Brevet FR2905742A3 — publié le 20080314

FR 2905742 A3 20080314 FR 0607904 A 20060911 - 1/4- La présente invention, a pour base le principe du frein à disque, déjà existant, mais sa particularité consiste en l'utilisation d'engrenages, nécessaires à la diminution de la vitesse de rotation du disque par rapport à celle de la roue du véhicule. Cette invention a pour vocation une application industrielle. Grâce au ralentissement de la vitesse de rotation du (ou des) disque(s) résulte, lors du frei- nage, un moindre échauffement et une moindre usure de ces derniers, de même que des plaquettes de freins, et par conséquent un freinage plus endurant et plus économique. Il existe deux variantes de ce système de freinage Dans la première variante, nommée "1 A" ou "1 B", l'axe de rotation du disque se trouve 10 dans le prolongement de l'axe de rotation de la roue, ce qui nécessite un minimum de quatre engrenages. Voir dessins 1A et 11 B. - 1A - caractéristique : Le disque de frein est unique et de grande dimension. - 1B - caractéristique : Deux disques de frein, de moindre dimension, sont couplés. (Toutefois le constructeur pourrait, à sa convenance et suivant la force de freinage recher- 15 chée, utiliser deux grands disques dans la variante 1A et trois disques de moindre dimension, dans la variante 1 B). Le nombre et la dimension des disques peuvent donc être variables. Dans la seconde variante, nommée "2A", "2B ou "2C", l'axe de rotation des disques est décalé par rapport à celui de la roue, ce qui nécessite un minimum de deux engrenages. Voirs dessins 2A, 2B et 2C. (Dans la variante 2C, les disques sont diamétralement oppo- 20 sés et cela nécessite un troisième axe). Détails du fonctionnement des variantes 1A et 1B : - 1 - Le moteur entraîne la rotation de M'axe de transmission "X1" sur lequel se trouvent l'engrenage de petite dimension "A" ainsi que la roue et le pneu. - 2 - L'engrenage "A" entraîne la rotation de l'engrenage "B", de plus grande dimension 25 (ici : 5 fois plus grand), qui se trouve fixé sur l'axe "X2". - 3 - Sur ce même axe "X2" est fixé l'engrenage "C" (de même dimension que le "A"). - 4 - L'engrenage "C" entraîne la rotation de l'engrenage "D" (de même dimension que le "B" et le (ou les) disque(s) de frein. l'ensemble est fixé sur l'axe "X3". - 5 L'axe "X3" et l'axe "X l " sont dans le même prolongement. 30 L'axe "X1" tourne à l'intérieur de l'axe "X3", sans se toucher, car séparés par deux roulements à billes. - 6 - Le nombre d'étriers de freins peut être variable. Ils sont fixés à l'extérieur du bâti. - 7 - Les engrenages et leurs axes sont fixés à l'intérieur d'un bâti, qui peut être clos (ou non) comme un carter, selon le choix du constructeur. 35 Détails du fonctionnement des variantes 2A et 2B : - 1 -L'arbre moteur entraîne la rotation de l'engrenage de petit dimension, qui lui est solidaire. - 2 - Cet engrenage entraîne la rotation du grand engrenage fixé sur l'axe "X2" ainsi que les disques, (ici au nombre de 2 ou 3). 40 - 3 - Le nombre des étriers de freins peut être variable. 2905742 - 2/4 - Détails du fonctionnement de la version 2C : - 1 - L'arbre moteur entraîne la rotation de l'engrenage de petit dimension, qui lui est solidaire. - 2 - Cet engrenage entraîne la rotation de deux engrenages de plus grandes dimensions 5 qui lui sont diamétralement opposés et se trouvent fixés respectivement sur les axes "X2a" et "X2b". - 3 - Sur l'axe "X2a" et sur l'axe "X2b" est placé un disque de frein, mais rien n'empêche qu'il y ait deux disques couplés, sur chacun des ces axes. - 4 - Le nombre des étriers de frein peut être variable. Dans les versions "2A", "2B" et "2C" les engrenages, les disques de freins et les axes de rotation sont fixés à un bâti. Avantages du système 1PS : -1- Comme le (ou les) disque(s) de freins tourne(nt) moins vite que la roue - ici, 5 fois moins vite - ils sont soumis à un moindre échauffement lors du freinage. -2- Lors de leur rotation, ils passent moins souvent que des disques de freins classiques entre les étriers et bénéficient donc d'une moindre usure. -3- Les disques étant moins échauffés, se refroidissent par conséquent plus rapidement. -4- Du cumul des facteurs pré-cités résulte un freinage plus endurant. -5- En tournant plus lentement, le disque emmagasine moins d'énergie cinétique et sa 20 rotation devient plus facile à freiner. -6- Les engrenages étant en général placés plus bas que l'axe de rotation de la roue, font descendre le centre de gravité du véhicule qui, par conséquent, bénéficie d'une meilleure tenue de route. -7- Une meilleure tenue de route à tendance à diminuer le nombre d'accidents de la cir-25 culation et des victimes qui en résultent. Exemple : Supposons un véhicule dont les roues, de 60 cm de diamètre, parcourent 36 mètres par seconde (lorsque le véhicule roule à 130 km/h) et dont les disques de freins ont un diamètre de 33 cm. Équipé du freinage classique, déans lequel le disque tourne à la même vitesse que la roue, celui-ci parcourra 20 m à raison de 19 tours par seconde et, durant ce 30 laps de temps, une même zone du disque passera donc 19 fois entre les étriers de frein. Dans le système de freinage JPS (voir dessins : 1 B, 2A, 2B, 2C), l'emploi de disques de moindre dimensions, (ex : 20 cm de diamètre), tournant 5 fois plus lentement que la roue, réduira le parcours du disque à 2,4 m/s. Ce qui signifie qu'une même zone du disque passera 8 fois moins souvent entre les étriers de freins. 35 Si, toujours dans le système décrit, on emploie un disque de grande dimension : 33 cm, (comme dans le dessin 1 A), il tournera tout de même cinq fois moins vite que la roue et passera donc cinq fois moins souvent entre les étriers de frein. On en déduit que les disques de freins, du fait qu'ils sont pincés moins souvent par les étriers, disposent de davantage de temps pour se refroidir et que l'ensemble bénéficie 40 d'une plus grande longévité. REVENDICATIONS 1. Ce système de freinage utilise pour base le principe du frein à disque - acier ou carbone - mais sa particularité est de fonctionner à l'aide d'engrenages dont le rôle est de ralentir la vitesse de rotation du (ou des) disque(s) par rapport à celle de la roue. Du ralentissement de la vitesse de rotation du (ou des) disque(s) résulte, lors du freinage, un moindre échauffement et une moindre usure de ces derniers, de même que des des plaquettes de freins, et par conséquent un freinage plus endurant et plus économique. Il existe deux variantes de ce système de freinage : Dans la première version, nommée "1 A" ou "1 B", l'axe de rotation du disque se trouve dans le prolongement de l'axe de rotation de la roue, ce qui nécessite un minimum de 10 quatre engrenages. Voir dessins 1A et I B. Dans la seconde version, nommée "2A", "2B ou "2C", l'axe de rotation des disques est décalé par rapport à celui de la roue, ce qui nécessite un minimum de deux engrenages. Voirs dessins 2A, 2B et 2C. - 1- Revendication principale : 15 Ce système de freinage à disque(s) est caractérisé en ce qu'une série d'engrenages a pour rôle de ralentir la rotation du (ou des) di;que(s) de freins par rapport à celle de la roue. Autres revendications (numérotées de 2 à 14) : - 2 - le système de freinage 1A et 1B (voir dessins) est caractérisé en ce que le (ou les) disque(s) de freins se trouvent dans le prolongement de l'axe Xl de la roue, ce qui néces- 20 site un minimum de quatre engrenages pour ralentir la vitesse de rotation du disque par rapport à la vitesse de rotation de la roue. - 3 - Cet axe X1, traverse de part en part le bâti et est fixé au centre de la jante. - 4 - À l'intérieur du bâti et sur l'axe X1, se trouve fixé le petit engrenage A. - 5 - le petit engrenage A entraîne la rotation du grand engrenage B et du petit engrenage 25 C, tous deux fixés sur l'axe X2, lui même se trouvant à l'intérieur du bâti. - 6 - L'engrenage C fait tourner le grand engrenage D qui se trouve fixé à l'axe X3, ainsi que le (ou les) disque(s) de frein qui lui sont associés. Sur le dessin 1A et 1B, le (ou les) disque(s) de frein sont à l'extérieur du bâti, mais ils pourraient aussi bien être situés à l'intérieur grâce à un bâti plus grand : (dessin non-représenté). 30 - 7- L'axe Xl est d'un diamètre plus petit que l'axe X3 et coulisse à l'intérieur de celui-ci, sans frottements, grâce à deux roulements à billes placés à l'intérieur et aux extrémités de l'axe X3, lequel ne traverse que la partie gauche du bâti. - 8 - Le (ou les) étrier(s) de freins sont fixés à l'intérieur du bâti (dessin 1A) mais pourraient l'être aussi à l'extérieur si le bâti est plus grand : (dessin non représenté). 35 - 9 - Le système de freinage 2A, 2B et 2C (voir dessins) est caractérisé en ce que le (ou les) disque(s) de freins se trouvent sur un axe X2, décalé et situé plus bas par rapport à celui de l'axe Xl de la roue, ce qui nécessite un minimum de deux engrenages pour ralentir la vitesse de rotation du disque par rapport à la vitesse de rotation de la roue. - 10 - L'axe X1, mu par le moteur, traverse de part en part le bâti pour se fixer au centre 40 de la jante. Sur cet axe est fixé le petit engrenage A. 2905742 - 4/4 - revendications (suite) : le petit engrenage A fait tourner le grand engrenage B, fixé sur l'axe X2, ainsi que le (ou les) disque(s) qui lui sont associés. - 11 - L'axe X2 est fixé à l'intérieur du bâti, de même que les étriers de frein. - 12 - Dans la version représentée sur le dessin 2C, le petit engrenage A fait tourner deux 5 grands engrenages B1 et B2, de même dimension, et diamétralement opposés. - 13 - les grands engrenages B1 et B2 sont respectivement fixés sur les axes X2a et X2b, eux-mêmes fixés à l'intérieur du bâti. - 14 - Les étriers de freins sont fixés à l'intérieur du bâti. Ce système de freinage peut indifféremment s'appliquer aux véhicules tels que : voi-tures, camions, autobus, autocars, tricycles, trains, tramways, engins de chantier et avions. Il peut aussi être utilisé dans certaines machines nécessitant un système de freinage à l'ai-de disques.15