Brevet FR2656906A1 — publié le 19910712

FREIN MULTIDISQUE A COMMANDE PAR FLUIDEAVEC DISPOSITIF COMPENSATEUR D'USURE POUR VEHICULES INDUSTRIELS L'invention concerne un frein multidisque à commande par fluide avec dispositif compensateur d'usure pour véhicules industriels qui est constitué par un premier jeux de disques portés par une structure fixe, un deuxième jeu de disques tournants portés par un élément rotatif, un moyen d'actionnement mécanique du frein et un moyen actionneur à commande par dépression de fluide exerçant conjointement sur lesdits jeux de disques des efforts antagonistes. L'invention trouve avantageusement une application dans les systèmes ralentisseurs montés dans le mécanisme de transmission du véhicule. La publication EP-A-74.734 décrit un actionneur de frein dans lequel un premier piston de commande est soumis à des efforts antagonistes respectivement exercés par un ensemble à ressort et par une pression de fluide et dans lequel un deuxième piston coaxial actionne le dispositif compensateur d'usure. La publication FR-A-2.607.566 décrit un ralentisseur à disques comportant une pluralité de dispositifs d'actionnement angulairement espacés sur une face de la structure fixe qui garantissent la poussée nécessaire pour un serrage correct des disques. Les ralentisseurs connus présentent l'inconvénient de posséder un encombrement radial important et un encombrement axial incompatible avec l'application d'un dispositif compensateur d'usure. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif ralentisseur notamment pour véhicules industriels permettant d'éliminer les inconvénients des ralentisseurs précedemment connus. Cet objectif est atteint au niveau des moyens de commande de frein par le fait que les moyens actionneurs sont guidés et disposés coaxialement sur un support annulaire traversé par un arbre rotatif concentrique et angulairement solidaire de l'élément porteur des disques tournants et que le moyen actionneur par dépression de fluide est formé par une paroi annulaire en forme de couronne dont une face est soumise à la poussée mécanique de ressorts d'actionnement et que prolongent axialement des portées cylindriques pour délimiter le volume d'une chambre expansible sous l'action de la pression de fluide, parmi lesquelles la portée cylindrique extérieure s'étend axialement en direction des disques par un plateau de pression. Dans une application particulière de la présente invention pour réaliser un ralentisseur, la pression de fluide pneumatique applique un effort de desserrage du frein à l'encontre de la force de pression de ressorts qui actionnent le serrage de secours du frein. Dans cette hypothèse la paroi de la chambre opposée à la pression de fluide est soumise à la force mécanique des ressorts antagonistes qui assure le serrage du frein à la suite d'une défaillance ou d'un manque de la pression pneumatique. D' autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaltront à la lecture qui suit, d'un exemple de réalisation du frein, faite en référence au dessin annexé dans lequel r - La figure l est une demi coupe axiale du frein. - La figure 2 est une demie vue en coupe transversale du frein selon la ligne Il-Il de la figure 3. - La figure 3 est une vue en coupe agrandie du détail III montré à la figure 1. Faisant référence aux figures 1 à 3, le frein est constitué par un bolier cylindrique l dont une extrémité porte une bride de fixation 2 comportant à sa périphérie externe des trous de passage 3 d'organes de fixation à un élément fixe du chassies du véhicule et à sa périphérie interne des trous de passage 4 d'organes de fixation à un tambour porteur du dispositif compensateur d'usure 6. Le bottier l porte par ailleurs des c.reilles 7 de montage de tirants 8 dont les extrémités sont solidarisés à des supports 9, 10 d'entrasnement. Le support 9 s'étend radialement vers le tambour 5 et l'axe de rotation XX' de la transmission et possède une configuration annulaire de réception d'une série de cliquets Il à ressort 12 angulairement répartis à la périphérie extérieure dentée d'un cylindre 13 de réception de l'effort de comande de serrage ou du serrage des disques de frein. D'une manière analogue une série de cliquets 21 à ressort 22 sont angulairement répartis à la périphérie intérieure dentée du cylindre 13. Le cylindre 13 se prolonge axialement en direction des disques de freinage par un plateau de réaction 15 de l'effort de serrage des disques. Le support 10 s'étend radialement vers un tambour actionneur 16 monté et guidé en translation sur un support 31. Le tambour 16 est accolé à un plateau 17 de serrage de disques que prolonge axialement une portée extérieure cylindrique 18 munie d'une gorge annulaire 19 de réception du support 10. Le fond du tambour 16 est constitué par une paroi 2(1 annulaire dont les faces 23, 24 sont respectivement tournées vers une chambre annulaire expansible 25 et vers un actionneur mécanique constitué par un empilage de rondelles élastiques 26 montées et guidées sur le support 31. Le fond de la chambre 25 est constitué par une cloison d'étanchéité 27 en forme de couronne circulaire portant des joints intérieur et extérieur 28 29 respectivement en appui sur les portée correspondantes du tambour 16 qui délimitent conjointement la chambre annulaire expansible 25. La cloison 27 est rigidement reliée à un moyeu 3(s serti sur le support annulaire 31 traversé avec jeu par un arbre rotatif creux 32 coaxial. Un premier jeu de 3 disques fixes 40 à denture extérieure 41 est porté par la denture intérieure 42 du boitier 1. Les disques fixes 40 sont séparés par des disques tournants 43 à denture intérieure 44 portés par un moyeu denté rotatif 45 dont la denture intérieure 46 est en prise avec la denture extérieure 47 de l'arbre 32. Selon une particularité de réalisation de l'alimentation de la chambre 25, le support 31 porte un perçage axial 50 raccordé à un perçage 51 prévu sur l'une des vis 52 de fixation de la couronne 27 au moyeu 30. Ainsi que cela ressort de la figure 1, le support 10 est monté avec jeu axial dans la gorge 19 et reçoit la poussée mécanique des rondelles élastiques 26. Par voie de conséquence, le tambour actionneur 16 est déplacé axialement en direction des disques 40, 43 sur lesquels il exerce par l'intermédiaire du plateau de serrage 17 un effort de serrage. Simultanément, le support 10 transmet un effort axial au support 9 et permet d'obtenir un auto-ajustage axial des cliquets 11, 21 sur le cylindre 13 par suite du recul simultané du cylindre 13 sous l'effet de la poussée axiale des disques. l.Fonctionnerent du frein A partir de l'état serré du frein, le desserrage du frein stopère après admission de la pression pneumatique dans la chambre 25. Les rondelles 26 sont alors fortement comprimées et le recul de l'ensemble constitué par le plateau 17 et par le tambour 16 engendre un desserrage des disques 40, 43. Le serrage du frein s'opère à la suite d'une décompression de la chambre 25. Les rondelles 26 exercent alors un effort de poussée sur la paroi 2 et le plateau 17 se déplace en direction des disques sous l'action du tambour 16. L'ensemble des disques 40, 43 est en butée sur le plateau 15 et en contact mutuel de frottement. E.Fonctionnement du dispositif coapensateur d'usure consécutif à l'usure des garnitures des disques. a) Serrage du frein. Le support 10 se déplace axialement dans la gorge 19 et vient en butée sur le flanc de la gorge. Les rondelles 26 déplacent dans une première phase le tambour 16 sur une distance correspondante au jeu disponible entre le support 10 et le flanc de la gorge 19. Le tambour 16 se déplace dans une deuxième phase sur une distance supplémentaire correspondante à l'usure des disques 40, 43. Le support 10 et le tirant 8 se déplacent axialement en direction des disques. Le support 9 entrainé par le tirant 8 se déplace sur une distance correspondante et déplace les cliquets 11 par rapport au cylindre 13. Par contre, l'orientation des cliquets 21 a pour effet d'éviter tout déplacement axial du cylindre 13. b) Desserrage du frein. Le tambour 16 entrain le tirant 8 par le support 10. Le support 9 et les cliquets 11 entranent le cylindre 13 en direction des disques 4ors43. Par contre, l'orientation des cliquets 21 a pour effet de favoriser le déplacement axial du cylindre 13. Les états de fonctionnement précites ont pour objet de montrer l'irréversibilité des déplacements du cylindre 13 et par voie de conséquence un fonctionnement continu du dispositif compensateur d'usure. REVENDICATIONS 1. Frein multidisques à commande par fluide avec dispositif compensateur d'usure, notamment pour véhicules industriels qui est constitué par un premier jeu de disques (4(1) portés par une structure fixe, un deuxième jeu de disques (43) tournants portés par un élément rotatif, un moyen actionneur mécanique du frein et un moyen actionneur à commande par dépression de fluide qui exercent conjointement sur lesdits jeux de disques des efforts antagonistes, caractérisé par le fait que les moyens actionneurs (26, 16) sont guidés et disposés co-axialement sur un support (31) annulaire traversé par un arbre rotatif (32) concentrique à l'élément (45) porteur des disques (43) tournants et que le moyen actionneur par dépression de fluide (16) est formé par une paroi (20) annulaire en forme de couronne dont une face est soumise à la poussée mécanique de ressort d'actionnement et que prolongent axialement des portées cylindriques pour délimiter le volume d'une chambre expansible (25) sous l'action de la pression de fluide, parmi lesquelles la portée cylindrique extérieure (18) s'étend axialement en direction des disques (40, 43) par un plateau (17) de pression 2.Frein selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les portées cylindriques de la chambre de fluide (25) sont en contact avec deux joints (28,29) portés par une cloison (27) en forme de couronne fixée à un moyeu (30) rapporté sur le support annulaire (31). 3. Frein selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen de fixation (52) de la cloison (27) sur le moyeu (3(Z) constitue une traversée du fluide de commande. 4. Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la portée cylindrique ( extérieure du moyen actionneur (16) possède une butée d'entrainement du dispositif compensateur d'usure. 5. Frein selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le dispositif compensateur d'usure coopère avec la butée d'entrainement fonctionnel du dispositif de rattrapage d'usure. 6. Frein selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le compensateur d'usure est constitué par un système à cliquets (11, 21) à ressort en prise avec la denture d'un cylindre ( portant un plateau de réaction (15) de l'effort de serrage des disques. 7. Frein selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le plateau de réaction (15) est prolongé axialement par deux dentures disposées à la périphérie intérieure et extérieure d'un cylindre (13) de réaction sur lesquelles sont engagés deux jeux de cliquets (21, 11) à ressort respectivement montés à mobilité radiale dans le corps (1) du frein et dans un moyen entraîneur axial (9). 8. Frein selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le moyen entralneur axial (9) est attelé à la portée cylindrique (18) de la paroi annulaire (20) constitutive du cylindre de commande du frein.