Brevet FR2515292A1 — publié le 19830429

La présente invention concerne d'une manière générale les freins à disque. Ainsi qu'on le sait, un tel frein à disque comporte, globalement, un moyeu rotatif à freiner, un disque de freinage, deux patins de freinage, et des moyens de commande propres à agir axialernent, pour application desdits patins de freinage contre ledit disque. La présente invention vise plus particulièrement le cas o le disque est du type à gorge, ou à section en U, un tel disque présentant annulairement à sa périphérie une gorge radiale, dans laquelle pénètre radialement le support fixe, et dans laquelle sont disposés tant les patins de freinage que les moyens de commande. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition, qui, permettant de minimiser l'encom- brement axial d'un tel frein, est de nature à en faciliter l'implantation, notamment sur certains engins lourds au sein desquels l'emplacement disponible est réduit. De manière plus précise, la présente invention a pour objet un frein du genre comportant un moyeu rotatif à freiner, un disque de freinage, qui est calé en rotation sur ledit moyeu, et qui présente annulairement à sa périphérie une gor- ge radiale, un support fixe, qui pénètre radialement dans la- dite gorge, deux patins de freinage, qui sont disposés chacun respectivement en regard des flancs de ladite gorge, dans celle-ci, et des moyens de commande, qui, disposés dans ladite gorge, sont propres à agir axialement, pour application des- dits patins de freinage contre les flancs de ladite gorge, ce frein étant caractérisé en ce que, en combinaison, Je disque est monté mobile axialement sur le moyeu qui le porte, et les moyens de commande comportent une pièce de commande montée mobile circonférentiellement dans la gorge dudit disque, en coopération avec des moyens de came propres à développer un effort axial d'écartement en réponse à un déplacement circon- férentiel de ladite pièce de commande. Grâce à une telle disposition, l'emprise axiale des moyens de commande au sein de la gorge du disque est réduite, il en est de même pour celle du support fixe, et, par consé- 15292 quent, l'encombrement axial de l'ensemble est lui-même avan- tageusement réduit. En pratique, dans la gorge du disque, le support fixe suivant l'invention forme d'une part un flasque, perpendicu- lairement à l'axe du moyeu, et d'autre part une couronne, parallèlement à celui-ci, et la pièce de commande, qui s'étend parallèlement audit flasque, est axialement en appui contre celui-ci, éventuellement par l'intermédiaire d'une entretoise, et est centrée sur ladite couronne, éventuellement par l'in- termédiaire d'un coussinet. En pratique, également, l'un des patins de freinage est formé par le support fixe, ledit support fixe portant à cet effet une garniture de frottement, tandis que l'autre patin de freinage, qui, de manière usuelle, est axialement mo- bile, est engagé sur la couronne dudit support fixe, en étant calé en rotation sur celle-ci, par exemple par un montage à cannelures. Ainsi, suivant l'invention, le support fixe assume par lui-même de manière simple une multiplicité de fonctions: il encaisse le couple de freinage, il fournit un appui axial à la pièce de commande, et il assure le centrage de celle-ci. Les caractéristiques et avantages de l'invention res- sortiront 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 vue partielle en co upe axiale du frein suivant l'invention, suivant la ligne brisée I-I de la figure 2; la figure 2 en est une vue partielle en élévation, sui- vant la flèche II de la figure 1; la figure 3 en est une vue partielle en coupe trans- versale, suivant la ligne III-III de la figure 1; la figure 4 en est une vue partielle en plan, suivant la flèche IV de la figure 1, sur laquelle les divers organes du frein suivant l'invention on été axialement écartés les uns des autres. Tel qu'illustré sur ces figures, et de manière connue en soi, le frein suivant l'invention comporte un moyeu rota- tif 10 à freiner, un disque de freinage 11, qui est calé en rotation sur ledit moyeu 10, et qui présenteannulairement, à sa périphérie, une gorge radiale 12, un support fixe 13, qui pénètre radialement dans ladite gorge 12 du disque 11, deux patins de freinage 14 A, 14 B, qui sont disposés chacun res- pectivement en regard des flancs 15 A, 15 B de ladite gorge 12, dans celle-ci, et des moyens de commande 17, qui, détaillés ci-après, sont également disposés dans ladite gorge 12, et sontpropres à agir axialement, pour application des patins de freinage 14 A, 148 contre lesdits flancs 15 A, 15 B de ladite gorge 12 du disque 11. Suivant l'invention, et en combinaison, d'une part le disque 11 est monté mobile axialement sur le moyeu 10 qui le porte, et, d'autre part, tel que détaillé ci-après, les moyens de commande 17 comportent une pièce de commande 18 montée mobile circonférentiellement dans la gorge 12 dudit disque 11, en coopération avec des moyens de came 19 propres à développer un effort axial d'écartement en réponse à un déplacement cir- conférentiel de ladite pièce de commande 18. Dans la forme de réalisation représentée, un montage à cannelures 20 est prévu entre le disque 11 et le moyeu 10, sur une portée de plus grand diamètre 21 de celui-ci, et, du côté opposé au support fixe 13, ledit disque 11 comporte un talon de butée 23, pour appui sur un épaulement 24 du moyeu 10 formé par la tranche transversale d'extrémité correspondan- te de ladite portée de plus grand diamètre 21 de celui-ci, tandis que, du côté du support fixe, ce disque 11 est soumis à des moyens élastiques qui le sollicitent axialement en per- manence en direction dudit épaulement 24 du moyeu 10. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, le disque 11 est en deux parties convenablement assemblées l'une à l'autre par des vis 26, à savoir une première partie ll A, à section transversale en L, sur laquelle sont formées les cannelures du montage à cannelures 20, et une deuxième partie 11 B, à section droite, sur laquelle est formé le talon de butée 23. En outre, dans la forme de réalisation représentée, les moyens élastiques associés au disque 11 sont formés par une pluralité de languettes élastiques 28, qui s'étendent radiale- ment, et qui, à l'une de leurs extrémités, sont rapportées par des vis 30 sur le disque il, tandis que, par leur autre extrémité, elles portent sur le moyeu 10, et plus précisément, sur la face transversale d'extrémité de la portée de plus grand diamètre 21 de ce moyeu opposée à celle sur laquelle est formé l'épaulement 24. En pratique, plusieurs languettes élastiques 28, ré- parties circulairement, sont prévues, et, à chacune d'elles, il est associé une plaquette rigide 32 qui, rapportée sur le disque 11, par exemple, et tel que représenté, par la vis 30 correspondante, est propre à contrebuter une telle languette élastique 28 pour en limiter la déformation. En variante, les languettes élastiques 28 peuvent ap- partenir conjointement à une même rondelle annulaire, et de même, les plaquettes 32 peuvent appartenir conjointement à un même moyen de maintien annulaire associé à ladite rondelle. Enfin, dans la forme de réalisation représentée, le disque 11 porte, extérieurement, pour sa ventilation, des ailettes 33. A l'extérieur de la gorge 12 du disque 11, le support fixe 13 forme, parallèlement, à l'axe de l'ensemble, une bride , par laquelle il est adapté à être rapporté sur un -quel- conque support 36, à l'aide de vis 38 traversant à cet effet des passages axiaux 39 de ladite bride 35, et, dans la forme de réalisation représentée, celle-ci est évidée par une échan- crure 40. Dans la gorge 12 du disque 11, le support fixe 13 forme, d'une part un flasque 42, perpendiculairement à l'axe du moyeu 10, à proximité du flanc 15 A de ladite gorge 12, et d'autre part une couronne 43, parallèlement audit axe. Suivant un aspect de l'invention, le patin de freinage 14 A est formé par le support fixe 13, le flasque 42 de celui- ci portant à cet effet, en regard du flanc 15 A de la gorge 12 du disque 11, une garniture de frottement 45 A, par exemple par collage, tandis que, de manière usuelle, le patin de freinage 14 B est monté mobile axialement. Corollairement, le patin de freinage 14 B est monté mobile axialement par rapport au support fixe 13, tout en étant calé en rotation sur celui-ci. En pratique dans la forme de réalisation représentée, ce patin de freinage 14 B, qui, de manière usuelle, est formé d'une plaquette de support 448 et d'une garniture de frotte- ment 45 B convenablement rapportée sur celle-ci, par exemple par collage, est engagé, par ladite plaquette de support 44 B, sur la couronne 43 du support fixe 13, en étant calé en rota- tion sur celle-ci. Par exemple, et tel que représenté, un montage à canne- lures 47 est prévu à cet effet entre la plaquette de support 44 B du patin de freinage 146, d'une part, et l'extrémité de la couronne 43 du support 13, à l'extérieur de celle-ci, d'autre part. En pratique, tant le support fixe 13 que les patins de freinage 14 A, 14 B sont des pièces annulaires dans la forme de réalisation représentée. Il en est de même pour la pièce de commande 18. Celle-ci, qui s'étend parallèlement au flasque 42 du support fixe 135, est axialement en appui contre ce flasque 42. Dans la forme de réalisation représentée, cet appui se fait par l'intermédiaire d'une entretoise 49, et celle-ci est fractionnée circulairement en éléments d'entretoise portés axialement en saillie par le support fixe 13 sur son flasque 42. Ainsi, la position de la pièce de commande 18 se trouve axialement bien définie par rapport au support fixe 13, et donc par rapport au support 36 de l'ensemble. Une rondelle 51, en appui sur une bague par exemple fendue 52 engagée dans une gorge annulaire de la couronne 43 du support fixe 13, contrebute axialement la pièce de comman- de 18 du côté de celle-ci opposée à ce dernier. Suivant l'invention, la pièce de commande 18 est centrée sur la couronne 43 du support fixe 13, et, dans la forme de réalisation représentée, ce centrage se fait par l'inter- médiaire d'un coussinet 54. Enfin, à sa périphérie externe, la pièce de commande 18 présente radialement en saillie un bossage 55, pour action, suivant la flèche F de la figure 2, d'un quelconque organe de commande non représenté, un vérin par exemple, propre à agir sensiblement tangentiellement à une circonférence de l'ensem- ble. D'une manière générale, les moyens de came 19 associés à la pièce de commande 18 comportent au moins deux rampes 56, 56 ', dont une, la rampe 56, est solidaire de ladite pièce de commande 18, et est par exemple, tel que représenté, formée sur un bossage 57 que présente à cet effet axialement en saillie celle-ci, et dont l'autre, la rampe 56 ', est solidaire du patin de freinage 14 B, et est par exemple, tel que représen- té, formée sur un bossage 57 ' que présente axialement en sail- lie à cet effet la plaquette de support 44 B de ce patin de freinage 14 B. Les bossages 57, 57 ' sont axialement dirigés l'un vers l'autre, et les rampes 56, 56 ' qu'ils portent sont complémen- taires l'une de l'autre. En pratique, ces rampes 56, 56 ' s'étendent transversale- ment en oblique par rapport à l'axe de l'ensemble, et une pluralité de bossages 57, 57 ', répartis circulairement, est prévue annulairement sur la pièce de commande 18 et la pla- quette de support 44 B du patin de freinage 14 B, à la manière de dentur-s complémentaires. Par ces bossages 57, 57 ', la pièce de commande 18 et le patin de freinage 14 A, 14 B sont imbriqués l'un dans l'autre. Au repos, figure 1, le disque 11, par son talon de butée 23, est, sous la sollicitation des languettes élastiques 28, en appui contre l'épaulement transversal 24 du moyeu 10, et un léger jeu s'étend axialement entre le flanc 15 A de la gorge 12 dudit disque 11 et le patin de freinage 14 A que forme le support fixe 13. De même, un léger jeu s'étend axialement entre le patin de freinage 14 B et le flanc 15 B de la gorge 12 du disque 11. Lors d'un freinage, et sous la sollicitation de l'organe de commande auquel elle est soumise, la pièce de commande 18 est l'objet, suivant la flèche F de la figure 2, d'un déplace- ment circonférentiel, qui, en pratique, est d'amplitude li- mitée. Prenant appui sur le support fixe 13, et plus précisé- ment sur le flasque de celui-ci, la pièce de commande 18 pro- voque alors, par les rampes 56 de ses bossages 57, un déplace- ment axial, suivant la flèche F' de la figure 1, du patin de freinage 14 B en direction du flanc 158 de la gorge 12 du disque 11, jusqu'à application de ce patin de freinage 14 B sur ce flanc 15 B. Ce mouvement étant poursuivi, le disque 11 est lui-même l'objet d'un déplacement axial suivant la flèche F' de la figure 1, qui se développe à l'encontre des languettes élas- tiques 28, et qui le conduit à venir s'appliquer, par le flanc A de sa gorge 12, contre le patin de freinage 14 A que cons- titue le support fixe 13. Du fait de l'écartement axial dû aux moyens de came 19 dont sont ainsi l'objet l'un par rapport à l'autre les patins de freinage 14 A, 148, le disque 11 est alors freiné. Lorsque l'action exercée sur la pièce de commande 18 est relâchée, celleci revient à sa position initiale, par exemple sous la sollicitation de moyens de rappel non re- présentés, et, de même, le disque 11 revient à sa position initiale. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. En particulier, il n'est pas indispensable que le sup- port fixe, et/ou les patins de freinage, et/ou la pièce de commande soient constitués de pièces annulaires. De tels organes, ou au moins certains d'entre eux, pourraient au contraire aussi bien être par exemple formés chacun de deux pièces disposées en positions diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre. Dans un tel cas, le disque n'est pas non plus néces- sairement en deux parties, une telle constitution en deux parties dudit disque n'étant évidemment indispensable que dans le cas o doit être montée dans la gorge de celui-ci une quelconque pièce annulaire d'un seul tenant. En outre, l'entretoise 49, ou les éléments d'entretoise constituant celle-ci, ne fait pas nécessairement partie in- tégrante du support fixe 13; elle pourrait aussi bien faire partie intégrante de la pièce de commande 18. En variante elle forme une pièce indépendante du sup- port fixe 13 et de la pièce de commande 18. Dans ce cas, elle est de préférence en matériau anti- friction, pour minimiser les frottements entre la pièce de commande 1-8 et le support fixe 13 et ainsi faciliter les dé- placements circonférentiels de ladite pièce de commande 18. REVENDICATIONS 1 Frein du genre comportant un moyeu rotatif ( 10) à freiner, un disque de freinage ( 11), qui est calé en rotation sur ledit moyeu ( 10), et qui présente annulairement à sa périphérie une gorge radiale ( 12), un support fixe ( 13), qui pénètre radialement dans ladite gorge ( 12), deux patins de freinage ( 14 A, 14 B) qui sont disposés chacun respectivement en regard des flancs de ladite gorge ( 12), dans celle-ci, et des moyens de commande ( 17), qui, disposés dans ladite gorge ( 12), sont propres à agir axialement, pour application des- dits patins de freinage ( 14 A, 14 B) contre les flancs de ladite gorge ( 12), caractérisé en ce que, en combinaison, le disque ( 11) est monté mobile axialement sur le moyeu qui le porte, et les moyens de commande ( 17) comportent une pièce de com- mande ( 18) montée mobile circonférentiellement dans la gorge ( 12) dudit disque ( 11) en coopération avec des moyens de came ( 19) propres à développer un effort axial d'écartement en réponse à un déplacement circonférentiel de ladite pièce de commande ( 18). 2 Frein suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'un ( 14 A) des patins de freinage ( 14 A, 14 B) est formé par le support fixe ( 13), ledit support fixe ( 13) portant à cet effet une garniture de frottement ( 45 A), tandis que, de manière usuelle, l'autre ( 14 B) des patins de freinage ( 14 A, 14 B) est mobile axialement. 3 Frein suivant la revendication 2 caractérisé en ce que les moyens de came 19 comportent au moins deux rampes ( 56, 56 '), dont une ( 56) est solidaire de la pièce de commande ( 18), et dont l'autre ( 56 ') est solidaire du patin de freinage mo- bile ( 14 B). 4 Frein suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites rampes ( 56, 56 ') sont complémentaires et s'éten- dent transversalement en oblique par rapport à l'axe du moyeu ( 10). Frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce de commande ( 18) est annulaire. 15292 6 Frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans la gorge ( 12) du disque ( 11), le support fixe ( 13) forme d'une part un flasque ( 42), perpendiculairement à l'axe du moyeu ( 10), et d'autre part une couronne ( 43), parallèlement à celui-ci. 7 Frein suivant les revendications 5, 6, prises con- jointement, caractérisé en ce que la pièce de commande ( 18) est centrée sur la couronne ( 43) du support fixe ( 13), éven- tuellement par l'intermédiaire d'un coussinet ( 54). 8 Frein suivant les revendications 2 et 6, prises con- jointement, caractérisé en ce que le flasque ( 42) du support fixe ( 13) porte la garniture de frottement ( 45 A) associée, et le patin de freinage mobile ( 14 B) est engagé sur sa couron- ne ( 43) en étant calé en rotation sur celle-ci, par exemple par un montage à cannelures. 9 Frein suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce de commande ( 18) s'étend parallèlement au flasque ( 42) du support fixe ( 13) et est axialement en appui contre celui-ci, éventuellement par l'intermédiaire d'une entretoise ( 49). Frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, du côté opposé au support fixe ( 13), le risque ( 11) comporte un talon de butée ( 23), pour appui axial sur un épaulement ( 24) du moyeu ( 10), et du côté du support fixe ( 13), il est soumis à des moyens élastiques ( 28) qui le sollicitent axialement en permanence en direction dudit épaulement ( 24) du moyeu ( 10). 11 Frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la pièce de commande ( 18) présente radialement en saillie un bossage ( 55), pour action d'un orga- ne de commande tel que vérin par exemple.