Brevet FR2733477A1 — publié le 19961031

1t MONTAGE DE FREIN MUNI D'UNE SOUPAPE DE DECHARGE La présente invention concerne d'une manière générale les montages de frein à disques multiples et plus particulière- ment un tel montage muni d'un mécanisme de soupape de décharge à tambour mobile. Les engins de terrassement et de construction, comme les tracteurs à chenilles, utilisent des montages de frein et des embrayages de direction à disques multiples pour freiner et se diriger. Ces montages à disques multiples comprennent une plura- lité de disques susceptibles de subir une rotation et de disques complémentaires n' étant pas susceptibles de tourner qui sont en contact les uns avec les autres quand l'engin est en fonctionne- ment ou en mode de freinage. Une importante quantité de fluide est fournie à ces montages de disques pour les lubrifier et les refroidir. Pendant une opération de freinage, quand les disques tournants sont en contact avec les disques non tournants, une chaleur considérable est générée par le contact frictionnel des disques de frein. Une importante quantité de fluide est envoyée aux disques de frein pour les refroidir et empêcher qu'ils ne se voilent ou s 'endommagent. Quand les freins sont relâchés et que les disques tour- nants se séparent des disques non tournants, le fluide de lubri- fication et de refroidissement est normalement fourni en continu au montage de frein. Ceci produit ce qu'on appelle généralement "tirage de frein" et résulte de la rencontre d'importantes quan- tités de fluide de refroidissement avec les disques de frein tournants. Ce "tirage de frein" abaisse l'efficacité globale de l'engin et vient se soustraire à la puissance transmise entre le moteur et les chenilles du véhicule. Un pompage d'huile supplé- mentaire par les freins réduit également l'efficacité en consom- mant davantage de puissance motrice pour entrainer la pompe à huile. La présente invention vise à surmonter un ou plusieurs des problèmes exposés ci-dessus. Dans un aspect de la présente invention, un montage de frein muni d'un mécanisme de soupape de décharge comprend un module de freinage à disques multiples, des logements susceptible de tourner et non susceptible de tourner, un piston de freinage contenu dans le logement non susceptible de tourner, et un méca- nisme de soupape de décharge comprenant une soupape à tambour mobile. La soupape à tambour est propre à commander l'écoulement de fluide de lubrification et de refroidissement d'un passage de fluide vers le montage de frein. En réduisant le volume important d'écoulement de fluide vers le montage de frein quand les freins sont au repos, on augmente l'efficacité globale du tracteur en réduisant le "tirage de frein". La consommation de carburant de l'engin est réduite et davantage de puissance est disponible pour accomplir les fonctions de travail. La figure 1 est une coupe schématique d'une partie d'un montage de frein à disques dans lequel les freins sont au repos, illustrant la présente invention; et La figure 2 est une coupe schématique semblable à la figure 1, les freins étant activés, illustrant la présente inven- tion. Conmme le représentent les figures, un montage de frein 10 comprend un module de freinage à disques multiples 12, un pre- mier logement non susceptible de tourner 14, un second logement susceptible de tourner 16, un piston de freinage 18 et un méca- nisme de soupape de décharge 20. Le module de freinage 12 est pourvu d'une pluralité de disques de freinage susceptibles de tourner 22 et d'une pluralité de disques non susceptibles de tourner 24 fonctionnant avec les précédents. Les disques suscep- tibles de tourner 22 sont reliés au logement susceptible de tour- ner 16 et les disques non susceptibles de tourner 24 sont reliés au logement non susceptible de tourner 14. Le logement non susceptible de tourner 14 définit une pluralité de passages comprenant un passage d'alimentation en fluide 26, un passage de décharge de fluide 28 et un passage d'écoulement de fluide de freinage 30. Les passages 26, 28 et 30 sont formés dans le logement non susceptible de tourner 14 par un procédé de moulage qui supprime des opérations d'usinage supplémentaires. Le piston de freinage 18 est placé dans le logement non susceptible de tourner 14 et est adapté à se déplacer entre des première et deuxième positions 32, 34. Dans la première position 32 du piston de freinage 18, les disques susceptibles de tourner 22 sont en contact avec les disques non susceptibles de tourner 24 et les freins sont appliqués. Dans la deuxième position 34 du piston de freinage 18, les disques susceptibles de tourner 22 sont séparés des disques non susceptibles de tourner 24 et les freins sont relâchés. Un dispositif de ressort 36 est adapté pour déplacer le piston de freinage 18 de sa deuxième position 34 à sa première position 32. Le logement non susceptible de tourner 14 et le piston de freinage 18 définissent en outre une chambre sensiblement fermée 38 et une alimentation de fluide sous pres- sion introduite dans la chambre 38 est propre à déplacer le piston de freinage 18 de la première position 32 à la deuxième position 34. Le dispositif de ressort 36 ne déplacera le piston 18 qu'en l'absence de fluide sous pression dans la chambre 38. Le mécanisme de soupape de décharge 20 comprend une soupape à tambour 40 disposée dans un alésage 42 dans le logement non susceptible de tourner 14. La soupape à tambour 40 est asso- ciée au piston de freinage 18 et est adaptée à se déplacer entre une première position 44 et une deuxième position 46. Dans la première position 44, la soupape à tambour 40 coupe la communica- tion de fluide entre le passage d'alimentation en fluide 26 et le passage de décharge de fluide 28 et ouvre le passage d'ali- mentation en fluide 26 au passage d'écoulement de fluide de freinage 30 pour une communication de fluide sensiblement illimitée avec le montage de frein 10. Dans la deuxième position 46, la soupape à tambour 40 ouvre la communication de fluide entre le passage d'alimentation en fluide 26 et le passage de décharge de fluide 28. Dans cette deuxième position 46 de la soupape à tambour 40, le passage d'écoulement de fluide de freinage 30 est sensiblement fermé à la communication de fluide en provenance du passage d'alimentation en fluide 26. Toutefois, la soupape à tambour 40 présente une zone de dégagement ou orifice 48 à travers laquelle une quantité prédéterminée de fluide peut s'écouler du passage d'alimentation en fluide 26 vers le passage d'écoulement de fluide de freinage 30 quand la soupape à tambour 40 est dans sa deuxième position 46. Cette petite quantité de fluide traversant l'orifice 48 est suffisante pour lubrifier le module de freinage 12 quand les freins sont au repos et que sensiblement aucune chaleur n'est produite. Les première et deuxième positions 44, 46 de la soupape à tambour 40 corres- pondent sensiblement aux première et deuxième positions 32, 34, respectivement, du piston de freinage 18. La soupape à tambour 40 est déplacée de sa première position 44 à sa deuxième position 46 par le piston de freinage 18, et est déplacée de sa deuxième position 46 à sa première position 44 par le fluide sous pression dans le passage d'alimentation en fluide 26. Pour assurer que la soupape à tambour 40 se déplace avec le piston de freinage 18 de sa deuxième position 46 à sa première position 44, un ressort peut être disposé derrière la soupape à tambour 40. Comme le font apparaître les figures et la description précédente, le présent montage de frein 10 et le mécanisme de soupape de décharge 20 sont particulièrement utiles dans des engins de terrassement et de construction qui utilisent des embrayages de direction et des freins à disques multiples. Un montage de frein 10 destiné à un tel engin comprend une pluralité de disques de freinage susceptibles de tourner et non suscepti- bles de tourner fonctionnant ensemble 22, 24. Lors d'une opéra- tion de freinage, les disques 22, 24 entrent mutuellement en contact pour provoquer une action de freinage de l'engin. Le contact frictionnel entre les disques 22, 24 produit de la chaleur qui doit être dissipée pour empêcher que les disques de freinage 22, 24 ne s'endommagent. D'importantes quantités de fluide de refroidissement et de lubrification sont fournies au module de freinage 12 du passage d'alimentation en fluide 26 vers le passage d'écoulement de fluide de freinage 30, qui est en communication directe avec le montage de frein 10. Toutefois, quand les freins sont relâchés et quand les disques tournants 22 se séparent des disques non tournants 24, peu ou pas du tout de chaleur est produite et les importantes quantités de fluide de refroidissement ne sont pas nécessaires. Si ces importantes quan- tités de fluide continuent d'être envoyées au montage de frein, une énergie et une puissance considérables sont dépensées dans le "tirage de frein". Pour réduire ce "tirage de frein", la soupape à tambour se déplace de sa première position 44 à sa deuxième position 46 quand les freins sont relâchés. Ce déplacement de la soupape à tambour 40 coupe sensiblement l'écoulement de fluide vers le passage d'écoulement de fluide de freinage 30 et ouvre la commu- nication de fluide entre le passage d'alimentation en fluide 26 et le passage de décharge de fluide 28. Ce fluide de dérivation peut être envoyé au réservoir d'huile du train moteur de l'engin ou utilisé dans d'autres zones de l'engin. L'efficacité de l'en- gin est accrue et la consommation de carburant diminue quand le "tirage de frein" est-réduit. D'autres aspects, objets et avantages de la Drésente invention peuvent être obtenus par l'étude des figures et de la description. REVENDICATIONS 1. Montage de frein, caractérisé en ce qu'il comprend: un module de freinage à disques multiples (12) pourvu d'une pluralité de disques de freinage susceptibles de tourner (22) et d'une pluralité de disques de freinage non susceptibles de tourner (24) fonctionnant avec les précédents; un logement non susceptible de tourner (14) définissant un passage d'alimentation en fluide (26) et un passage de décharge de fluide (28), les disques de freinage non susceptibles de tourner (24) étant reliés au logement non susceptible de tour- ner (14); un logement susceptible de tourner (16), les disques de freinage susceptibles de tourner (22) étant reliés au logement susceptible de tourner (16); un piston de freinage (18), contenu dans le logement non susceptible de tourner (14) et adapté à se déplacer entre une première position (32) dans laquelle les disques non susceptibles de tourner (24) sont en contact avec les disques susceptibles de tourner (22) et une deuxième position (34) dans laquelle les disques susceptibles de tourner (22) sont séparés des disques non susceptibles de tourner (24); et un mécanisme de soupape de décharge (20) comprenant une soupape à tambour (40) associée au piston de freinage (18), la soupape à tambour (40) étant adaptée à se déplacer entre une première position (44) dans laquelle la communication de fluide entre le passage d'alimentation en fluide (26) et le passage de décharge de fluide (28) est coupée, et une deuxième position (46) dans laquelle la communication de fluide entre le passage d'alimentation en fluide (26) et le passage de décharge de fluide est ouverte (28). 2. Montage de frein (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement non susceptible de tourner (14) définit en outre un passage d'écoulement de fluide de freinage (30), ledit passage (30) étant en communication de fluide sensiblement illimitée avec le passage d'alimentation en fluide (26) quand la soupape à tambour (40) se trouve dans sa première position (44). 3. Montage de frein (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement non susceptible de tourner (14) définit en outre un passage d'écoulement de fluide de freinage (30), ledit passage (30) étant sensiblement fermé à la communication de fluide avec le passage d'alimentation en fluide (26) quand la soupape à tambour (40) se trouve dans sa deuxième position (46). 4. Montage de frein (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et deuxième positions (44, 46) de la soupape à tambour correspondent sensiblement aux première et deuxième positions (32, 34) du piston de freinage (18). 5. Montage de frein (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement non susceptible de tourner (14) définit en outre un passage d'écoulement de fluide de freinage (30) et la soupape à tambour (40) définit un orifice (48) par lequel une quantité de fluide prédéterminée peut s'écouler du passage d'alimentation en fluide (26) au passage d'écoulement de fluide de freinage (30) quand la soupape à tambour (40) se trouve dans sa deuxième position (46). 6. Montage de frein (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la soupape à tambour (40) définit un orifice, ledit orifice (48) assurant le passage d'une quantité de fluide prédéterminée du passage d'alimentation en fluide (26) au passage d'écoulement de fluide de freinage (30) quand la soupape à tambour (40) se trouve dans sa deuxième position (46). 7. Montage de frein (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de ressort (36), ledit dispositif (36) étant adapté à déplacer le piston de frei- nage (18) de sa deuxième position (34) à sa première position (32). 8. Montage de frein (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une alimentation de fluide sous pression et une chambre sensiblement fermée (38) pour recevoir le fluide sous pression, ce fluide et cette chambre (38) s'associant pour déplacer le piston de freinage (18) de sa première position (32) à sa deuxième position (34). 9. Montage de frein (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement non susceptible de tourner (14) définit en outre un passage d'écoulement de fluide de freinage (30), le passage d'alimentation en fluide (26), le passage de décharge (28) et le passage d'écoulement de fluide de freinage (30) étant formés dans ledit logement (14) par un procédé de moulage. 10. Mécanisme de soupape de décharge (20), caracté- risé en ce qu'il comprend: un montage de frein (10) pourvu d'une pluralité de disques de freinage susceptibles de tourner (22) et d'une plura- lité de disques de freinage non susceptibles de tourner (24) fonctionnant avec les précédents; un premier logement (14) définissant un passage d'ali- mentation en fluide (26), un passage d'écoulement de fluide de freinage (30) et un passage de décharge de fluide (28), les disques de freinage non susceptibles de tourner (24) étant reliés audit premier logement (14); un deuxième logement (16), les disques de freinage susceptibles de tourner (24) étant reliés audit deuxième logement (16); un piston de freinage (18) disposé dans le premier logement (14) et adapté à se déplacer entre une première position d'actionnement (32) dans laquelle les disques non susceptibles de tourner (24) sont en contact avec les disques susceptibles de tourner (22) et une deuxième position de non-actionnement (34) dans laquelle les disques susceptibles de tourner (22) sont sépa- rés des disques non susceptibles de tourner (24); et une soupape à tambour (40) associée au piston de frei- nage (18), ladite soupape à tambour (40) étant adaptée à se déplacer entre une première position (44) dans laquelle la commu- nication de fluide entre le passage d'alimentation en fluide (26) et le passage de décharge de fluide (28) est coupée, et une deuxième position (46) dans laquelle la communication de fluide entre le passage d'alimentation en fluide (26) et le passage de décharge de fluide (28) est ouverte, le passage d'alimentation en fluide (26) se trouvant en communication de fluide sensiblement illimitée avec le passage d'écoulement de fluide de freinage (30), la soupape à tambour (40) se trouvant dans sa première position (44).