Brevet FR2658254A1 — publié le 19910816

La présente invention concerne un dispositif de verrouillage d'un frein à disque trouvant son application notamment, bien que non exclusivement, comme frein de parking pour véhicule muni de freins à disque, particulièrement des hélicoptères. On sait que lorsqu'un véhicule est en stationnement il est souhaitable d'immobiliser celui-ci au moyen d'un frein de parking agissant de façon permanente. Dans le cas d'un véhicule équipé de freins à disque, on connait des freins de parking agissant sur les plaquettes pour maintenir celles-ci serrées sur le disque lorsque le véhicule est en stationnement. L'immobilisation du véhicule est assurée par le frottement des plaquettes qui est fonction de la force appliquée sur celles-ci. La force est généralement appliquée sur les plaquettes au moyen d'un circuit hydraulique relié à un accumulateur lors du stationnement. En raison des fuites même minimes de ce circuit hydraulique, le freinage de stationnement risque de perdre une partie de son efficacité après un temps prolongé de stationnement. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif assurant un verrouillage positif du disque de frein lorsque le véhicule auquel il est associé est en stationnement. En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention, un dispositif de verrouillage d'un frein comportant un disque de frein monté pour se déplacer en regard d'une structure support et comportant des trous de verrouillage, dans lequel le dispositif de verrouillage comporte un organe support mobile monté pour coulisser sur la structure support perpendiculairement au disque de frein, au moins un organe de commande de position de l'organe support mobile, et une broche de verrouillage montée pour coulisser sur l'organe support mobile en regard des trous de verrouillage du disque de frein et sollicitée élastiquement vers un appui contre un organe d'arrêt porté par l'organe support mobile et adjacent au disque de frein. Ainsi, lorsque l'organe support mobile est largement écarté du disque de frein, la broche de verrouillage est elle mme maintenue à l'écart du disque de frein tandis que lorsque l'organe support mobile s'est rapproché du disque de frein, la broche de verrouillage est amenée en appui élastique contre le disque de frein et pénètre dans un trou de verrouillage dès que celui-ci se présente en regard de la broche de verrouillage de sorte que toute rotation du disque devient impossible même en l'absence de toute commande. Selon -une version avantageuse de l'invention, le dispositif de verrouillage comporte un organe de blocage de l'organe support mobile dans une position de verrouillage et une position de déverrouillage. Ainsi, il n'est pas nécessaire de maintenir l'organe de commande en service de façon permanente pour obtenir une position stable de l'organe support mobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit de deux modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention en liaison avec les dessins ci-joints, parmi lesquels - la figure 1 est une vue partiellement en coupe selon un plan passant par l'axe de la broche de verrouillage, d'un premier mode de réalisation de l'invention en position de déverrouillage, - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 du dispositif dans une position de verrouillage mais avant engagement de la broche de verrouillage dans une ouverture de verrouillage, - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1 du dispositif selon l'invention en position de verrouillage total, - la figure 4 est une vue partiellement en coupe d'un second mode de réalisation de l'invention en position de dévérrouillage. En référence aux figures 1 à 3, le dispositif de verrouillage selon l'invention est porté par une structure support 1 en regard de laquelle un disque de frein est monté pour se déplacer. La structure support 1 est reliée au châssis du véhicule et peut également servir à supporter le dispositif de freinage habituel utilisé pour freiner la rotation du disque 2 lorsqu'on souhaite arrêter le véhicule associé. Le dispositif de verrouillage illustré comporte un organe support mobile 3 en forme de douille monté pour coulisser sur la structure support 1 perpendiculairement au disque de frein 2. L'organe support mobile 3 comporte une cavité cylindrique 4 qui débouche à l'extrémité de organe support 3 adjacente au disque de frein 2. Une broche de verrouillage généralement cylindrique 5 est montée pour coulisser dans la cavité 4 selon une direction axiale de cette cavité et est repoussée vers le disque de frein 2 par un ressort hélicoïdal 6 coaxial à la broche de verrouillage 5. La broche de verrouillage 5 est retenue à l'intérieur de la cavité 4 par un organe d'arrêt formé par un jonc circulaire élastique 7 disposé dans une rainure réalisée dans la paroi de la cavité 4 au voisinage de l'extrémité de l'organe support mobile 3 adjacente au disque de frein 2.La broche de verrouillage 5 comporte un épaulement 8 qui prend appui sur l'organe d'arrêt 7 sous l'effet du ressort héli cotidal 6. Dans sa partie médiane, l'organe support mobile 3 comporte une partie de plus grand diamètre formant un piston de commande 9 entourant l'organe support mobile 3 et réalisé en une seule pièce avec celui-ci. Le piston de commande 9 est monté pour coulisser de façon étanche dans une chambre de commande 10 coaxiale au piston de commande 9 et dans laquelle des canaux d'alimentation 11 en fluide de commande sous pression débouchent de part et d'autre du piston 9. L'étanchéité du piston par rapport à la paroi de la chambre de commande est assurée par un joint d'étanchéité 12. De côté du disque de frein, l'étanchéité de la chambre de commande est assurée par un joint d'étanchéité annulaire 13 porté par la structure support et coopérant avec la surface externe de l'organe support mobile 3.Du côté de la chambre de commande opposé au disque de frein, le dispositif comporte une pièce de fermeture 14 dont l'étanchéité par rapport à la structure support 1 est assurée par un joint d'étanchéité 15 et dont l'étanchéité par rapport à l'orga- ne support mobile 3 est assurée par un joint d'étanchéité 16. L'organe support mobile 3 traverse la pièce de fermeture 14. Son extrémité s'étend à l'extérieur de la pièce 14 et comporte un perçage 17 servant à monter de façon articulée une biellette ou un levier de commande manuelle du dispositif de verrouillage. A l'intérieur de la pièce de fermeture 14, l'organe support mobile comporte une série de chanfreins réalisant d'une part un épaulement de détection de position 18 auquel est associé un détecteur de position 19 comportant un galet suiveur 20, et deux gorges de blocage annulaires 21 en forme de V auxquelles est- associée une bille de blocage 22 poussée dans l'une des gorges 21 par un ressort de blocage 23 porté par un écrou creux 24 vissé dans la pièce de fermeture 14. En regard de l'extrémité de la broche de verrouillage 5 tournée vers le frein à disque, celui-ci comporte des trous de verrouillage 25 ayant une dimension suffisante pour recevoir l'extrémité correspondante de la broche de verrouillage 5. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant : lors du roulage au sol du véhicule sur lequel le dispositif selon l'invention est monté, le dispositif de verrouillage est dans la position illustrée par la figure 1, c'est-à-dire que l'organe support mobile 3 est rétracté soit par une action manuelle sur l'extrémité de cet organe support mobile, soit en introduisant un fluide de commande sous pression dans la chambre de commande du côté du piston qui est tourné vers le disque de frein 2. L'organe support mobile 3 est maintenu dans cette position rétractée par la bille de blocage 22 coopérant avec l'une des gorges en V 21. Le galet suiveur 20 est repoussé par l'épaulement 18 et le détecteur de position 19 signale que le dispositif est déverrouillé. La broche de verrouillage 5 est repoussée par le ressort 6 jusqu'à un appui sur l'organe d'arrêt 7. L'organe support mobile est suffisamment en retrait pour que dans cette position la broche de verrouillage 5 soit ellemême en retrait par rapport au disque de frein 2. Lorsque l'on souhaite immobiliser le véhicule en stationnement, on manoeuvre l'organe support mobile 3 pour que celui-ci vienne dans la position représentée sur la figure 2. L'organe mobile 3 est amené dans cette position soit en agissant de façon manuelle au moyen d'une bielle ou d'un levier articulé dans le trou 17, soit en introduisant un fluide de commande sous pression du côté du piston 9 opposé au disque de frein 2. Dans ce mouvement, la bille de blocage 22 est repoussée à l'encontre du ressort de blocage 23 par le flanc de la gorge 21 dans laquelle elle se trouvait et pénètre dans la gorge 21 adjacente pour bloquer l'organe support mobile 3 dans la position avancée représentée sur les figures 2 et 3. Si un trou de verrouillage 25 se trouve à ce moment en regard de la broche de verrouillage 5, celleci pénètre dans le trou de verrouillage et assure un verrouillage positif du disque de frein.Si au contraire, un trou de verrouillage ne se trouve pas en regard de la broche de verrouillage 5, celle-ci prend appui sur le côté du disque de frein 2, comme représenté sur la figure 2, l'organe support mobile 3 étant avancé jusqu'à la fin de course du piston 9. L'épaulement 8 de la broche de verrouillage 5 est alors écarté de l'organe d'arrêt 7. Dans cette position, le disque de frein 2 n'est pas verrouillé positivement contre une rotation mais la broche de verrouillage 5 est maintenue en appui contre le côté du disque de frein 2 par le ressort 6. Lorsque le véhicule se déplace sous l'action d'une poussée le disque de frein tourne jusqu'au moment où un trou de verrouillage 25 se présente en regard de la broche de verrouillage 5. Celle-ci s'introduit alors dans le trou de verrouillage 25 et prend la position de verrouillage positif représentée sur la figure 3. La figure 4 illustre un autre mode de réalisation dans lequel le piston de commande 9 n'est plus disposé coaxialement à l'organe support mobile 3 mais est monté dans la structure support 1 parallèlement à l'axe de l'organe support mobile 3. L'extrémité arrière du piston 9 est cette fois reliée de façon articulée à un levier 26 qui est par ailleurs relié de façon articulé à l'extrémité arrière de l'organe support mobile 3 et à un pivot 27 porté par la structure support 1. Le levier comporte une poignée de commande manuelle 28. Dans ce mode de réalisation, la broche de verrouillage 5 est creuse et le ressort de rappel 6 est donc centré dans des alésages borgnes de l'organe support mobile 3 et de la broche de verrouillage 5. Comme précédemment l'organe support mobile 3 comporte des gorges annulaires en V 21 avec lesquelles coopère une bille de blocage 22 portée par un boulon creux 24. Le fonctionnement de ce mode de réalisation est analogue à celui du mode de réalisation des figures 1 à 3. Bien entendu 1 invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et l'on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, le ressort hélicoïdal 6 peut être remplacé par un gaz sous pression ou par un tampon de matière élastique afin de solliciter la broche de verrouillage 5 vers un appui contre l'organe d'arrêt 7. Le jonc circulaire 7 peut également être remplacé par un autre organe d'appui tel qu'un rebord annulaire réalisé en une seule pièce ou rapporté par vissage à l'extrémité de l'organe support mobile 3. REVENDICATIONS 1. Dispositif de verrouillage d'un frein comportant un disque de frein (2) monté pour se déplacer en regard d'une structure support (1) et comportant des trous de verrouillage (25), caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage comporte un organe support mobile (3) monté pour coulisser sur la structure support (1) perpendiculairement au disque de frein (2), au moins un organe de commande (9, 28) de position de l'organe support mobile (3), et une broche de verrouillage (5) montée pour coulisser sur l'organe support mobile (3) en regard des trous de verrouillage (25) du disque de frein et sollicitée élastiquement vers un appui contre un organe d'arrêt (7) porté par l'organe support mobile et adjacent au disque de frein (2). 2. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un organe de blocage (22) de l'organe support mobile (3) dans une position de verrouillage et une position de déverrouillage. 3. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que l'organe support mobile (3) comprend une douille cylindrique comportant une cavité cylindrique (4) à l'intérieur de laquelle est disposée la broche de verrouillage (5), un organe élastique (6) étant disposé dans la cavité (4) entre l'organe support mobile et la broche de verrouillage. 4. Dispositif de verrouillage selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'organe de commande comporte un piston (9) entourant l'organe support mobile (3) et réalisé en une seule pièce avec celui-ci. 5. Dispositif de verrouillage selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'organe de commande comporte un piston (9) monté sur la structure support (1) pour se déplacer parallèlement à l'organe support mobile (3), et un levier de liaison (26) relié de façon articulée au piston de commande (9), à la structure support (1) et à l'organe support mobile (3).