Brevet FR2520073A1 — publié le 19830722

L'invention concerne des perfectionnements aux roues comportant une jante munie d'un pneumatique et un disque reliant la jante au moyeu d'un essieu de véhicule, ainsi qu'aux systèmes de freinage coopérant avec ces roues. Parmi les systèmes de freinage connus, le frein à disque comporte au moins un disque perpendiculaire à l'axe de la roue et en rotation avec celle-ci, et au moins une paire de mâchoires fixes par rapport au disque et se resser- rant sur le disque au cours de chaque manoeuvre de freinage. Par-ailleurs, le frein à couronne comporte essentiellement une couronne qui, à l'arrêt, est -evaxiale à la roue et au moyeu du véhicule et est solidaire en rotation de celles-ci, et au moins une paire de mâchoires se resserrant sur la couronne au cours de chaque manoeuvre de freinage. Un des avantages notoires du frein à couronne est d'être moins encombrant, à effet égal, que le frein à disque. Il permet en effet la diminution du diamètre de l'intérieur des roues pour un diamètre de la piste de freinage nettement plus important que celui d'un frein à disque Cét avantage est encore accru en utilisant des mâchoires actionnées par une pince au lieu d'un mécanisme agissant directement sur les garnitures de friction du frein et, par suite, plus encombrant dans le sens radial Par contre, la couronne de freinage devient, lorsqu'elle est reliée à la roue, sensible aux déformations élastiques de la roue résultant des évolutions du véhicule. Dans les freins à couronne connus la couronne de frein est fixée au moyeu Par contre il est plus simple et, par suite, plus économique de fixer la couronne de frein au disque de roue Cependant, une telle structure soumet la couronne de frein à l'influence des déformations du disque de roue et crée un échange thermique défavorable au pneuma- tique équipant éventuellement la roue, entre la couronne de frein et la roue. -2- Il est acceptable que l'axe de rotation de la couronne ne coïncide plus avec celui du moyeu Par contre, il est préjudiciable au fonctionnement du frein à couronne que la couronne soit déformée, notamment ovalisée, voilée ou affectée d'un défaut de cylindricité Les manoeuvres de freinage exécutées au cours des déformations de la couronne engendrent des usures locales de la couronne Ces usures locales sont elles-mêmes génératrices de vibrations parasites et d'un fonctionnement non satisfaisant du frein. Le but de l'invention est d'interposer entre le disque de roue et la couronne de frein un élément déformable ayant pour fonction d'absorber les déformations gênantes du disque de roue sans les répercuter sur la couronne, tout en assurant la transmission intégrale du couple de freinage à la roue et la-facilité de montage de la couronne. A cet effet l'invention prévoit un frein à couronne comportant une couronne et au moins une mâchoire avec deux garnitures, l'une disposée radialement à l'extérieur, l'autre radialement à l'intérieur de la couronne, ladite mâchoire étant solidaire du véhicule et ladite couronne étant solidaire de la roue et coaxiale à celle-ci, ladite roue comportant une jante et un disque, ce frein étant caractérisé en ce que sa couronne est reliée au disque de roue au moyen de N pièces de liaison (n-> 3) disposées à la périphérie de la couronne et distantes les unes des autres d'un angle de 2 Tr/n radian par rapport à l'axe de rotation de l'ensembl formé par la roue et la couronne et en ce que chacune des pièces de liaison comporte au moins un élément dit flexible disposé entre d'une part une fixation de cet élément au disque de roue et d'autre part une fixation de cet élément à la couronne de frein et formé d'un segment flexible dans le sens radial et d'un segment flexible dans le sens axial de la roue, le segment flexible radialement étant adjacent au segment flexible axialement. De préférence, mais non nécessairement, le segment flexible dans le sens axial est solidaire de la fixation rigide de la pièce de liaison au disque de roue Ceci permet une meilleure transition structurelle entre le segment. flexible dans le sens axial de la roue et la fixation rigide de la pièce de liaison à la roue. 3 2520073 L'invention permet de prévoir une jante amovible, par exemple en vue de la réparation d'une avarie au pneuma- tique équipant la roue Ainsi le disque de roue et la couronne de frein peuvent rester en place sur le moyeu du véhicule. La fixation de la couronne au disque diminue, en outre, la complexité et, par suite, le prix de revient du moyeu par rapport à un moyeu porteur à la fois de la couronne de frein et du disque de roue. Le dessin annexé à la présente description illustre un exemple de mise en oeuvre de l'invention Sur ce dessin (non à l'échelle) la figure 1 représente une coupe radiale d'unfrein selon l'invention, * la figure 2 représente une vue axiale d'une pièce de liaison fixant, selon l'invention, la couronne de frein au disque de roue, la figure 3 représente une coupe radiale selon le plan, de trace Il-II) de cette pièce de liaison et la figure 4 représente une coupe selon le plan, de trace III-III, perpendiculaire au plan de coupe radial, de la liaison montrée à la figure 2. Sur la figure 1 on voit une roue 1 pour pneumatique fixée sur un moyeu 2 et équipée d'un frein à couronne 3 selon l'invention. La roue 1 d'axe XX' est essentiellement constituée d'une jante 11 et d'un disque 12 Ce disque 12 est fixé au moyeu 2 (partiellement représenté) radialement à l'intérieur de la couronne de frein 31. frein a couronne 3 comporte essentiellement une couronne 31 avec deux pistes de freinage 310 et 311 cylindiques coaxiales à la roue 1, une mâchoire 32 avec des garnitures 320 et 321 et un vérin hydraulique 33 Une garniture 320 radialement extérieure à la couronne 31 opère avec la piste de freinage 310 correspondante, l'autre garniture 321 radia- lement intérieure à la couronne 31 coopère avec l'autre piste de freinage 311 correspondante. La mâchoire 32 (représentée en position de freinage) -forme la partie terminale, radialement intérieure à la roue 1, d'une pince 34 constituée par deux leviers 341 et 342 réunis par un axe d'articulation 343 situé entre le vérin 33 -4- et les garnitures 320 et 321 Cet axe 343 est solidaire du véhicule (non représenté) Les deux branches axialement extérieures (par rapport au véhicule) de la pince 34 - portent chacune une des garnitures de friction 320, 321. Le vérin hydraulique 33 agit sur les deux branches axialement intérieures de la pince 34 à travers des axes 331 et 332. La couronne defrein 31 comporte à sa périphérie inté- rieure à la roue 1 un certain nombre de prolongements radiaux tels que 30 emboltés dans une pièce de liaison 35 conforme à l'invention. La pièce de liaison 35 est cruciforme (fig 2 à 4). méta 11 que> par exemple Elle est réalisée en t'Sle/d acier par pliage et emboutissage. Une branche de la pièce ou croix de liaison 35, la plus longue 36, est orientée circonférentiellement, l'autre, la plus courte 37, radialement. La branche longue 36 forme un bracelet rectangulaire (fig 4) interrompu par une fente radiale 362 à sa partie axialement extérieure (par rapport au véhicule). A l'intérieur, ce bracelet 36 comporte trois nervures 363, 364, 365 longitudinales, l'une 363 dans sa portion axialement intérieure, deux autres 364, 365 dans sa portion axialement extérieure interrompue par la fente radiale 362. La distance axiale entre la nervure axialement intérieure 363 et les nervures axialement extérieures 364, 365 est égale à l'épaisseur axiale des prolongements radiaux 30, au nombre de deux, de la périphérie extérieure de la couronne 31, telle que les deux prolongements radiaux 30 s'emboîtent à frottement dur dans le bracelet 36 de la croix de liaison 35. Un écrou 365 A intérieur au bracelet 36 et un boulon 365 B assurent la fixation axiale du bracelet 36 au disque de roue 12 et, dans cet exemple, de ce disque 12 à la jante 11 au moyen de la patte 13 soudée au fond de la jante 11 (fig 1) Dans le sens circonférentiel le bracelet 36 de la croix de liaison 35 est immobilisé à ses deux extrémités longitudinales par emboîtement dans un embouti 131 formant la patte de fixation)de la jante 11, situé à la périphérie du disque de roue 12 L'ensemble du bracelet 36, avec ses nervures 363 à 365 et ses extrémitéssutées circonférentielles -2520073 embottées dans l'embouti 131, forme l'élément de fixation rigide de la pièce ou croix de liaison 35, conforme à l'invention, à-la roue 1. Les deux prolongements radiaux 30 de la périphérie de la couronne de freinage 31 sont séparés dans le sens circonférentiel par une encoche 301 ouverte radialement vers l'extérieur, de façon à pouvoir y loger l'écrou 365 A de fixation axiale du bracelet 36 àla; roue 1 L'encoche 301 est fermée par sa face radialement intérieure 302 à peu près au niveau de la piste de freinage cylindrique radialement extérieure 310. Le disque de roue 12 comporte une branche avec une portion cylindrique 122 radialement extérieure intérieurement en contact avec l'embouti de fixation 121 de la jante 11. La branche courte 37 de la pièce ou croix de liaison avec son extrémité radialement extérieure 371, et son extrémité radialement intérieure 372, est embottée entre la portion cylindrique 122 radialement extérieure de la branche 123 du disquei roue 12,et la face radialement intérieure 302 de l'encoche 301 de la couronne de freinage 31 Les deux extrémits 371, 372 de la branche courte 37 de la croix de liaison 35 forment chacune, en coopération avec les nervures intérieures 363 à 365 du bracelet fendu 36, un élément de fixation ou d'immobili- sation radiale de la croix de liaison 35 de la couronne 31 au disque de roue 12, conformément à l'invention Entre chacune de ses extrémités respectives 371, 372 la branche courte 37 de la croix de liaison 35 comporte tout d'abord une portion radiale 373 décalée axialement par rapport à la portion axialement intérieure 366 du bracelet 36 Ces portions radiales 373 sont, selon l'invention, flexibles dans le sens axial et rigides dans le sens radial Ces portions radiales 373 sont reliées chacune à la face axialement intérieure 366 du bracelet 36 au moyen d'une portion axiale 374 Ces portions axiales 374 sont, selon l'invention, flexibles dans le sens radial et rigides dans le sens axial La flexibilité radiale des portions axiales 374 est, cependant, limitée, de façon à assurer la constance de l'emboîtement de la branche courte 37 de la croix de liaison 35 entre la couronne 6 2520073 de freinage 31 et le disque de roue 12 Ainsi les deux éléments de fixation rigides avec les pozitons flexibles ou segments 373, 374 selon l'invention, éliminent lorsque, lors d'une manoeuvre de freinage, la couronne 31 est saisie entre les deux garnitures 321, 322, les éventuelles déformations de la couronne 31 provoquées par les déformations de la roue, notamment'du disque de roue 12 En outre, la fixation de la couronne 31 au disque 12 radialement à l'extérieur du dispositif d'attache (non représenté) du disque au moyeu 2 permet d'alléger ce dispositif, car les efforts de freinage naissant entre la couronne de freinage 31 et le disque de roue 12 n'affectent pas ce dispositif, -7- REVENDICATIONS 1 Frein à couronne comportant une couronne et au moins une machoire avec deux garnitures, l'une disposée radialement à l'extérieur, l'autre radialement à l'intérieur de la couronne, ladite mâchoire étant solidaire du véhicule et ladite couronne étant solidaire de la roue et coaxiale à celle-ci, ladite roue comportant une'jante et un disque, caractérisé en ce que sa couronne est reliée au disque de roue au moyen de N pièces de liaison (n > 3) disposées à la périphérie de la couronne et distantes les unes des autres d'un angle de 2 17/n radian par rapport à l'axe de rotation de l'ensemble formé par la roue et la couronne et en ce que chacune des pièces de liaison comporte au moins un élément dit flexible disposé entre d'une part une fixation de cet élément au disque de roue et d'autre part une fixation de cet élément à la couronne de frein et formé d'un segment flexible dans le sens radial et d'un segment flexible dans le sens axial de la roue, le segment flexible radialement étant adjacent au segment flexible axialemert. 2 Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que le segment flexible dans le sens axial est solidaire de l'élément de fixation de la pièce de liaison à la roue. 3 Frein selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les pièces de liaison comportent deux éléments à segments flexibles l'un radialement, l'autre axialement. e