Brevet FR2464406A1 — publié le 19810306

2464406- L'invention concerne un frein à disque à étrier flottant pour véhicules utilitaires, en particulier pour camions et remorques, équipés de freins à air comprimé, comprenant un disque de frein fixé au moyeu de la roue et un piston de frein pour appliquer contre le disque une garniture de frein située du côté opposé au moyeu, le piston de frein étant disposé dans un étrier monté axiale- ment coulissant sur l'essieu et comportant une partie qui contourne le disque et s'éteid du côté du moyeu pour l'application contre le disque d'une garniture de frein située du côté du moyeu. Les freins à disque connus à étrier fixe ne con- viennent généralement pas pouxr esvélitcules utilitaires lourds, en parti- culier pour les camions et les remorques, parce que les freins équipant de tels véhicules doivent être des freins à régime continu, ce qui demande des garnitures et des-disques de plus grandes dimensions. Or, l'espace de montage disponible sur un frein à disque à étrier fixe n'a pas la profondeur nécessaire, en cas d'augmentation des dimensions, pour l'approche et l'application des garnitures contre les deux côtés du disque. De plus, comme les éléments d'étanchéité et le liquide de frein se trouvant des deux côtés dudisque sont très Foches de la zone d'émission de chaleur de celui-ci, le frein à disque à étrier fixe n'a pas une capacité de charge thermique suffisante. On a déjà essayé de résoudre ces problèmes par l'emploi de freins à disque à étrier flottant et à serrage en direc- tion opposée au moyeu. Un étrier monté dans des glissières sur un support de frein était dans ce cas déplacé par une commande mécanique au moyen d'un dispositif d'ajustement de timonerie connu par le frein à tambour et agissant sur une broche filetée ou un système à coin. Cette transmission mécanique est de fabrication coûteuse et conduit à un mauvais rendement et une forte hystérésis dans la commande. La commande directe par air comprimé d'un tel frein à disque à échoué à cause de la faible pression d'air des freins pneumatiques et à cause du peu de place disponible pour le cylindre de frein. Sur les freins à disque connus à étrier flottant, les guides pour l'étrier sont en outre si courts, généralement, que l'on constate souvent une usure en biais des garnitures. Encore un autre inconvénient est qu'il faut démonter l'étrier pour pouvoir déposer le moyeu avec le disque de frein. L'invention vise à créer un frein à disque à étrier flottant du type indiqué au début mais qui évite en particulier les inconvénients mentionnés et possède une construction simple, un fonctionnement sûr, un rendement élevé et une faible hystérésis de commande. Selon une caractéristique essentielle de l'inven- tion, l'étrier comporte un dispositif hydraulique de transmission de force, qui est actionné par un cylindre de frein à air comprimé disposé sur l'étrier. L'invention consiste donc essentiellement en une combinaison d'une pression pneumatique et d'une pression hydrau- lique, avec une transmission de force efficace, dans chaque étrier de frein conjugué à une roue. On obtient un mode de construction particulièrement simple de l'objet de l'invention si le cylindre de frein à air com- primé agit sur le piston de frein contre l'action d'un ressort de pression et par l'intermédiaire d'un piston de travail, agissant lui-même sur le piston de frein par un volume de liquide de frein dans une chambre à liquide de frein, le rapport entre les faces utiles du piston de travail et du piston de frein fixant le rapport de transmission de force. On peut obtenir un rattrapage automatique du jeu du frein si, selon une autre caractéristique de l'invention, la chambre à liquide de frein communique avec un réservoir de liquide de frein par un orifice de compensation devant lequel passe le piston de travail au serrage du frein et qui est de ce fait fermé. On obtient une grande base d'appui pour l'étrier flottant, avec un montage en trois ou davantage de points, si l'étrier possède au moins deux tiges de guidage, par lesquelles l'étrier est maintenu axialement coulissant dans des trous corres- pondants d'un support de frein, placé de préférence près du disque, qui est fixé sur l'essieu et est réalisé de préférence sous forme d'un collet, et si l'étrier est en outre maintenu axialement coulis- sant dans ou sur un appui qui est disposé fixe sur l'essieu à dis- tance axiale du support de frein, de préférence près du cylindre de frein à air comprimé, et qui est de préférence formé également d'un collet. Si, selon encore une autre caractéristique de l'in- vention, la partie d'étrier qui contourne le disque de frein et s'étend du coté du moyeu est réalisée comme une pièce séparée amo- vible, il devient possible de déposer le moyeu et le disque sans que cela oblige à démonter l'étrier complètement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, qui est une coupe axiale d'un frein à disque à étrier flottant selon l'invention. Sur le moyeu de roue 1 de l'essieu 6 est fixé par des vis un disque de frein 2 qui tourne donc avec le moyeu. Le disque 2 peut être avec ou sans refroidissement par air à l'inté- rieur. Sur l'essieu 6 est monté axialement mobile un étrier de frein 3. L'étrier 3 possède à cet effet au moins deux tiges de gui- dage 5 disposées axialement coulissantes avec l'étrier 3 dans des trous correspondants d'un support de frein 7 constitué par un collet fixé à proximité du disque 2 sur l'essieu 6. Axialement à distance de ce montage, à l'extrémité éloignée du disque 2, près d'un cylin- dre à air comprimé 4 bridé dans cette région sur l'étrier 3, celui- ci est en outre monté axialement coulissant sur un appui 8 fixé sur l'essieu 6 et également constitué par un collet. Sur son côté dirigé vers le disque de frein 2, l'étrier 3 porte une partie d'étrier coudée 12 qui est formée d'une pièce séparée fixée par des vis 13, contournant le disque 2 et s'étendant côté moyeu de ce disque. La garniture de frein 11 côté moyeu de roue est située sur la face intérieure dirigée vers le disque 2 de la partie d'étrier 12. Le cylindre de frein à air comprimé 4 bridé sur l'extrémité éloignée du moyeu de l'étrier 3 agit par un diaphragme 19 et un piston de travail 9 - par l'intermédiaire d'une tige de poussée 17 et contre la force d'un ressort de pression 16 qui s'appuie par une extrémité sur une embase 20 à l'extrémité arrière de la tige 17 - sur un volume de liquide de frein contenu dans une chambre de liquide de frein 18 qui possède la même section que le piston de travail 9. Ce dernier agit par l'intermédiaire du volume de liquide de frein sur un piston de frein coaxial 10 qui est également monté axialement mobile dans l'étrier 3 et dc.t le côté tourné vers le disque 2 porte la garniture 11 située du côté opposé au moyeu. Le piston de travail 9 possède une section droite qui est égale à celle de la chambre de liquide de frein 18, comme déjà indiqué, mais qui est plus petite que la section droite ou la face utile du piston de frein 10. Le rapport entre les faces utiles du piston de travail 9 et du piston de frein 10 détermine le rapport de transmission de force hydraulique du frein à disque à étrier flottant. La chambre de liquide de frein 18 communique par un orifice de compensation 15 de plus faible section et se trouvant en haut avec un réservoir de liquide de frein 14. Au serrage du frein, le piston de travail 9 passe devant l'orifice de compensation 15 en le fermant. Au desser- rage des freins et rappel du piston de travail 9 par le ressort de pression 16, l'orifice de compensation 15 est de nouveau découvert. Du liquide de frein du réservoir 14 peut ainsi être aspiré dans la chambre 18, en compensation d'augmentations éventuelles de la course ou de pertes éventuelles, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de rajuster le frein manuellement par suite d'usure des garnitures. Au pressage contre le disque 2 de la garniture 11 du côté opposé au moyeu par suite de la manoeuvre du piston de frein 10, la réaction sur-l'étrier flottant 3 a pour effet que la garniture 11 que porte la partie 12 de l'étrier du coté du moyeu est également pressée contre le disque 2, ce qui assure un freinage et une usure de garnitures réguliers. A la fin de l'action de freinage, le jeu d'aérage entré le disque 2 et les garnitures Il est rétabli de façon en soi connue sous l'effet de la dépression créée dansla chambre de liquide de frein 18 par le rappel du piston de travail 9. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Frein à disque à étrier flottant pour véhicules uti- litaires, en particulier pour camions et remorques, équipés de freins à air comprimé, comprenant un disque de frein fixé au moyeu de la roue et un piston de frein pour appliquer contre le disque une garniture de frein située du côté opposé au moyeu, le piston de frein étant dis- posé dans un étrier monté axialement coulissant sur l'essieu et com- portant une partie qui contourne le disque et s'étend du côté du moyeu pour l'application contre le disque d'une garniture de frein située du côté du moyeu, caractérisé en ce que l'étrier (3) comporte un dispositif hydraulique de transmission de force, qui est actionné par un cylindre de frein à air comprimé (4) disposé sur l'étrier (3). 2. Frein à disque à étrier flottant selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le cylindre de frein à air comprimé (4) agit sur le piston de frein (10) contre l'action d'un ressort de pression (16) et par l'intermédiaire d'un piston de travail (9), agissant lui-même sur le piston de frein (10) par un volume de li- quide de frein dans une chambre à liquide de frein (18), le rapport entre les faces utiles du piston de travail (9) et du piston de frein (10) fixant le rapport de transmission de force. 3. Frein à disque à étrier flottant selon la revendi- cation 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre à liquide de frein (18) communique avec un réservoir de liquide de frein (14) par un orifice de compensation (15) devant lequel passe le piston de tra- vail (9) au serrage du frein et qui est de ce fait fermé. 4. Frein à disque à étrier flottant selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étrier (3) possède au moins deux tiges de guidage (5), par lesquelles l'étrier (3) est maintenu axialement coulissant dans des trous correspondants d'un support de frein (7), placé de préférence près du disque (2), qui est fixé sur l'essieu (6) et est réalisé de préférence sous forme d'un collet, et que l'étrier (3) est en outre maintenu axiale- ment coulissant dans ou sur un appui (8) qui est disposé fixe sur l'essieu (6) à distance axiale du support de frein (7), de préférence près du cylindre de frein à air comprimé (4), et qui est de préférence formé également d'un collet. 5. Frein à disque à étrier flottant selon l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie d'étrier (12) qui contourne le disque de frein (2) et s'étend du côté du moyeu est réalisée comme une pièce séparée amovible.