Brevet FR2514091A1 — publié le 19830408

La présente invention concerne d'une manière générale les moyeux de roue, et vise plus particulièrement ceux destinés a l'équipement de véhicules industriels, ou d'engins agricoles ou de travaux publics. S'agissant d'un moyeu de roue moteur, un tel moyeu de roue est usuellement calé en rotation sur un arbre de roue, en pratique par l'intermédiaire d'un réducteur, et cet arbre de roue traverse coaxialement une fusée de support fixe, qui porte l'ensemble, et qui forme l'un des bras d'un pont. L'un des problèmes a résoudre dans la réalisation d'un tel moyeu de roue résulte de ce qu'il est usuellement nécessaire de l'équiper d'au moins un frein, l'emplacement disponible pour l'implantation d'un tel frein étant inévitablement réduit. I1 en est d'autant plus ainsi que, en pratique, dsune part un tel frein doit tre multidisque, c' est-a-dire être doté d'un organe de frein comportant un empilage de disques de frein calés en rotation sur l'arbre de roue ou le moyeu de roue, en alternance avec des disques intercalaires fixes, et que, d'autre part, il doit de préférence être disposé dans une chambre étanche. La difficulté s'accroit lorsque, comme en l'espèce, deux freins doivent être prévus, à savoir un frein de service, dit ici par commodité frein principal, et un frein de parking et/ou de secours, dit ici par commodité frein auxiliaire. Pour minimiser-l'encombrement de l'ensemble, il a déjà été proposé, dans un tel cas, de mettre en commun, entre le frein principal et le frein auxiliaire, un même organe de frein, ledit frein principal et ledit frein auxiliaire ayant chacun un organe de commande individuel propre à agir de manière distincte sur ledit organe de frein. Mais, le plus souvent, les garnitures de frottement que portent les disques de frein de l'organe. de frein sont alors soumises a une superposition des efforts de l'un et l'autre des freins, au préjudice de leur longévité si la pression limite qu'elles sont susceptibles d'accepter se trouve ainsi dépassée. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'éviter cet inconvénient r tout en conduisant avantageusement à un encombrement minimal. De manière plus précise, elle a pour objet un moyeu de roue, du genre calé en rotation sur un arbre de roue coaxial d'une fusée de support fixe, et équipé d'une part d'un frein de service, dit ici par commodité frein principal, et d'autre part d'un frein de parking et/ou de secours, dit ici par commodité frein auxiliaire, lesdits freins principal et auxiliaire ayant en commun un organe de frein comportant au moins un disque de frein et ayant chacun un organe de commande individuel propre à agir sur ledit organe de frein, ce moyeu de roue étant caractérisé en ce que, pour action sur l'organe de frein, l'organe de commande du frein principal est axialement mobile dans un sens tandis que celui du frein auxiliaire est axialement mobile en sens oppose. En pratique, l'organe de commande du frein principal et celui du frein auxiliaire sont axialement disposés de part et d'autre de l'organe de frein. Grâce à une telle disposition, toute superposition des efforts des deux freins est épargnée aux garnitures de frottement de- l'organe de frein. En effet, lorsque le frein principal est en service, l'organe de commande du frein auxiliaire forme simplement un plateau de réaction pour ledit frein principal, et, réciproquement, lorsque le frein auxiliaire est en serv.ice, l'organe de commande du frein principal forme simplement un 'plateau de réaction pour celui-ci. Suivant une forme préférée de réalisation, l'organe de frein étant disposé annulairenent autour de la fusée de support et l'organe de commande du frein principal étant constitué par un premier piston annulaire monté mobile axialement dans un cylindre susceptible d'être relié à une première source de fluide sous pression, l'organe de commande du frein auxiliaire est un plateau d'appui annulaire monté mobile axialement, qui, comme ledit premier piston, est disposé entre la fusée de support et le moyeu de roue, de l'autre côté de l'organe de frein par rapport audit premier piston, et qui, par au moins une goupille traversant radialement la fusée de support par une lumière ménagée longitudinalement à cet effet dans celle-ci, est attelé axialement à un deuxième piston annulaire disposé à l'intérieur de la fusée de support, entre celle-ci et 1' arbre de roue. Une utilisation optimale du volume disponible est ainsi obtenue. En effet, d'une part, deux roulements au moins étant prévus entre le moyeu de roue et la fusée de support associée, l'organe de frein peut avantageusement être disposé dans l'espace axialement disponible entre ces deux roulements, -qui, de surcroît, peuvent être avantageusement axialement écartés au mieux l'un de l'autre, et lé cylindre du premier piston, celui formant l'organe de commandedu frein principal, peut avantageusement s'étendre au moins pour partie transversalement à l'aplomb d'un desdits roulements,ce qui réduit d'autant l'encombrement axial de l'ensemble, et, d'autre part, le deuxième piston, celui formant l'organe de commande du frein auxiliaire étant soumis par une face à un empilage de rondelles élastiques du type rondelles Belleville et monté mobile axialement par l'autre face dans un cylindre susceptible d'être relié à une deuxième source de fluide sous pression, ledit empilage peut avantageusement, comme ledit cylindre, être disposé à 1' intérieur de la fusée de support, entre celle-ci et l'arbre de roue qu'elle entoure. En bref, tout en étant équipé à la fois d'un frein de service et d'un frein de parking et/ou de secours, le moyeu de roue suivant l'invention est avantageusement d'unenoombrement très réduit, comparable à celui d'un moyeu de roue de même type simplement équipé d'un réducteur mais dépourvu de frein, ou d'un frein extérieur non étanche disposé en bout de pont sa mise en oeuvre s'en trouve facilitée, même lorsqu'il s'agit de l'équipement d'un pont directeur. De plus, un nombre important de rondelles Belleville peuvent être mises en oeuvre pour le frein auxiliaire, évitant une baisse notable d'effort due à leur course à leur entrée en action. En outre, les disques de frein de l'organe de frein pouvant avantageusement être calés directement en rotation sur le moyeu de roue suivant l'invention, et non pas sur l'arbre de roue, la puissance perdue par le couple résiduel entre moyeu de roue et arbre de roue est avantageusement minimale, il est possible d'utiliser sans risque de broutement de 1' huile standard lorsque ces disques de frein travaillent dans l'huile, une bonne rigidité est avantageusement obtenue en statique, sans interférence d'éventuels mouvements de rattrapage dus au jeu entre pignons dans le réducteur associé, et la sécurité est avantageusement- élevée, le freinage pouvant être assuré même en cas de détérioration de l'arbre de roueet/ou du réducteur. Enfin,un refroidissement efficace de l'huile mise en oeuvre peut avantageusement être assuré plus facilement que dans le cas d'un frein disposé en bout de pont, par une circulation de cette huile à partir de la fusée de support. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un moyeu de roue suivant l'invention, sur laquelle l'arbre de roue cor- respondant a été pour partie représenté en élévation ; la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, pour l'entrée en action du frein principal ; la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1, pour une entrée en action du frein auxiliaire. Dans-la forme de réalisation illustrée sur ces figures, le moyeu de roue 10 suivant l'invention est calé en rotation sur un arbre de roue 11 par l'intermédiaire d'un réducteur i2. De manière connue en soi, l'arbre de roue 11 est coaxial d'une fusée de support fixe 13, dont il fait saillie axialement à l'une des extrémités pour engrener avec le réducteur 12 par des cannelures 65. Par l'autre de ses extrémités, la fusée de support 13 est adaptée, de manière non représentée ni décrite en détail ici, à être rapportée à l'extrémité concernée d'un quelconque pont. A sa périphérie externe, la fusée de support fixe 13 présente longitudinalement des cannelures 14. Dans la forme de réalisation représentée, le réducteur 12 comporte, d'une part, une couronne 'planétaire 16, qui est portée par un porte-couronne fixe 17 calé en rotation sur la fusée de support 13 par les cannelures 14 de celle-ci, et, d'autre part, une pluralité de satellites 18, qui engrènent avec l'arbre de roue 11 et avec la couronne planétaire 16. Enfin, dans la forme de réalisation représentée, le moyeu de roue 10 proprement dit est formé de deux parties, à savoir un manchon 19 et un capot d'extrémité 20. Le manchon 19 est centré sur la fusée de support 13 par deux roulements 22, 23, le premier établi entre lui et le porte-couronne 17 à une première extrémité de la fusée de support 13, l'autre établi entre lui et une bague 25 entourant à son autre extrémité cette fusée de support 13. Le manchon 19 et le capot d'extrémité 20 sont affrontés l'un à l'autre par deux collerettes 26, 27, par lesquelles ils sont solidarisés l'un à l'autre de manière non représentée, et qui forment conjointement une bride 28 propre à la fixation du flasque de la roue concernée. A son extrémité oppose au manchon 19, le capot d'extrémité 20 présente un fond 29, qui est ajouré par une ouverture centrale 30, et qui porte les axes 31 sur lesquels sont chacun individuellement montés rotatifs les satellites 18. Ce capot d'extrémité 20 est lui-même fermé par un couvercle 32 qui est rapporté par des vis 33 sur son fond 29. Ces dispositions sont bien connues par elles-mêmes, et ne faisant pas partie de la présente invention elles ne seront pas décrites plus en détail ici. De manière connue en soi, le moyèu de roue 10 suivant l'invention est équipé d'une part d'un frein de service 35, dit ici par commodité frein principal, et d'autre part d'un frein de parkinget/ou de secours 36, dit ici par commodité frein auxiliaire. Ces freins principal 35 et auxiliaire 36 ont en commun un meme organe de frein 37 comportant une pluralité de disques de frein 38. Cet organe de frein 37 est disposé annulairement autour de la fusée de support 13, entre les roulements 22, 23. Il s'agit, en pratique, dans la forme de réalisation représentée, d'un organe de frein multidisque, cet organe de frein comportant une pluralité-de disques de frein 38, en alternance avec des disques intercalaires fixes 40. Les disques de frein 38 sont calés en rotation sur le manchon 19 du moyeu de roue 18, qui, intérieurement, présentent à cet effet, longitudinalement, des cannelures 41. Ainsi qu'on le notera, à leurs extrémités, ces cannelures 41 forment des épaulements 42, 43 propres au calage axial des roulements 22, 23. Chaque disque de frein 38 est formé d'un simple voile, métallique par exemple, revêtu sur chacune de ses faces d'une garniture de frottement, en papier, en carbone, ou en matériau fritté par exemple. Les disques intercalaires 40 sont, quant à eux, calés sur la fusée de support 13, par les cannelures 14 de celle-ci. L'ensemble baigne dans l'huile du réducteur 12. Le frein principal 35 présente un organe de commande individuel 45 propre à agir sur l'organe de-frein 37. De même, le frein auxiliaire 36 présente un organe de commande individuel 46 propre à agir sur l'organe de frein 37. Suivant l'invention, pour action sur l'organe de frein 37, Organe de commande 45 du frein principal 35 est axialement mobile dans un sens,. de la droite vers la gauche dans l'exemple de réalisation représenté, tandis que celui 46 du frein auxiliaire 36 est axialement mobile en sens opposé, de la gauche vers la droite. dans cet exemple de réalisation. En pratique, les organes de commande 45, 46, sont axialement disposés de part et d'autre de l'organe de frein 37, entre la fusée de support 13 et le manchon 19 dudit moyeu de roue 10. Dans la forme de réalisation représentée, l'organe de commande 45 du frein principal 35 est un premier piston annulaire monté mobilè axialement dans un cylindre 47 susceptible, par un ajutage 48 et une canalisation 49, d'être relié à une première source de fluide sous pression non représentée. Ce cylindre 47 est borgne, c'est-à-dire que, du côté du piston 45 opposé à l'organe de frein 37, il présente transversalement un fond 50 propre à un appui axial de ce piston 45. Des joints d'étanchéité 51, 51' sont prévus entre le piston 45 et les parois correspondantes de son cylindre 47. Conjointement, l'organe de commande 46 du frein auxiliaire 36 est constitué par un plateau d'appui annulaire monté mobile axialement, qui, comme le premier piston formant l'organe de commande 45 du frein principal 35, est disposé entre la fusée de support 13 et le manchon 19 du moyeu de roue 10, de l'autre côté de l'organe de frein 37 par rapport audit premier piston, et qui, par au moins une goupille 52 traversant radialement la fusée de support 13 par une lumière 53 ménagée longitudinalement à cet effet dans celleci, est attelé axialement à un deuxième piston annulaire 54 disposé à l'intérieur de la fusée de support 13, entre celleci et l'arbre de roue 11. En pratique, au moins deux goupilles 52 disposées en positions diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre sont prévues. Quoi qu'il en soit, le plateau d'appui formant l'organe de commande 46 du frein auxiliaire 36 est calé sur la fusée de support 13, par les cannelures 14 de celle-ci. Le deuxième piston annulaire 54 est soumis, par une face, à un empilage 56 de rondelles élastiques 57 du type rondelles Belleville, et, par l'autre face,il est-monté mobile axialement dans un cylindre 58 susceptible, par une canalisation 59, d'être relié à une deuxième source de fluide sous pression non représentée. En pratique, le cylindre 58 est formé entre la fusée de support 13 et une bague 78 rapportée dans celle-ci, et des joints d'étanchéité 79, 80 sont prévus entre le piston 54 et les parois correspondantes de ce cylindre 58. Le cylindre 47 du premier piston formant l'organe de commande 45 du frein principal 35, d'une part, et le cylindre 58 du deuxième piston 54 auquel est attelé l'organe de commande 46 du frein auxiliaire 36, d'autre part, s'étendent axialement d'un même côté du plateau d'appui formant ledit organe de commande 46, et l'empilage 56 de rondelles Belleville 57 s'étend axialement de l'autre côté dudit plateau d'-appui. Ainsi qu'on le notera, le cylindre 47 s'étend au moins pour partie transversalement à l'aplomb du roulement 23 correspondant, ce qui permet de réduire avantageusement d'autant l'encombrement en longueur de l'ensemble, c'est-à-dire son encombrement axial. L'empilage 56 de rondelles Belleville 57 prend appui sur un bouchon 60 rapporté, en pratique par vissage, sur 1' extrémité correspondante de la fusée de support 13. Dans la forme de réalisation représentée, ce bouchon 60 présente radialement une collerette 61 par laquelle il contrebute le porte-couronne fixe 17 du réducteur 12. En pratique, et tel que représenté, une cale annulaire 62 peut être prévue entre cette collerette 61 et la tranche d'extrémité correspondante de la fusée de support 13, pour contrôler le jeu des roulements 22, 23, la position du portecouronne 17 se trouvant ainsi déterminée par celle de la collerette 61, elle-même fonction de l'épaisseur de la cale 62. Extérieurement, par son fond 63, le bouchon 60 offre également un appui axial à l'arbre de roue 11, par l'interne médiaire d'une ou plusieurs rondelles.64 interposées entre ledit fond 63 et les cannelures 65 par lesquelles l'arbre de rque 11 engrène avec les satellites 18. Enfin, par un prolongement axial 66, le bouchon 60 peut servir, intérieurement, d'appui axial au deuxième piston 54, celui-ci comportant lui-mêmé à cet effet un prolongement axial 67 en direction dudit bouchon 60. En variante, le deuxième piston 54 peut trouver égale- ment un appui axial contre la collerette 61 du bouchon 60, à travers, d'une part le plateau d'appui constituant l'organe de commande 46 du frein auxiliaire 36, et d'autre part le porte-couronne 17. Ainsi qu'on le notera, la disposition de l'empilage 56 de rondelles Belleville 57 autour de l'arbre. de roue 11, entre la fusée de support 13 et ledit arbre de roue 11, à l'ex trémité de ladite fusée de support 13, permet d'utiliser au mieux le volume disponible, tout en mettant en oeuvre un nombre de rondelles Belleville 57 relativement important. De préférence, le diamètre intérieur D1 de ces rondelles Belleville 57 est choisi au moins égal à celui D2 de la portée interne 70 de arbre de roue 11, pour permettre le montage de ce dernier après le montage des rondelles Belleville 57, à travers celle-ci. En service, le cylindre 58 dans lequel est monté mobile axialement le deuxième piston 54 auquel est attelé l'organe de commande 46 du frein auxiliaire 36 est sous pression. De ce fait, le deuxième piston 54 occupe une position extreme, sur la gauche de la figure l,-pour laquelle, l'empilage 56 de rondelles Belleville 57 se trouvant comprimé, ces rondelles Belleville 57 sont en quelque sorte hors circuit. Lorsque, pour un freinage de service, du fluide sous pression est également envoyé dans le cylindre 47 de l'organe de commande 45 du frein principal 35, le piston constituant cet organe de commande 45 se déplace de la droite vers la gauche de la figure 1, suivant la flèche F1 de la figure 2, en direction de l'organe de frein 37, ce qui le conduit à assurer un serrage axial des disques de frein 38 de celui-ci contre le plateau d'appui constituant l'organe de commande 46 du frein de secours 36, lequel plateau d'appui constitue alors à cet égard un plateau de réaction. Les disques de frein 38 étant serrés, le moyeu de roue 10 sur lequel ils sont calés se trouve freiné. Lorsque la pression dans le cylindre 47 est relâchée, les disques de frein 38 sont desserrés. Lorsque, volontairement, pour un freinage statique en parking, ou automatiquement, dans le cas d'une défaillance dans le circuit de commande du frein principal 35, la pression dans le cylindre 58 du frein auxiliaire 36 tombe, le piston 54 du frein auxiliaire 36, sous la sollicitation de l'empilage 56 de rondelles Belleville 57, se déplace axialement de la gauche vers la droite, suivant la flèche F2 de la figure 3, en direction de l'organe- de frein 37, et, par les goupilles 52, il entraîne dans le même sens le plateau d'appui constituant l'organe de commande 46 de ce frein auxiliaire 36. Comme, par ailleurs, dans tous les cas, la pression est également tombée dans le cylindre 47 du frein principal 35, l'organe de commande 46 du frein auxiliaire 36 assure alors un serrage des disques de frein 38 contre le piston 45 du frein principal 35, qui, apres un mouvement-de recul, est venu à cet effet trouver un appui axial sur le fond 48 dudit cylindre 47. Ainsi, lorsque le frein auxiliaire 36 est en action, le piston formant l'organe de commande 45 du frein principal 35 constitue un plateau de réaction contre lequel l'organe de commande 46 du frein auxiliaire 36 vient serrer les disques de-frein 38 de l'organe de frein 37. Comme précédemment, le moyeu de roue 10 se trouve freiné. Si le circuit de commande du frein auxiliaire 36 est lui-même défaillant, un déblocage manuel de ce frein auxiliaire 36 peut être nécessaire. I1 peut par exemple être.obtenu en assurant, par des vis non représentées, une solidarisation de son organe de commande 46 au porte-couronne 17. En variante, il peut être obtenu en retirant l'arbre de roue 11 et en introduisant dans la fusée de support 13, à la place due celui-ci, un tube en bout duquel sont disposées des cales qui, susceptibles d'être déployées radialement audelà de l'empilage 56 de rondelles Belleville 57 par un quelconque dispositif de commande approprié, permettent d'assurer un refoulement de ces rondelles Belleville 57. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. Le nombre de disques de frein que comporte l'organe de frein notamment est indifférent. REVENDICATIONS 1) Moyeu de roue, du genre calé en rotation sur un arbre de roue (11) coaxial d'une fusée de support fixe (13) et équipé dlune part d'un frein de service (35), dit ici par commodité frein principal, et d'autre part d'un frein de parking et/ou de secours (36), dit ici par commodité frein auxiliaire, lesdits freins principal (35) et auxiliaire (36) ayant en commun un organe de frein (37) comportant au moins un disque de frein (38), et ayant chacun un organe de commande individuel propre à agir sur ledit organe de frein (37) caractérisé en ce que, pour action sur l'organe de frein (37), l'organe de commande (45) du frein principal (35) est axialement mobile dans un sens, tandis que celui (46) du frein auxiliaire (36) est axialement mobile en sens opposé. 2) Moyeu de roue suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande (45) du frein principal (35) et celui (46) du frein auxiliaire (36) sont axialement disposés de part et d'autre de l'organe de frein (37). 3) Moyeu de roue suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, dans lequel l'organe de frein (37) est disposé annulairement autour de la fusée de support (13), et dans lequel l'organe de commande (45) du frein principal (35) est un premier piston annulaire monté mobile axialement dans un cylindre (47) susceptible d'être relié à unepremière source de fluide sous pression, caractérisé en ce que l'organe de commande (46) du frein auxiliaire (36) est un plateau appui annulaire monté mobile axialement, qui, comme ledit premier piston, est disposé entre la fusée de support (13) et le moyeu de roue, de l'autre côté de l'organe de frein (37)par rapport audit premier piston, et qui, par au moins une goupille (52) traversant radialement la fusée de support (13) par une lumière (-53) ménagée longitudinalement à cet effet dans celle-ci, est attelé axialement à un deuxième piston annulaire (54) disposé à l'intérieur de la fusée de support (13), entre celle-ci et l'arbre de roue (11). 4) Moyeu de roue suivant la revendication 3, dans lequel le deuxième piston annulaire (54) est soumis, par une face, à un empilage (56) de rondelles élastiques (57) du type rondelles Belleville et est, par l'autre face, monté mobile axialement dans un cylindre (58) susceptible d'être relié à une deuxième source de fluide sous pression, caractérisé en ce que le cylindre (47) du premier piston et celui (58) du deuxième piston s'étendent axialement d'un même côté du plateau d'appui formant l'organe de commande (46) du frein auxiliaire (36), l'empilage (56) de rondelles Belleville (57) s' étendent axialement de l'autre côté dudit plateau d'appui, entre la fusée de support /13) et l'arbre de roue (11). 5) Moyeu de roue suivant l'une quelconque des revendications 3, 4, caractérisé en ce que le cylindre (47) du premier piston (45) est borgne, pour appui axial de ce dernier sur son fond (50) lorsque le frein auxiliaire (36) est en action. 6) Moyeu de roue suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel deux roulements (22, 23) au moins sont prévus entre ledit moyeu de roue et la fusée de support (13) associée, caractérisé en ce que le cylindre (47) du premier piston (45) s'étend au moins pour partie transversa 1ementà l'aplomb d'un desdits roulements. 7) Moyeu de roue suivant la revendication 4, caracté- risé en ce que l'empilage (56) de rondelles Belleville (57) prend appui sur un bouchon (60) rapporté, par exemple par vissage, sur l'extrémité de la fusée de support (13). 8) Moyeu de roue suivant la revendication 7, dans lequel est prévu, entre ledit moyeu de roue et l'arbre de roue (11), un réducteur (12) à porte-couronne fixe (17), caractérisé en ce que ledit bouchon (60) présente radialement un-e collerette (61) par laquelle il contrebute ledit porte-couronne (17), éventuellement par l'intermédiaire d'au moins une cale (62). 9) Moyeu de roue-suivant l'une quelconque des revendications 7, 8, caractérisé en ce que ledit bouchon (60) offre un appui axial à l'arbre de roue (11), éventuellement par l'intermédiaire d'au moins une cale (64). 10) Moyeu de roue suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre intérieur (D1) des rondelles Belleville (57) est-au moins égal à celui de la portée interne (70) de l'arbre de roue (11).