tournants sont logés dans un même et unique boîter de frein associé à un système de commande de freinage assurant simultanément le freinage des roues droite et gauche sans liaison mécanique entre elles. 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les éléments de friction tournants sont des disques, caractérisé en ce que les disques de friction tournants sont liés, en nombre égal, aux roues droite et gauche et sont disposés, dans le boîtier, alternativement avec les éléments de friction fixes. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments de friction tournants sont montés aux extrémités arbres de torsion reliés respectivement aux roues droite et gauche. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits éléments de friction tournants sont montés coulissants sur lesdits arbres de torsion. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'un axe est monté libre à l'intérieur de deux perçages axiaux pratiqués aux bouts des arbres. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier renferme un ensemble d'éléments de friction circulaires coaxiaux alternativement fixes et tournants, un même nombre d'elements tournants étant associé à chaque roue en étant monté à l'extrémité d'un arbre de torsion relié à cette roue, et des pistons susceptibles d'être appliqués contre les éléments de friction fixes situés aux extrémités dudit ensemble, les pistons coulissant dans des logements formés dans des flasques montés sur les arbres de torsion par l'intermédiaire de roulement assurant le positionnement des arbres par rapport au boiser.