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La présente invention concerne un dispositif de trans-
mission de couple à disques multiples dans l'huile, du type compor-
tant un premier empilement de disques solidaires en rotation d'un
premier corps, un second empilement de disques solidaires en rota-
tion d'un second corps, les disques du premier empilement étant
intercalés entre les disques du second et l'un au moins des deux
corps étant prevu mobile en rotation par rapport à l'autre, et des
moyens de commande pour déplacer axialement les disques des deux
empilements de manière à les comprimer les uns contre les autres.
Dans ces dispositifs de transmission qu'il s'agisse de
freins ou d'embrayages, l'effort de poussée nécessaire à la compres-
sion des disques augmente au fur et à mesure que ceux-ci entrent
en contact et il arrive fréquernment que l'action exercée sur les
disques les plus éloignés des moyens de commande soit insuffisante.
La présente invention se propose de remédier à cet in-
convénient et, pour ce faire, elle a pour~objet un dispositif de
transmission de couple qui se caractérise en ce que les deux em-
pilements de disques constituent au moins deux sous-ensembles sépa-
rés par un disque de pression intermédiaire dépla~cable axialement,
le premier de ces sous-ensembles étant situé entre le disque de
pression intermédiaire et une butée solidaire de l'un des deux corps,
tandis que les second est situé entre le disque de pression inter-
médiaire et un disque de pression extrême également dépla~cable
axialement, les moyens de commande exerc~ant leur action en direc-
tion de la butée, d'abord sur les deux disques de pression afin de
supprimer les jeux entre les disques du premier sous-ensemble , puis
sur le disque de pression extreme afin de supprimer les jeux entre
les disques du second sous-ensemblej et enfin sur l'ensemble des
disques des deux sous-ensembles afin de les comprimer.
Grâce à cet ensernble de dispositions, les disques des
deux empilements sont maintenant mis en contact avant d'ê-tre com-
primés. L'on con~coit donc aisément qu'au moment de leur compres-
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sion, l'effort de poussée est exercé sur chacun d'eux de façon uni-
forme, ce qui améliore l'efficacité du dispositif.
De préférence, la présente invention concerne un frein
à disques multiples dans lequel les disques de pression sont dépla-
çables axialement sur le corps portant la butée, lequel est prévu
fixe à l'intérieur de l'autre corps qui est prévu mobile en rotation.
Selon un mode réalisation particulier de ce frein, les
moyens de commande sont constitués par des pistons concentriques pa-
rallèles à l'axe des disques de pression et régulièrement répartis
dans une pièce circulaire solidaire du corps fixe, laquelle est
située derrière le disque de pression extrême, ces pistons concen-
triques comprenant chacun un piston central dont le corps s'appuie
contre le disque de pression extrême et présente un prolongement
axial de moindre section s'appuyant contre le disque de pression
intermédiaire après avoir traversé le disque de pression extrême et
les disque fixes du second sous-ensemble, un piston annulaire inter-
médiaire entourant le corps du piston central et s'appuyant à
l'arrière contre un épaulement de celui-ci, et-un piston annulaire
extérieur entourant à son tour le piston intermédiaire, ces pistons
étant susceptibles d'être actionnés par un fluide sous pression
commandant d'abord le deplacement simultané du piston central et
du piston intermédiaire, puis celui du piston intermédiaire seul,
et enfin celui du piston extrême.
Il convient de noter que les pistons centraux et inter-
médiaires ont de petits diamètres, ce qui permet une mise en con-
tact rapide des disques du premier, puis du second sous-ensemble.
Dans les freins à disques connus actuellement, la li-
bération des disques lors de la mise hors circuit des moyens de
commande s'effectue généralement de façon lente et irrégulière.
La présente invention se propose de remédier à cet
autre inconvénient et à cet effet, le frein à disques qu'elle
concerne se caractérise en outre en ce que les moyens-de commande
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exercent leur action en direction de la butée à l'encontre de celle
exercée par deux séries de ressorts de rappels enfilés sur des tiges
parallèles traversant l'ensemble des disques fixes et s'étendant
entre la butée et le disque de pression extrême, les ressorts de
rappel d'une série s'appuyant contre la butée et la face correspon-
dante du disque de pression intermédiaire, tandis que ceux de l'autre
série, qui sont moins rigides, s'appuient contre les faces en regard
des disques de pression.
Grâce à cette autre disposition, les disques de pression
intermédiaire et extrême peuvent revenir dans leur position initiale
dès qu~ les moyens de commande sont mis hors d'action. La sépara-
tion des disques peut donc s'effectuer de fa,con plus rapide,
Selon une variante de réalisation, les moyens de com-
mande sont constitués par un anneau s'appuyant contre le disque de
pression extrême, cet anneau étant logé dans une gorge circulaire
réalisée dans une pièce solidaire du corps fixe, laquelle est située
derrière le disque de pression extrême,des tiges parallèles traver-
sant l'ensemble des disques fixes et s'étendant entre le disque de
pression extrême et la butée par rapport~auxquels elles sont dé-
pla,cables axialement, ces tiges ayant une section plus grande auniveau de leur partie située à l'intérieur des disques de pression;
des rondelles enfilées sur les tiges et appliquées contre les faces
des disques de pression, et deux séries de ressorts entourant les
tiges, les ressorts de la première série s'appuyant contre la butée
du corps fixe et la rondelle appliquée sur la face correspondante
du disque de pression intermédiaire, tandis que ceux de la seconde
série, qui sont plus rigides, s'appuient contre les rondelles ap-
pliquées sur les faces en regard des deux disques de pression, le
fond de la gorge circulaire étant susceptible d'être relié ~ une
source de fluide sous pression destiné à déplacer l'anneau à l'en-
contre de l'action exercée par les ressorts,
Lorsque l'anneau est poussé par le fluide sous pression,
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il pousse à son tour le disque de pression extrême et les rondelles
appliquées contre celui-ci. Or, comme les ressorts de la seconde
série sont plus rigides que les autres, ils nese compriment pas
immédiatement, mais commandent le déplacement du disque de pression
intermédiaire, ce qui permet la mise en contact des disques du
premier sous-ensemble.
Puis, lorsque cette première phase d'approche est
réalisée, le disque de pression extrême se déplace à son tour pendant
la compression des ressorts de la seconde série, ce quipermet la
mise en contact des disques du second sous-ensemb~e.
Bien entendu, la compression de l'ensemble des disques
intervient aussitôt après l'accomplissement de cette seconde phase
d'approche.
Il convient ici de noter que les différents ressorts
contribuent également à la séparation des disques lors du desserrage.
Selon une autre caractéris~tique de l'invention, le
frein à disque conforme à l'invention comporte en outre des barret-
tes s'appuyant à leurs extrémités sur la butée et sur le disque de
pression extrême, ces barrettes traversant les disques fixes et
portant entre ceux-ci des anneaux élastiques dont l'épaisseur est
légèrement supérieure à celle des disques mobiles.
On con,coit aisément qu'au desserrage des disques, ces
anneaux élastiques permettent une répartition uniforme des jeux né-
cessaires entre chaque disque.
Avantageusement, les deux sous-ensembles de disques
sont disposés dans un circuit d'huile comprenant des augets réalisés
dans la paroi int~rieure du corps mobile et débouchant l~gèrement
en arrière d'un déflecteur fixé sur la face de la butée qui est op-
posée aux disques, ce déflecteur étant destiné à diriger l'huile que
prélèvent les augets dans l'espace renfermant les disques, vers des
cannelures courbes, réalisées dans ladite face de la butée, puis
vers un canal annulaire délimité par le corps fixe et une pièce cy-
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lindrique solidaire du corps mobile, laquelle se prolonge sous lecorps fixe et porte à cet endroit des rainures hélico~dales incli-
nées de fa,con à favoriser la progression de l'huile dans le canal,
ainsi que dans des perçages réalisés dans le corps fixe pour ramener
l.'huile dans l'espace renfermant les disques.
Pendant la rotation du corps mobile, une circulation
d'huile peut ainsi s'établir entre les différents disques, ce qui
protège le frein d'une usure intempes-tive.
Deux modes d'exécution de la présente invention sont
représentés à titre d'exemple sur les dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un frein à disques mul-
tiples conforme à l'invention,~
- la figure 2 es-t une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure
1, .
- les figures 3 à 6 sont des coupes partielles schématiques illus-
trant le fonctionnement des moyens de commande prévus pour dé-
? placer les disques du frein représenté aux figures 1 et 2,
- la figure 7 est une vue en coupe axiale d'un frein à disques selon
une variante'
- la figure 8 est une vue en coupe partielle représentant des anneaux
élastiques permettant la répartition des jeux entre les disques, et
- la figure 9 est une vue partielle schématique rnontrant des canne-
lures réalisées sur la bu-tée.
Le frein à disques que l'on peut voir sur les figures
1 et 2 est monté diune manière connue en soi sur un moyeu de roue 1
susceptible de tourner sur un banjo 2 et un support de couronne 3
faisant partie d'un différentiel non représenté, grâce à des roule-
menLs ~.
De façon tout à fait classique,ce frein comporte un
premier empilement de disques 5 solidaires en rotation d'un tambour
6 fixé en 7 sur le moyeu, un second empilement de disques 8 inter-
calés entre les disques 5 et solidaires en ro-tation d'un corps 9
* deuxieme planche des dessins.
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calé sur le banjo, et des moyens de commande 10 destinés à déplacer
axialement les disques des deux empilements afin de les comprimer les
uns contre les autres.
Conformément ~ l'invention, les deux empilements de dis-
ques constituent deux sous-ensembles séparés par un disque de pres-
sion intermédiaire 11 solidaire en rotation du corps 9. Le premier
de ces sous-ensembles est situé entre le disque de pression 11 et
- une butée 12 fixée sur le corps 9, tandis que le second est situé
entre ledit disque 11 et un disque de pression 13 également solidaire
en rotation du corps 9.
Quant aux moyens de commande 10, ils sont constitués par
des pistons concentriques parallèles à l'axe de l'ensemble des dis-
ques et régulièrement répartis dans une pièce 14 fixée sur le corps
9, derrière le disque de pression extrême 13.
Comme on le voit particulièrement bien sur la figure 1,
les pistons concentriques comprennent chacun un piston central 15
dont le corps s'appuie contre le disque de pression 13 et présente
un prolongement axial 16 de moindre section s'appuyant contre le
disque de pression 11 après avoir traversé le disque de pression 13
et les disques 8, un piston annulaire intermédiaire 17 entourant le
corps du piston central et s'appuyant à l'arrière contre un épaule-
ment 18 de celui-ci, et un piston annulaire extérieur l9 entourant
à son tour le piston intermédiaire 17.
Ces pistons concentriques délimitent des chambres, res-
pectivement 15a, 17a et l9a, susceptibles d'être reliées les unes
après les autres à une source de fluide sous pression, et peuvent
donc être avancés de manière successive en di~ection de la butée 12.
Selon une caractéristique particulière de l'invention,
les pistons se déplacent à l'encontre de l'action exercée par deux
séries de ressorts 20,21. Ceux-ci sont enfilés sur des tiges paral-
lèles 22 traversant le disque de pression 11 et l'ensemble des
disques 8 pour venir prendre appui, par leurs extrémités, sur la
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butée 12 et le disque de pression 13. Dans l'exemple représenté, les
ressorts 20 s'appuient contre la butée et la face correspondante du
disque de pression 13, tandis que les ressorts 21 qui sont moins ri-
gides, s'appuient contre les faces en regard des deux disques de
pression.
Le fonctionnement du frein représenté aux figures 1 et
2 sera décrit ci-après en réference aux figures 3 à 6, en supposant
qu'au départ (figure 3) les disques 5 et 8 sont séparés les uns des
autres par des jeux résiduels convenables.
Lorsqu'on relie Ia chambre 15a à la source de fluide
sous pression, le piston 15 se déplace en direction de la butée 12
en entrainant avec lui le disque de pression intermédiare 11 et le
piston 17 qui entrafne à son tour le disque de pression extérieure
13.
La distance entre les deux disques de pression restant
constante, les disques 5 et 8 compris entre ces derniers se déplacent
axialement de sorte que la somme des jeux prévus entre eux conserve
la même valeur. Au contraire, la distance séparant la butée 12 du
disque de pression 11 diminue. Or, pendant ce temps, les disques
5 et 8 situés entre ces deux organes se rapprochent de plus en plus
et viennent en contact lorsque le piston 15 permet la liaison des
chambres 15a et 17a comme représenté à la figure 4.
A partir de cet instant, le piston 17 se déplace seul
et pousse le disque de pression 13 vers le disque de pression 11.
Les disques 5 et 8 situés entre les disques de pression se rappro-
chent alors les uns des autres pour venir finalement en contact
lorsque le piston 17 occupe la position représentée à la figure 5,
positlon dans laquelle la liaison entre les chambres 17a et l9a est
à son tour établie.
Dès lors, le piston 19 est poussé contre le disque de
pression 13 comme représenté à la figure 6, ce qui lui permet
d'exercer la compression finale de l'ensemble des disques 5 et 8.
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Ainsi, la compression finale a lieu après deux phases
d'approche sucessives dans lesquelles les disques, compte tenu des
petits diamètres des pistons 15 et 17 sont mis en contact de fa,con
rapide et sous l'action d'une pression limitée. On con,coit donc
aisément qu'elle s'exerce uniformément sur tous les disques, quelle
que soit la distance les séparant des pistons,
Si maintenant l'on coupe l'alimentation dès pistons,
les ressorts 20, qui sont les plus rapides, exercent les premiers
leur action et provoquent le recul du disque pression 11, lequel re-
pousse à son tour tous les organes mobiles se trouvant derrière lui,Les disques 5 et 8 situés entre la butée 12 et le disque de pression
11 peuvent ainsi revenir dans leur position initiale, avec les mêmes
jeux résiduels,
Les ressorts 21 pouvant alors exercer leur action, ils
repoussent le disque de pression 13, ce qui permet aux disques 5 et
8 qui sont encore serrés entre les deux~ disques de pression de re-
venir à leur tour dans leur postion initiale.
Il convient ici de noter qu'après le desserrage des
disques 5 et 8, les jeux résiduels peuvent etre régulièremènt ré-
partis grâce à des anneaux élastiques 23 tels que ceux représentésà la figure 8, Ces anneaux, qui sont enfilés sur des barrettes 24
traversant les disques 8 et s'appuyant à leurs extrémités sur la
butée 12 et le disque de pression 13, ont en effet une épaisseur
telle que lors de leur décompression, les jeux entre les disques
5 et 8 deviennent pratiquement constants,
Le frein à disques représenté à la figure 7 ne dif-
fère de celui représenté aux figures 1 et 2 que par ses moyens de
commande 10.
Ceux-ci sont en effet constitués ici par un anneau 25
s'appuyant contre le disque de pression 13 et qui est logé dans une
gorge circulaire 26 réalisée dans une pièce 27 solidaire du corps
9, des tiges parallèles 28, régulièrement réparties autour du corps
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9, traversant les disques 8 pour s'appuyer sur la butée 12 et le
disque de pression 13, et ayant une section plus grande au niveau de
leur partie située ~ l'intérieur des disques de pression, des rondel-
les 29 enfilées sur les tiges 28 et appliquées contre les faces des
disques de pression, et deux séries de ressorts 30, 31 entourant
les tiges, les ressorts 30 s'appuyant sur la butée 12 et les rondel~
les faisant face à cette dernière, tandis que les ressorts 31, qui
sont plus rigides, s'appuient contre les rondelles reposant sur les
faces en regard des deux disques de pression.
Pour que l'anneau 25 puisse se déplacer en direction
de la butée 12, le fond de la gorge 26 est susceptible d'être relié,
par l'intermédiaire des canalisations 32 et 33, à une source de
fluide sous pression.
Lorsque le fuide sous pression est envoyé dans la gor-
ge 26, il pousse l'anneau 25 q~i pousse à son tour le disque de
pression 13 et les rondelles appliquées~contre celui-ci. Les res-
sorts-31 qui sont plus rigides que les ressorts 30 ne se compriment
pas immédiatement, de sorte que les rondelles faisant face aux pré-
cédentes se déplacent en direction de la butée en entra~nant les
tiges 28 et le disque de pression 11. Celui-ci comprime alors les
ressorts 30 et permet donc la mise en contact des disques 5 et 8
situés devant lui.
Puis, pendant que l'anneau continue à se déplacer, les
ressorts 31 se compriment à leur tour, ce qui permet au disque de
pression 13 de se rapprocher du disque de pression 11 et au~ disques
5 et 8 situés entre eux de venir également en contact. Cette phase
étant terminée, l'anneau exerce finalement son action sur l'ensemble
des disques 5 et 8 pour la compression finale.
Inversement, lorsqu'on interrompt la liaison entre la
gorge 26 et la source de fluide sous pression, les ressorts 31 se
détendent avant les ressorts 30, ce qui permet aux disques 5 et 8
situés entre les disques de compression 11 et 13 de revenir dans
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leur position initiale avant les autres.
Il va de soi qu'après le desserrage des disques 5 et 8,
les jeux résiduels peuvent être répartis de manière uni~orme au
moyen d'anneaux élastiques tels que ceux décrits ci-dessus en réfé-
rence à la figure 8.
On notera par ailleurs que dans les deux variantes de
réalisation envisagées ici, les disques 5 et 8 sont disposés dans
un circuit d'huile comprenant des augets 34 réalisés dans la paroi
intérieure du tambour 6 et débouchant lég~rement en arrière d'un
-~0 déflecteur 35 fixé sur la face avant de la butée 12. Le déflecteur
2st destiné à diriger l'huile prélevée par les augets dans l'espace
renfermant les disques 5 et 8, vers des cannelures courbes 36 réali-
sées dans ladite face avant de la butée (voir figure 9), puis vers
un canal annulaire 37 délimité par le corps 9 et le moyeu 1. Celui-
ci est pourvu de rainures hélicoidales 38 favorisant la progression
de l'huile dans le canal, tandis que de~s percages 39 sont réalisés
dans le corps 9 pour ramener l'huile du canal dans l'espace renfer-
mant les disques-5 et 8.
Pendant la rotation du tambour 6, les disques 5 et 8
sont donc constamment baignés dans un courant d'huile, ce qui per-
met au frein de fonctionner dans les meilleures conditions.
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