Brevet FR2755488A1 — publié le 19980507

La présente invention concerne un frein notamment pour un véhicule comprenant un rotor de frein et un premier organe de frein pressé directement ou indirectement contre le rotor de frein par la force d'au moins un ressort- accumulateur, le premier organe de frein pouvant être dégagé du rotor de frein par une force de dégagement. Les freins de ce type sont utilisés dans des vé- hicules connus, fréquemment comme freins de parking; le ro- tor de frein est par exemple constitué par un disque de frein ou par un paquet de lamelles. L'organe de freinage est pressé directement ou indirectement contre le rotor par exemple par une lamelle non rotative. La force de dégagement par laquelle l'organe de freinage est détaché du rotor de frein peut être générée ici par exemple à l'aide d'une installation hydraulique ou d'une installation d'air comprimé. Aussi longtemps qu'il n'y a pas de force de dégagement, le frein est bloqué, c'est-à-dire que le rotor de frein ne peut tourner. Cela correspond à la si- tuation du frein par exemple lorsque le véhicule est à l'arrêt. Dans cette réalisation du frein comme frein de blo- cage, pour l'organe de freinage, il n'existe que l'une des deux positions décrites. Il n'est pas possible de doser la force de freinage. On connaît également des modes de réalisation de certains types de freins dont la force de dégagement de l'organe de freinage se règle par paliers ou de façon conti- nue. Les freins de ce type conviennent comme freins de fonc- tionnement pour des véhicules car la force de freinage peut être prévue par le conducteur du véhicule. Les freins de ce type présentent toutefois différents inconvénients. C'est ainsi que par exemple, le couple de freinage maximum est li- mité par la force développée par le ressort-accumulateur. La force de dégagement de l'organe de freinage doit être abais- sée ici par l'actionnement d'une pédale de frein. Pour régler précisément la force de dégagement dans un tel frein, par exemple de façon inversement proportionnelle au débattement de la pédale de frein, il faut un dispositif de commande com- pliqué. La présente invention a pour but de créer un frein du type défini ci-dessus, utilisable avec un dispositif de commande simple comme frein de blocage ou comme frein de fonctionnement et se distinguant par une très grande sécurité de fonctionnement. Ce problème est résolu par un frein selon l'invention caractérisé en ce qu'il comprend un second organe de frein mobile qui peut être appliqué directement ou indi- rectement contre le rotor de frein par l'intermédiaire d'une force d'actionnement. Pour un freinage de fonctionnement, on presse le second organe de freinage contre le rotor. Le premier organe de freinage relié au ressortaccumulateur est utilisé pour la fonction de frein de blocage. Le ressort-accumulateur garan- tit le fonctionnement du frein de blocage. La force d'actionnement du second organe de freinage peut être indé- pendante de la force du ressort-accumulateur. Le couple de freinage en cas de freinage de fonctionnement se commande in- dépendamment du couple de freinage maximum du frein de blo- cage. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention le frein est caractérisé en ce que la force d'actionnement et la force de dégagement correspondent à la même direction. Cela permet de prévoir les pièces créant la force de freinage pour la force de dégagement ou la force d'actionnement dans un même ensemble, la force de dégagement et la force d'actionnement étant avantageusement constituées par des forces de poussée. Selon un développement particulièrement avanta- geux de l'invention, le rotor de frein est prévu entre le premier organe de frein et le second organe de frein. Les deux organes de freinage poussent ainsi sur les faces opposées du rotor, si bien que les deux organes de freinage ont une grande surface de contact avec le rotor de freinage. De façon particulièrement avantageuse, le premier organe de frein coopère avec le second organe de frein par au moins un ressort, la force de dégagement étant transmise du second organe de frein au premier organe de frein par le res- sort. Cette disposition permet une construction parti- culièrement compacte du frein. La force de dégagement est par exemple générée par une installation hydraulique agissant sur le second organe de freinage. Le second organe de freinage s'appuie par l'intermédiaire d'un ressort sur le premier or- gane de freinage qui est alors dégagé du rotor par la force de dégagement. De façon particulièrement avantageuse, le ressort a une constante de ressort plus grande que le ressort- accumulateur. Cette conception des constantes de ressort ga- rantit que la variation de longueur du ressort-accumulateur du fait de la force de dégagement est plus grande que la va- riation de longueur du ressort se trouvant entre les deux or- ganes de freinage. Selon un développement avantageux, un organe d'actionnement agit sur le second organe de freinage pour gé- nérer la force de dégagement. De façon particulièrement avantageuse, un seul organe d'actionnement est prévu pour générer la force de dé- gagement et la force d'actionnement. Avantageusement les deux organes d'actionnement génèrent des forces agissant chaque fois sur le second organe de freinage, ce qui permet une construction particulièrement compacte des organes d'action- nement. De manière particulièrement avantageuse, un seul et même organe génère la force de dégagement et la force d'actionnement. Cela diminue le nombre de pièces nécessaires. De manière avantageuse, l'organe d'actionnement est un piston à commande hydraulique. On peut également envi- sager pour cela un organe d'actionnement mécanique. On obtient une construction particulièrement com- pacte du frein suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention si le piston et le second organe de freinage constituent une pièce. Le piston est réalisé dans le second organe de freinage ou est relié solidairement à celui-ci, ce qui réduit le nombre de pièces. Un développement avantageux de l'invention pré- voit de réaliser le rotor du frein sous la forme d'un paquet de lamelles. Un frein à lamelles permet des puissances de freinage très importantes par rapport à l'encombrement. Selon un développement de l'invention, le premier organe de freinage coopère avec une pompe hydraulique auxi- liaire pour générer la force de dégagement. La force de déga- gement peut être toujours retenue par la pompe auxiliaire hydraulique pendant le fonctionnement du véhicule. Selon d'autres modes de réalisation, la force de dégagement est ap- pliquée de manière mécanique ou électromagnétique. Il est en outre avantageux que le second organe de freinage coopère avec un organe d'actionnement du frein comme par exemple une pédale de frein par l'intermédiaire d'un cylindre de frein hydraulique. Pour un freinage de fonc- tionnement à l'aide du second organe de freinage, on dispose avec la pédale de frein agissant sur un cylindre de frein, d'une disposition usuellement utilisée dans des véhicules comme par exemple des chariotsélévateurs. L'utilisation de composants classiques permet une réalisation avantageuse du dispositif de frein. Le frein selon l'invention permet au conducteur de prédéterminer directement le couple de freinage pendant un freinage de fonctionnement. Le couple de freinage dépend ain- si directement de la force exercée sur la pédale de frein, ce qui supprime tout dispositif de régulation ou de commande, compliqué. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement sur l'unique figure montrant un frein selon l'invention, se- lon une demi-coupe du dispositif présentant principalement une symétrie de rotation. Dans cet exemple de réalisation, le frein est un frein à lames, destiné à freiner un axe de rotation 1 par rapport à un boîtier fixe 2a, 2b. Les parties de boîtier 2a, 2b sont solidaires l'une de l'autre par exemple réunies par des vis. Le rotor de frein 3 est constitué par des lames in- ternes qui viennent en contact avec des lames externes 4, non rotatives pendant le freinage. La figure montre le frein dans sa fonction de frein de blocage. Un ressort-accumulateur 5 en forme de res- sort Belleville s'appuie dans la position du frein représenté ici, sur le côté extérieur de la partie de boîtier 2b et exerce par son côté intérieur une poussée sur le premier or- gane de frein 6, non rotatif. La poussée est transmise par une lamelle extérieure 4 au rotor de frein 3 et s'appuie fi- nalement sur la partie de boîtier 2a. La poussée transmise par les lamelles extérieures 4 et les lames intérieures 3 freine l'axe 1 par rapport au boîtier 2a, 2b; le couple de freinage est prédéterminé d'une manière non réglable par la force exercée par le ressort-accumulateur 5. Dans cette posi- tion du frein, le ressort 7 est au moins voisin de son état non contraint. Un deuxième organe de frein 10 non nécessaire pour le frein de blocage, présente un intervalle d'air suffi- sant par rapport au rotor de frein 3 ou aux lames intérieures qui se trouvent entre le rotor de frein 3 et le deuxième or- gane de frein 10. Pour desserrer le frein de blocage décrit ci- dessus, on applique dans la chambre de pression 8 de la par- tie de boîtier 2a, un premier niveau de pression, faible. La pression régnant dans la chambre de pression 8 agit sur un piston 9 faisant corps avec le deuxième organe de frein 10. La poussée agissant sur le piston est transmise par le res- sort 7 sur le premier organe de frein 6 qui se déplace vers la gauche contre la force exercée par le ressort Belleville 530 jusqu'à ce qu'il vienne avec son côté extérieur en biais con- tre la partie de boîtier 2b. Cela crée un intervalle d'air entre le premier organe de frein 6 et le rotor de frein 3 ou les lamelles extérieures 4a qui se trouvent dans cet inter- valle. Au cours de cette opération, le second organe de frein 10 est également déplacé vers la gauche selon le dessin en conservant néanmoins un intervalle d'air entre le second or- gane de frein 10 et le rotor de frein 3 ou les lamelles exté- rieures 4b qui se trouvent dans l'intervalle. Les rapports géométriques par exemple la distance entre le premier organe de frein et la partie de boîtier 2b ainsi que les constantes de ressort du ressort-accumulateur 5 et du ressort 7 doivent être choisis en concordance pour qu'à ce premier niveau de pression, il subsiste un intervalle d'air devant les deux organes de frein 6, 10. Dans le présent exemple de réalisation, la constante du ressort 7 est considérablement plus grande que celle du ressort Belleville 5. Pour ce premier niveau de pression généré par exemple par une pompe hydraulique auxiliaire, le frein est ainsi libre. En actionnant par exemple à l'aide d'une pédale de frein couplée à un cylindre de frein, on peut augmenter la pression dans la chambre de pression 8 en partant du premier niveau de pression, en continuant de préférence de manière continue. La poussée agissant sur le piston 9 est alors in- duite par l'intermédiaire du ressort 7 dans le premier organe de frein 6 et par celui-ci directement dans la partie de boî- tier 2b. Une augmentation de la pression dans la chambre de pression 8 produit une compression du ressort 7 jusqu'à ce que le second organe de frein 10 s'applique contre le rotor de frein 3 ou les lamelles extérieures 4b se trouvant dans l'intervalle. En augmentant encore plus la pression dans la chambre de pression 8, on augmente la poussée exercée par le25 second organe de frein 10 sur le rotor de frein 3, ce qui correspond à un frein de fonctionnement du véhicule. Le frein selon l'invention combine les avantages d'un frein à ressortaccumulateur et les avantages d'un frein à fluide moteur dans un système de frein. R E V E N D I CATIONS 1 ) Frein notamment pour un véhicule comprenant un rotor de frein (3) et un premier organe de frein (5) pressé directe- ment ou indirectement contre le rotor de frein (3) par la force d'au moins un ressort-accumulateur (5), le premier or- gane de frein (6) pouvant être dégagé du rotor de frein (3) par une force de dégagement, caractérisé en ce qu' il comprend un second organe de frein (10), mobile qui peut être appliqué directement ou indirectement contre le rotor de frein (3) par l'intermédiaire d'une force d'actionnement. 2 ) Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force d'actionnement et la force de dégagement correspon- dent à la même direction. 3 ) Frein selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le rotor de frein (3) est prévu entre le premier organe de frein (6) et le second organe de frein (10). 4 ) Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier organe de frein (6) coopère avec le second organe de frein (10) par au moins un ressort, la force de dégagement étant transmise du second organe de frein (10) au premier or- gane de frein (6) par le ressort. 5 ) Frein selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort a une constante de ressort plus grande que le res- sort-accumulateur (5). 6 ) Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par un organe d'actionnement agissant sur le second organe de frein (10) pour générer la force de dégagement. 7 ) Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par un organe d'actionnement agissant sur le second organe de frein (10) pour créer la force d'actionnement. 8 ) Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que un seul organe d'actionnement est prévu pour générer la force de dégagement et la force d'actionnement. 9 ) Frein selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement est au moins un piston (9) hydrauli- que. ) Frein selon la revendication 9, caractérisé en ce que le piston (9) et le second organe de freinage (10) consti- tuent une seule pièce. 11 ) Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le rotor de frein (3) est formé par un paquet de lamelles. 12 ) Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le premier organe de frein (6) coopère avec une pompe auxi- liaire hydraulique pour générer la force de dégagement. 13 ) Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le second organe de frein (10) coopère par un vérin de frei- nage hydraulique avec un organe d'actionnement de frein de préférence une pédale de frein pour générer la force d'actionnement.