Brevet FR2728321A1 — publié le 19960621

Dispositif de freinage à disques d'une roue de véhicule. L'invention se rattache au secteur technique des systèmes de freinage, pour motocyclettes, automobiles et véhicules similaires. On sait que pour obtenir un freinage efficace, il est nécessaire de pouvoir dissiper en chaleur. I'énergie cinétique du véhicule considéré. Etant donné que l'énergie cinétique est proportionnelle à la masse totale du véhicule. multipliée par le carré de la vitesse, il en résulte que plus le véhicule est lourd et rapide, plus l'énergie sera importante. Dans ces conditions, au moment du freinage. si l'énergie doit être dissipée en un temps très court, les disques devront évacuer une chaleur importante, et par conséquent. seront portés à une température élevée. La limite de puissance du freinage dépend donc de la température maximum que peuvent supporter les disques. A ce jour, pour permettre de dissiper au maximum la chaleur. en ayant pour objectif d'obtenir un freinage efficace, on a proposé d'augmenter le diamètre des disques. C'est le cas notamment pour les disques en fonte. Cependant. cette augmentation de diamètre a des limites, qui dépendent bien évidemment, du diamètre de la roue mais également du poids. En effet. I'augmentation du poids va diminuer les performances du véhicule. Ce facteur poids est encore beaucoup plus important et significatif, dans le cas d'une moto où un excédant de poids. notamment au niveau de la roue avant, peut, d'une manière considérable, augmenter l'effet gyroscopique, de sorte que la moto devient de moins en moins maniable dans les enchainements de courbes. II est donc nécessaire d'avoir un effet gyroscopique le plus faible possible, ce qui est incompatible, si l'on augmente le diamètre et par conséquent, le poids des disques du dispositif de freinage. II est rappelé que plus on augmente le diamètre du disque, plus l'épaisseur de ce demier doit également être augmenté. On connait également des dispositifs de freinage équipés de disques en carbone. L'avantage lié au carbone réside dans le fait que c'est un matériau qui peut atteindre des températures très élevées et qui est très léger. Par contre, I'inconvénient d'un disque en carbone réside dans le fait que ce dernier doit impérativement atteindre une certaine température, en deça de laquelle le freinage est totalement inéfficace. Enfin, les disques en carbone sont d'un coùt très élevé et ont une durée de vie très courte. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. La puissance donnée au freinage par un disque étant fonction de sa surface en contact avec l'air, il apparait que si l'on veut conserver la même surface de dissipation pour évacuer les calories dans l'air, il est nécessaire de conserver la même surface de contact du disque avec l'air. A partir de cette constatation. le problème que se propose de résoudre l'invention, est de réaliser un dispositif de freinage mettant en oeuvre des disques en acier ou en fonte notamment, permettant de dissiper. en chaleur. I'énergie cinétique d'une manière efficace. en diminuant le poids. et surtout en diminuant l'effet gyroscopique dans le cas d'une application du dispositif à un véhicule du type moto. Pour résoudre un tel problème. il a été conçu et mis au point un dispositif qui comprend, pour au moins un côté d'une roue. un moyeu équipé d'au moins deux disques parallèles montés chacun entre deux plaquettes ou patins contenus dans un étrier commun enserrant l'ensemble des disques, lesdites plaquettes étant assujetties à des agencements de l'étrier pour exercer un effort de serrage sur chacun des disques. Pour résoudre le problème posé d'obtenir un dispositif compact, L'étrier comprend deux flasques latéraux montés en combinaison avec une partie centrale présentant au moins une entretoise de séparation et d'appui disposée entre deux disques. Avantageusement, pour résoudre le problème posé d'obtenir un freinage plus efficace en tenant compte de l'usure, les disques sont montés flottants sur des agencements du moyeu constitués par des douilles équipées chacune de moyens aptes à limiter le déplacement en translation des disques. Dans une première forme de réalisation, L'étrier peut être monté fixe sur une partie déterminée du véhicule considéré. Dans ce cas, chacun des flasques de l'étrier présente au moins un piston, le ou les pistons des flasques en regard étant coaxiaux et opposés en étant aptes à agir sur les plaquettes de chaque disque, dont le déplacement. à l'encontre de la partie centrale fixe dudit étrier, permet de compenser l'usure desdites plaquettes. Dans une autre forme de réalisation, l'étrier peut être monté d'une manière flottante. Dans ce cas, I'un des flasques de l'étrier présente au moins un piston. L'autre flasque étant directement en appui sur la plaquette correspondante du disque considéré, le ou lesdits pistons étant aptes à agir sur les plaquettes de chaque disque, dont le déplacement, à I'encontre de la partie centrale fixe dudit étrier, permet de compenser l'usure desdites plaquettes. II apparait donc, quel que soit le montage de l'étrier et indirectement sa conception, que les disques sont utilisés pour rattraper l'usure des plaquettes, étant donné qu'au fur et à mesure de l'usure desdites plaquettes, les disques vont se déplacer sur les douilles portées par le moyeu. D'une manière générale, lorsque le dispositif met en oeuvre, dans les conditions indiquées. n disques, n étant supérieur ou égal à 2, l'étrier présente n-l parties centrales supportant les plaquettes, lesdites parties étant montées avec capacité de déplacement guidé de manière à répartir l'effort de freinage sur les n disques. L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe transversale d'une forme de réalisation du dispositif, dans le cas d'une application à une moto. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation du dispositif dans le cas d'un étrier flottant. La figure 3 est une vue de côté correspondant à la figwe 2. Comme indiqué, le dispositif de freinage s'applique à tout type de véhicule mais trouve une application particulièrement avantageuse, dans le cas d'une moto. La figure 1 montre une telle application du dispositif, qui est rigoureusement symétrique pour chacun des flasques de la roue (R) de la moto. Comme indiqué, le dispositif de freinage selon l'invention, est du type à disques. Selon l'invention, le dispositif comprend un moyeu (1) fixé en combinaison avec des agencements de la roue et du véhicule, par tout moyen connu et approprié. Le montage de l'ensemble du dispositif de freinage par rapport au véhicule considéré, ne fait pas partie de l'objet spécifique de l'invention, et peut présenter différentes formes de réalisations à la portée de tout homme du métier en étant susceptible de présenter différentes formes de réalisation, en fonction de l'application envisagée. Le moyeu est agencé pour recevoir au moins deux disques parallèles (2) (3) montés chacun entre deux plaquettes (4) (5) et (6) (7). L'ensemble des disques et des plaquettes est contenu dans un étrier commun (8). L'étrier (8) comprend deux flasques latéraux (8a) et (8b) montés en combinaison avec un corps central ( & . Le corps ( & présente une branche médiane ( & ) constituant une entretoise de séparation et d'appui, en étant disposée entre les deux disques (2) (3). Les plaquettes de freinage (4) (5) et (6) (7) sont fixées respectivement sur des éléments (9) (10) (11) (12) rendus solidaires d'une manière démontable d'agencements que présente l'étrier. Plus particulièrement, les éléments supports (9) (11) des plaquettes (4) (7) coopèrent avec des agencements, non représentés, des flasques (8a) (8b), tandis que les éléments support (10) (12) coopèrent avec des agencements, non représentés, de l'entretoise médiane d'appui (8c1). La fixation des plaquettes de freinage sur les parties correspondantes de l'étrier, dans les conditions indiquées, n'est pas décrite en détail car parfaitement connue pour un homme du métier. L'étrier (8), notamment les flasques (8a) etlou (8b) présentent des moyens de commande aptes à soumettre les plaquettes (4) (5) et (6) (7) à un effort de serrage sur chacun des disques considéré (2) (3). Ces moyens peuvent avantageusement être constitués par des pistons (P), montés en combinaison avec des joints d'étanchéité (J). Chaque flasque (8a) etlou (8b) peut présenter un piston mais, d'une manière préférée, présente plusieurs pistons. Les parties correspondantes de l'étrier sont agencées en conséquence, pour permettre l'arrivée d'un fluide hydraulique sous pression, pour la commande des pistons (P). A partir de cette conception de base, I'ensemble de l'étrier (8) peut etre monté par rapport à la partie correspondante du véhicule, soit d'une manière fixe, soit d'une manière flottante. Dans le cas d'un étrier fixe, chacun des flasques (sua) (8b) présente un ou plusieurs pistons (P). Le ou les pistons des deux flasques en regard sont coaxiaux et opposés. Par contre, dans le cas d'un étier mobile, seul par exemple le flasque (8b) présente un ou des pistons, le flasque (8a) présentant seulement une partie d'appui et de réaction à l'effort de pression exercé par le ou les pistons du flasque opposé. De manière importante, les disques (2) et (3) sont montés flottants sur des couronnes (la) et (lob) que présente le moyeu (1). Ce montage flottant peut s'effectuer, par exemple, au moyen d'une pluralité de douilles (13) portées par la périphérie des couronnes circulaires (la) et (il). Une même douille est portée par les deux couronnes parallèles (la) et (il). Dans ces conditions, l'ensemble des douilles (13) reçoit, avec capacité de coulissement guidé, les disques (2) et (3) qui constituent la piste de freinage en tant que telle, avec la possibilité de se rapprocher l'un par rapport à l'autre. Chaque douille (13) présente, à ses extrémités, des colerettes d'appui et de butée (13a) (13b) et dans sa partie médiane, des butées intermédiaires (13c) (13d). II en résulte que sous l'effort de pression exercé par le ou les pistons (P) sur les plaquettes correspondantes, les disques (2) et (3) ont tendance à se déplacer sur les douilles (13) en direction de l'entretoise centrale d'appui (8cl), ce qui a pour effet de compenser automatiquement, I'usure des plaquettes. Au fur et à mesure de l'usure des plaquettes, les disques se déplacent sur les douilles (13), permettant de conserver un freinage parfaitement équilibré. Bien évidemment, les pistes de freinage (2) (3) peuvent être obtenues par usinage ou emboutissage et peuvent être réalisées en fonte grise lameHaire, sans pour cela exclure d'autres matériaux. Les flasques (8a) (8b) et le corps central ( & de l'étrier, sont assemblés par tout moyen connu et approprié, notamment au moyen de vis (14). La forme de l'ensemble de l'étrier, tel qu'illustré figure 3, est donnée à titre d'exemple indicatif, nullement limitatif. De même, le dispositif de freinage est illustré avec deux disques montés dans un meme étrier. On n'exclut pas de réaliser le dispositif avec un nombre de disques supérieur montés en parallèle. Dans ce cas, de manière générale, si le dispositif présente n disques, n étant supérieur ou égal à 2, L'étrier (8) présente n-1 parties centrales (8c) montées avec capacité de déplacement guidé de manière à répartir l'effort de freinage sur les n disques. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle: - le fait de multiplier le nombre de disques pour un même étrier, permet de diminuer leur diamètre et leur épaisseur, engendrant une diminution du poids, et en diminuant, très sensiblement par le nombre de disques, I'effet gyroscopique dans le cas d'une application à une moto, ce qui s'avère particulièrement important, - I'efficacité de freinage obtenue, suite à la dissipation efficace de la chaleur, qui dépend de la surface de contact avec l'air, - I'application du dispositif à tous types de véhicules, - I'utilisation des pistes des disques d'un même dispositif, pour compenser automatiquement l'usure des plaquettes. REVENDICATIONS -1- Dispositif de freinage à disques d'une roue de véhicule caractérisé en ce qu'il comprend, pour au moins un coté d'une roue, un moyeu (1) équipé d'au moins deux disques parallèles (2) (3) montés chacun entre deux plaquettes ou patins (4) (5) et (6) (7) contenus dans un étrier commun (8) enserrant l'ensemble des disques (2) (3), lesdites plaquettes 4) (5) et (6) (7) étant assujetties à des agencements de l'étrier (8) pour exercer un effort de serrage sur chacun des disques (2) (3). -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étrier (8) comprend deux flasques latéraux (8a) (8b) montés en combinaison avec une partie centrale (8c) présentant au moins une entretoise de séparation et d'appui (8cl) disposée entre deux disques (2) (3). -3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les disques (2) (3) sont montés flottants sur des agencements (13) du moyeu (1). -4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les agencements du moyeu sont constitués par des douilles (13) équipées chacune de moyens (13a) (13b) (13c) (13d) aptes à limiter le déplacement en translation des disques (2) (3). -5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les douilles (13) sont montées périphériquement entre deux couronnes (la) (1 b) que présente le moyeu (1) et portant les disques (2) et (3). -G Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaquettes ou patins (4) (5) (6) (7) sont fixés en combinaison avec des éléments (9) (10) (11) (12) que présentent les flasques (8a) (8b) de l'étrier et l'entretoise de la partie centrale qui est fixe ( & . -7- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étrier (8) est fixe. -8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun des flasques (sua) (8b) de l'étrier (8) présente au moins un piston (P), le ou les pistons des flasques en regard étant coaxiaux et opposés en étant aptes à agir sur les plaquettes de chaque disque, dont le déplacement, à l'encontre de la partie centrale fixe dudit étrier, permet de compenser l'usure desdites plaquettes. -9- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étrier (8) est flottant. -1G Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'un des flasques (8b) de l'étrier (8) présente au moins un piston (P), L'autre flasque étant directement en appui sur la plaquette correspondante du disque considéré (2), le ou lesdits pistons étant aptes à agir sur les plaquettes de chaque disque, dont le déplacement, à l'encontre de la partie centrale fixe dudit étrier, permet de compenser l'usure desdites plaquettes. -11- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour n disques, n étant supérieur ou égal à 2, L'étrier présente n-1 parties centrales ( & supportant les plaquettes, lesdites parties étant montées avec capacité de déplacement guidé de manière à répartir l'effort de freinage sur les n disques.