Brevet FR2643959A1 — publié le 19900907

DISPOSITIF DE FREINAGE POUR VEHICULE A DEUX ROUES OU VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un dispositif de freinage pour roues de véhicules, notamment de véhicules du type à deux roues ou de véhicules du type automobile, comportant au moins un disque de freinage entraîné en rotation avec la roue et au moins une pince pour serrer les deux faces de ce disque entre des plaquettes de frein au moment du freinage. Le freinage représente un problème capital pour tous les véhicules, notamment les véhicules routiers et plus particulièrement les véhicules du type poids lourds pour lesquels la masse à arrêter est parfois très importante. Le frein à disques a constitué un progrès colossal par rapport au frein classique à tambour, en ce qui concerne l'efficacité du freinage et par conséquent la sécurité routière. Malgré les nombreuses améliorations apportées, le freinage reste une préoccupation majeure pour tous les constructeurs d'automobiles ou d'autres véhicules se déplaçant sur routes ou sur rails. Sur certains véhicules lourds, on a imaginé d'associer à chaque roue deux ou plusieurs disques de freinage. Chacun de ces disques est combiné à une pince équipée de deux plaquettes d'usure qui sont appliquées sur les deux faces de chaque disque au moyen de la pince correspondante, au moment du freinage. Cette solution est coûteuse puisqu'elle correspond en fait au dédoublement, voire au triplement de tout l'équipement d'un frein traditionnel. En outre, cette solution entraîne un surplus de poids, ce qui va à l'encontre de l'efficacité du freinage. La présente invention se propose de pallier certains des inconvénients de l'art antérieur et d'apporter une solution efficace au problème du freinage des véhicules routiers ou circulant sur des rails. Dans ce but, le dispositif de freinage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux disques jumelés, dont l'un au moins est mobile axialement par rapport à l'autre, et au moins une pince comportant au moins une plaquette centrale disposée entre les deux disques et deux plaquettes extérieures. Selon un mode de réalisation avantageux, les deux- disques sont mobiles axialement. Selon une première variante, la plaquette centrale est fixe, les plaquettes extérieures ainsi que les disques étant mobiles axialement pour que lesdites plaquettes puissent être appliquées sur les faces extérieures desdis disques, dont les faces intérieures sont appliquées sur la plaquette centrale fixe, au moment du freinage. Selon une autre forme de réalisation, l'une des plaquettes extérieures est fixe, la plaquette centrale et l'autre plaquette extérieure ainsi que les disques étant mobiles pour permettre un serrage efficace des deux faces de ces disques entre les trois plaquettes de freinage. Le dispositif de freinage comporte avantageusement un vérin hydraulique agencé pour déplacer au moins une des plaquettes extérieures. Dans le cas où la plaquette centrale est fixe, le dispositif comporte avantageusement deux vérins hydrauliques agencés pour déplacer les deux plaquettes extérieures, ainsi que les deux disques. Dans le cas où l'une des plaquettes extérieures est fixe, le dispositif comporte avantageusement un vérin hydraulique unique agencé pour déplacer à la fois l'autre plaquette extérieure, la plaquette centrale et les disques en direction de la plaquette extérieure fixe. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux pour les véhicules lourds, le dispositif comporte n disques et n-i plaquettes centrales disposées chacune entre deux de ces n disques, ainsi que deux plaquettes extérieures. Selon un mode de réalisation préféré, la roue est du type comportant une partie extérieure solidaire d'une jante portant un élément destiné à être en appui contre une surface de roulement, et une partie intérieure reliée à la structure du véhicule, ces deux parties étant couplées par un roulement annulaire; dans ce cas, les deux disques de freinage sont de préférence constitués par des anneaux tenus par ladite partie extérieure de la roue, la pince est de préférence montée à l'intérieur de ces anneaux et tenue par ladite partie intérieure de la roue, et l'ensemble disques et pince est de préférence logé dans un espace intérieur à la jante. Dans ce cas précis, la jante est de préférence équipée d'au moins deux tétons de retenue des disques de freinage, I'un au moins de ces disques étant monté de telle manière qu'il puisse se déplacer librement dans le sens de l'axe de la roue. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel la fig. 1 représente une vue schématique générale du dispositif de freinage selon l'invention, la fig. 2 représente un mode de réalisation particulier du dispositif de freinage selon la fig. 1, la fig. 3 représente un deuxième mode de réalisation particulier du dispositif de freinage selon la fig. 1, la fig. 4 représente schématiquement une variante correspondant à une généralisation du dispositif de freinage selon l'invention, et la fig. 5 représente une vue en perspective d'une forme de réalisation particulièrement avantageuse du dispositif de freinage selon l'invention. En référence à la fig. 1, le dispositif de freinage représenté comporte deux disques de freinage 10 et 11 qui sont montés sur l'axe 12 d'une roue de véhicule (non représentée). A ces deux disques est associée une pince 13, représentée schématiquement, qui est équipée de trois plaquettes d'usure 14, 15 et 16. Par la suite, la plaquette 15 sera appelée plaquette centrale et les deux plaquettes 14 et 16 seront appelées plaquettes extérieures.Le dispositif est conçu pour que les plaquettes 14 et 15 assurent le serrage du disque 10-et pour que les plaquettes 15 et 16 assurent le serrage du disque Il. Dans ce but, un au moins des deux disques 10 et 11 doit pouvoir se déplacer parallèlement à lui-même le long de l'axe 12 et au moins deux des trois plaquettes doivent également pouvoir se déplacer selon cette même direction. La fig. 2 représente une première forme de réalisation dans laquelle la plaquette centrale 15 est considérée comme fixe, les deux plaquettes extérieures 14 et 16 étant mobiles axialement, ainsi que les deux disques 10 et 11. Dans ce cas, les deux mâchoires 13a et 13b de la pince 13 sont conçues pour déplacer simultanément les deux plaquettes extérieures et pour repousser les deux disques 10 et Il contre la plaquette centrale 15. Ces déplacements peuvent être engendrés par des moyens mécaniques ou de préférence par deux vérins hydrauliques schématiquement représentés par deux flèches 17 et 18. La fig. 3 représente un autre mode de réalisation dans lequel une des plaquettes extérieures, par exemple la plaquette 14, est fixe. Dans ce cas, pour que le système puisse fonctionner efficacement, les deux disques 10 et 11 ainsi que la plaquette centrale 15 et l'autre plaquette extérieure 16 doivent pouvoir se déplacer axialement. A cet effet, la mâchoire 13b, qui porte la plaquette extérieure 16, est associée a' des moyens permettant de repousser I'ensemble disques et plaquettes en direction de la plaquette fixe 14. Ces moyens peuvent être mécaniques ou être constitués par un vérin hydraulique schématiquement représenté par la flèche 18. La fig. 4 représente une variante du dispositif comportant n disques 10a, 1OD ... 10n-2, IOn-l et 10n. Il comporte également n-l plaquettes centrales respectivement iSa, 15b ... 15n-3, 15n-2 et 15n-l. Il comporte enfin deux plaquettes extérieures 14 et 16 respectivement portées par les deux mâchoires 13a et 13b d'une pince 13. Comme précédemment, une des plaquettes extérieures peut être fixe à condition que toutes les plaquettes centrales, I'autre plaquette extérieure et les disques soient mobiles axialement ou l'une quelconque des plaquettes centrales peut être fixe à condition que toutes les autres plaquettes centrales et extérieures ainsi que les disques soient mobiles axialement.Enfin, I'un des disques peut être fixé axialement à condition que tous les autres éléments soient mobiles. Ces différentes formes de réalisation montrent clairement que quel que soit le nombre de disques, le nombre total des plaquettes est égal au nombre de disques augmenté d'une unité, et que l'ensemble de ces plaquettes est associé à une pince unique. Cette réalisation est particulièrement intéressante en ce qu'elle permet d'augmenter considérablement la surface active des disques et par conséquent l'efficacité du freinage sans accroître de façon excessive la masse du dispositif de freinage. La fig. 5 illustre le dispositif de freinage selon l'invention adapté à une roue 20 d'un type particulier dans laquelle la jante 21, qui porte l'élément 22 destiné à être en appui sur une surface de roulement, et qui, dans le cas où le véhicule est destiné au déplacement routier, est un pneumatique, est associée à une première partie d'un roulement annulaire dont l'autre partie est solidaire de la structure de Dase du véhicule. Dans ce cas, la jante délimite un espace creux qui peut être utilisé pour loger un dispositif de freinage. Dans ce cas, deux disques 10 et Il de forme annulaire sont montés à l'intérieur de la jante 21. La pince 13 est également logée dans cet espace et rendue solidaire de la structure du véhicule. L'un au moins des deux disques est mobile ainsi qu'au moins deux des plaquettes associées à la pince. On notera que, dans ce cas, les deux disques de freinage 10 et Il ont une forme annulaire et que la pince est montée à l'intérieur de ces anneaux. Ces anneaux sont avantageusement retenus au moyen de deux ergots 23 diamétralement opposés qui sont fixés transversalement à l'intérieur de la jante et qui permettent le libre coulissement axial des disques 10 et Il. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, mais peut subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. Revendications 1. Dispositif de freinage pour roues de véhicules, notamment de véhicules du type à deux roues ou de véhicules du type automobile, comportant au moins un disque de freinage entraîné en rotation avec la roue et au moins une pince pour serrer les deux faces de ce disque entre des plaquettes de frein au moment du freinage, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux disques jumelés (10, 11), dont l'un au moins est mobile axialement par rapport à l'autre, et au moins une pince (13) comportant au moins une plaquette centrale (15) disposée entre les deux disques (10, 11) et deux plaquettes extérieures (14, 16). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux disques (10, 11) sont mobiles axialement. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaquette centrale (15) est fixe, les plaquettes extérieures (14, 16) ainsi que les disques (10, 11) étant mobiles axialement. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'une (14) des plaquettes extérieures est fixe, la plaquette centrale (15) et l'autre plaquette extérieure (16) étant mobiles axialement. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un vérin hydraulique agencé pour déplacer au moins une des plaquettes extérieures, ainsi que les deux disques (10, 11). 6. Dispositif selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux vérins hydrauliques (17, 18) agencés pour déplacer simultanément les deux plaquettes extérieures (14, 16). 7. Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte un vérin hydraulique unique (18) agencé pour déplacer la plaquette extérieure (16) mobile axialement. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qutil comporte n disques (lOa ... 10n) et n-I plaquettes centrales (15a ... 15n-1) disposées chacune entre deux de ces n disques et deux plaquettes extérieures (14, 16). 9. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la roue (20) est du type comportant une partie extérieure solidaire d'une jante (21) portant un élément (22) destiné à être en appui contre une surface de roulement, et une partie intérieure reliée à la structure du véhicule, ces deux parties étant couplées par un roulement annulaire, caractérisé en ce que les disques de freinage (10, llr sont des anneaux tenus par ladite partie extérieure de la roue, et en ce que la pince (13) est montee à l'intérieur de ces anneaux et tenue par ladite partie intérieure de la roue, l'ensemble disques et pinces étant logé dans un espace délimité par la jante (21). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la jante (21) est équipée d'au moins deux tétons (23) de retenue des disques de freinage, I'un au moins de ces disques étant monté de telle manière qu'il puisse se déplacer librement dans le sens de l'axe de la roue (20).