Brevet FR2655107A1 — publié le 19910531

La présente invention concerne les freins à disques notamment pour véhicules automobiles, et, plus particulièrement, les freins à deux disques coaxiaux fixes en translation axiale, respectivement dits disque interne et disque externe en référence à la position du moteur de frein, étant entendu que le disque externe est celui le plus éloigné du moteur de frein On connaît des freins de ce type, par exemple décrits dans GB-A-2 009 345. Selon l'enseignement de ce document, le frein comporte deux étriers coulissant par rapport à la chape du frein. Le premier étrier constitue une entretoise entre le piston qui applique une garniture de friction sur la face intérieure du disque interne et la garniture de friction s'appliquant sur la face intérieure du disque externe, tandis que le second étrier, qui définit une chambre de travail hydraulique avec le piston, constitue une entretoise entre les garnitures de friction s'appliquant respectivement sur les faces extérieures des disques interne et externe. Cette solution n'est p-as satisfaisante du fait que l'usure des garnitures de friction est loin d'être identique d'un disque à l'autre, et l'avantage apporté par la mise en oeuvre de deux disques disparaît rapidement malgré le prix élevé du dispositif. La présente invention a pour objet d'obvier à cet inconvénient en rendant les garnitures de friction indépendantes les unes des autres. Dans ce but, le frein selon l'invention comprend trois étriers mus indépendamment les uns des autres par au moins un moteur de frein dans lequel deux chambres de travail reliées entre elles et susceptibles d'être reliées à une source de fluide sous pression, déterminent respectivement l'écartement d'un piston par rapport à l'un des étriers et l'écartement des deux autres étriers. Selon un premier mode de réalisation, le premier étrier détermine avec le piston la première chambre de travail et coulisse, pour appliquer une garniture de friction sur la face extérieure du disque interne, par rapport au piston qui tend à appliquer une garniture de friction sur la face intérieure du disque interne, les deuxième et troisième étriers déterminant la seconde chambre de travail leur permettant de coulisser l'un par rapport à l'autre pour appliquer respectivement une garniture de friction sur les faces intérieure et extérieure du disque externe. Selon un deuxième mode de réalisation, la première chambre de travail est déterminée par l'espace entre le piston qui tend à appliquer une garniture de friction sur la face intérieure du disque interne, et une pièce en alignement avec le piston et solidaire du troisième étrier qui tend à appliquer une garniture de friction sur la face extérieure du disque externe, tandis que les premier et deuxième étriers tendant à appliquer une garniture de friction respectivement sur la face extérieure du disque interne et sur la face intérieure du disque externe, sont chacun solidaire d'une pièce annulaire entourant respectivement ladite pièce et le piston, la seconde chambre de travail étant déterminée par l'espace annulaire ménagé entre les deux pièces annulaires. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation donnés à titre non limitatif et à laquelle sont jointes deux planches de dessins sur lesquelles - la Figure 1 représente schématiquement vu de dessus un frein à deux disques selon l'invention, - la Figure 2 et 3 représentent schématiquement le frein de la Figure 1 en coupe selon respectivement la ligne II-II et la ligne brisée III-III, et - la Figure 4 représente schématiquement un autre mode de réalisation du moteur d'un frein selon l'invention. En référence maintenant aux Figures 1 à 3, le frein selon l'invention est destiné à freiner deux disques coaxiaux 1 et 2, le disque 1 étant dit le disque externe et le disque 2 étant dit le disque interne, au moyen de garnitures de friction extérieures 3, 5 et intérieures 4,6. Les deux disques 1 et 2 sont montés fixes en translation axiale. Un premier étrier 11 coulisse de façon à appliquer la garniture de friction extérieure 5 sur le disque interne 2. Un deuxième étrier 12 coulisse de façon à appliquer la garniture de friction intérieure 4 sur le disque externe 1. Un troisième étrier 13 coulisse de façon à appliquer la garniture de friction extérieure 3 sur le disque externe 1. Le piston 15 coulisse de façon à appliquer la garniture de friction intérieure 6 sur le disque interne 2. D'une façon générale le troisième étrier 13 comporte au droit des disques une ouverture dans laquelle coulisse le premier étrier 11, lequel comporte également une ouverture au droit des disques dans laquelle coulisse le deuxième étrier 12. Ces ouvertures, outre le fait d'assurer l'indépendance des étriers, déterminent un conduit d'évacuation de la chaleur par convection lors des périodes de freinage. Deux chambres de travail 21, 22 sont prévues dans le moteur de frein de manière à assurer également l'indépendance des étriers. La première chambre de travail 21 est déterminée entre le premier étrier 11 ou, tout au moins une pièce 16 solidaire de ce dernier, et le piston 15. La seconde chambre de travail 22 est déterminée entre les deuxième et troisième étriers 12, 13, ou tout au moins des pièces solidaires de ces derniers, respectivement 18 et 19. Cette seconde chambre de travail 22 telle que représentée sur les Figures 2 et 3 est une chambre annulaire entourant la pièce 16 solidaire de l'étrier 11. Un conduit 17 est pratiqué dans cette pièce 16 et relie ensemble les deux chambres de travail ainsi que la source de fluide sous pression commandant le frein. Ainsi, lors de l'actionnement du frein, la première chambre de travail 21 en augmentant de volume, fait s'écarter l'un de l'autre le piston 15 et le premier étrier 11, ce qui détermine le freinage du disque interne 2 par application sur chacune de ses faces d'une garniture de friction, et la second chambre de travail 22 identiquement fait s'écarter les pièces 18 et 19 l'une de l'autre, ces pièces étant solidaires des deuxième et troisième étriers 12 et 13, ce qui détermine le freinage du disque externe 1 par application sur ses faces d'une garniture de friction. Par un choix judicieux des surfaces effectives des deux chambres de travail, les mêmes forces peuvent être appliquées à toutes les garnitures de friction, tout en maintenant l'indépendance des éléments en jeu. Bien évidemment, joints d'étanchéité et soufflets de protection sont disposés de façon connue en soi entre les différentes parties du moteur de frein pour assurer les étanchéités et les protections requises. En référence maintenant à la Figure 4, le moteur de frein est légèrement différent de manière que les deux chambres de travail précédemment décrites ne forment plus qu'une seule chambre complexe, ce qui permet d'éviter le perçage d'un conduit tel que le conduit 17 du mode de réalisation des Figures 2 et 3. Ici, le premier étrier 11 est solidaire d'une pièce 31, le deuxième étrier 12 est solidaire d'une pièce 32, et le troisième étrier 13 est solidaire d'une pièce 33. Le piston 15 est en alignement avec la pièce 33 ; la pièce 32 affecte une forme annulaire entourant le piston 15 ; la pièce 31 est également de forme annulaire et entoure la pièce 33 et la pièce 32. La chambre de travail 41, 42 est alors une chambre de travail complexe composée d'une part de l'espace 41 ménagé entre le piston 15 et la pièce 33 disposés bout à bout et, d'autre part, par l'espace annulaire 42 ménagé entre la pièce 32 et la pièce 31, ces deux espaces 41, 42 étant en regard l'un de l'autre et étant reliés à la source de fluide sous pression par un conduit 47 pratiqué dans la pièce 31. Ainsi lors du freinage, du fluide sous pression est introduit par le conduit 47 dans la chambre complexe de travail, le piston 15 et la pièce 33 solidaire du troisième étrier 13 s'écartent l'un de l'autre, tandis que les pièces 31 et 32, respectivement solidaires des premier et deuxième étriers 11 et 12, s'écartent également l'une de l'autre. Il en résulte l'application de toutes les garnitures de friction 3,4,5,6 sur les deux disques 1 et 2, de façon indépendante. Bien que seuls certains modes de réalisation de l'invention aient été décrits, l'homme de l'art pourra y apporter de nombreuses modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications annexées, notamment en ce qui concerne le coulissement de chacun des étriers. Dans l'exemple représenté, le coulissement est assuré par une colonnette fixée à la chape du frein, des manchons cylindriques coaxiaux entourant ladite colonnette et étant respectivement solidaires d'un étrier. REVENDICATIONS 1. Frein à deux disques coaxiaux (1,2) fixes en translation axiale, respectivement dits disque externe (1) et disque interne (2), et à étriers coulissants par rapport à une chape, caractérisé en ce qu'il comprend trois étriers (11,12,13) mus indépendamment les uns des autres par au moins un moteur de frein dans lequel deux chambres de travail (21,22 ; 41,42) reliées entre elles et susceptibles d'être reliées à une source de fluide sous pression, déterminent l'écartement d'un piston (15) par rapport à l'un des étriers (11,13) et l'écartement des deux autres étriers (12,13 ; 11,12). 2. Frein à deux disques selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier étrier (11) détermine avec le piston (15) la première chambre (21) de travail et coulisse, pour appliquer une garniture de friction (5) sur la face extérieure dudit disque interne (2), par rapport audit piston (15) qui tend à appliquer une garniture de friction (6) sur la face intérieure du disque interne (2), les deuxième et troisième étriers (12,13) déterminant la seconde chambre de travail (22) leur permettant de coulisser l'un par rapport à l'autre pour appliquer respectivement une garniture de friction (3,4) sur les faces intérieure et extérieure dudit disque externe (1). 3. Frein à deux disques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première chambre de travail (41) est déterminée par l'espace entre le piston (15) qui tend à appliquer une garniture de friction (6) sur la face intérieure du disque interne (2), et une pièce (33) en alignement avec ledit piston (15) et solidaire d'un troisième étrier (13) qui tend à appliquer une garniture de friction (3) sur la face extérieure du disque externe (1), tandis que les premier et deuxième étriers (11,12) tendant à appliquer une garniture de friction (5,4) respectivement sur la face extérieure dudit disque interne (2) et sur la face intérieure dudit disque externe (1), sont chacun solidaire d'une pièce annulaire (31,32) entourant respectivement ladite pièce (33) et ledit piston (32), ladite seconde chambre de travail (42) étant déterminée par l'espace annulaire ménagé entre lesdites deux pièces annulaires (31,32). 4. Frein à deux disques selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites chambres de travail (41,42) sont en regard l'une de l'autre. 5. Frein à deux disques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces effectives desdites première et seconde chambres (21,22 ; 41,42) sont identiques. 6. Frein à deux disques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit troisième étrier (13) comporte une ouverture au droit des disques (1,2) dans laquelle coulisse ledit premier étrier (11), lequel comporte également une ouverture au droit des disques (1,2) dans laquelle coulisse ledit deuxième étrier (12). 7. Frein à deux disques selon la revendication 6, caractérisé en ce que le coulissement de chacun des étriers est assuré par une colonnette fixée à la chape du frein, des manchons cylindriques coaxiaux entourant ladite colonnette et étant respectivement solidaires d'un étrier.