Brevet FR2005742A1 — publié le 19691219

La présente invention est relative à des actionnements à pis ton pour freins et, plus particulièrement, à des actionnements utilisés en association avec des freins à disque pour obtenir de force l'engagement axial entre les éléments du frein à disque lors du freinage. Le ou les actionnements, utilisés dans les freins à disque courants, sont alignés axialement aux surfaces d'engagement annulaires des éléments du disque du frein0 Généralement, lors du freinage, la course du piston de l'actionnement du frein applique de force un disque stator axialement claveté à un élément stationnaire, contre un disque rotor qui est mont6, soit sur ltessieu rotatif, soit sur la roue, suivant le type de l'application du frein, afin d'obtenir le freinage du disque rotors L'ongagement initial entre le piston de l'actionnement, le disque stator clo- veté et le disque rotor engendre des forces de cisaillement considérables qui agissent tant sur le stator que surface d'extré- mité, engageant le stator, du piston de l'actionnenente Ces for- ces de cisaillement déplacent le stator en courbe en dedans des tolérances de son espace périphérique limité par la clavette, point od les éléments fixes de la clavette résistent à ces forces de cisaillement.Les forces de cisaillement tangentielles ini- tiales qui sont transmises à la face d'extrOmit4 engageant le stator, du piston de l'actionnement, provoquent un coinçage de ce dernier dans son forage cylåndrique. Additionnellement à ces forces de cisaillement tangentielles, agissant latéralement et affectant la position du piston de l'actionnement du frein, les forces, orientées axialement de l'acte tionnement agissant sur le disque donnent lieu à une déviation généralement axiale des éléments du disque et de la plaque de torsion du frein au caté opposé des éléments du freina Cette déviation par la charge incline ou coince davantage le piston le long de son axe axial. Ces deux circonstances distinctes, entratnant le coinçage du piston, donnent lieu à une application brusque contre son forage cylindrique. Dans les actionnements à piston courants pour freins à disque, le piston présente une paroi cylindrique de diamètre uniforme, De ce fait, lors de l'actionnement du frein et de l'engagement du piston, ce coinçage du piston donne lieu à un contact sous pression concentre avec des zones relativement faibles de la surface du forage cylindrique, plus particulièrement à l'endroit des angles du piston. Cette action du piston dans son forage peut fréqemmen-t entraalner un endommagement sérieux du forage cylindri- que. En raison de ce qui précède, les actionnements du frein peu rent autre détériorés avant que la garniture du frein ne soit usée, De ce fait, il serait très souhaitable de pouvoir disposer d'un actionnement à piston perfectionné pour les freins et qui permet de réduire la possibilité di dommages causés par la charge latérale et les forces de déviation axiales qui déplacent le piston dans son forage cylindrique. L'invention vise à procurer un actionnement à piston pour frein et qui est-formX par un piston incliné, axialement mobile, monté dans le bottier de l'actionnement de manière que pendant 1' engagement axial entre l'actionnement et les éléments correspondants du disque du frein, le piston incliné se coince ou s'incline dans son forage contre une zone considérable de la surface du forage cylindrique plutAt que de se coincer contre une zone concentrée de la surface, La présente invention procure un actionnement de frein qui transmet les charges entre les éléments du disque de frein et le piston de l'actionnement d'une manière qui permet de réduire la possibilité du coinçage du piston dans son forage cylindrique, Plusieurs formes d'exécution, données à the d'exemple non limitatif, sont représentées au dessin annexé, dans lequel : La fig. 1 est une coupe transversale d'un ensemble de frein à disque et elle illustre l'actionnement du frein dans la position dans laquelle il engage les éléments annulaires du disque de frein, Les figs, 2 et 3 représentent deux variantes de l'actionnement du frein. L'actionnement de frein 10 de la fig. 1 est monté dans un ensemble de frein à disque type 12. A la fig. 1, l'ensemble de frein comprend un essieu fixe 14 et une plaque de torsion annulaire 16 'étendant radialement à partir de l'essieu fixe 14. Une roue 18, pontée au 6ttE extérieur de l'essieu 14, tourne sur ce dernier.Les éléments du stator de l'ensemble du frein 12 sont constitués par un disque à friction annulaire 20 qui est fixé ou relié à la plaque de torsion 16, et par un deuxièmé disque à friction 22 qui est fixé ou relié de manière similaire à une plaque de pression 24, 24 La plaque de pression/est axialement clavetée à la plaque de torsion 16, Un disque rotor 26 est axialement clave té à la face intérieure du flasque de la roue 18, de manière que le disque rotor 26 s'étende entre le disque à friction 20 et le disque à friction 22 auxquels il est aligné axialement. L'actionnement de frein 10 est monté de manière qutil applique la plaque de pression 24 et le disque stator 22 axialement contre le disque rotor 26. A son tour, le disque rotor 26 est appliqué contre le deuxième disque stator 20 L'engagement à friction de ees éléments du disque de frein entraine le freinage du disque rotor 26 et, par conséquent, le freinage de la roue 18. A la fig. 1, l'actionnement de frein 10 comprend généralement un piston 28 qui glisse dans le forage cylindrique 30 du bottier 32 de l'actionnement. Une isolation cylindrique 34 est montée à la partie avant du piston 28, de manière a l'isoler de la chaleur accumulée pendant le freinage. L'actionnement 10 comprend, en outre, un garde-boue 36 qui protège le forage 30 contre toutes saletés. Une cavité à fluide 38, prévue à la partie arrière du piston 28 est alimentée en huile par le conduit 40 à partir d'un ré servir (non représenté). Le piston 28 comprend une partie avant 42 qui est orientée vers les éléments du disque de frein et sur laquelle se monte l'isolation 34. En outre, le piston 28 comprend une partie arrière 44 qui est orientée vers la cavité à fluide 38. Les parties avant 42 et arrière 44 du piston 28 sont séparées et sont réunies d'une manière étanche par un joint annulaire 46 placé dans une découpe annulaire 48 prévue dans le piston 28, La surface cylindrique extérieure de la partie avant 42 du piston se termine par un long prolongement incliné 50 dont la pé- riphérie s'amenuise à partir du joint annulaire 46 afin de former la structure partiellement c8nique - représentée à la fig. le De préférence, une courte partie marginale plate est prévue sur la partie avant 42 à proximité immédiate du joint 46, de manière à faciliter l'usinage du prolongement incliné 50. La surface cylindrique extérieure de la partie arrière 44 du piston 28 présente un diamètre inférieur au diamètre maximum de la partie avant 42 afin de permettre que le piston 28 se coince dans son forage 30 pendant l'actionnement du frein. Lorsque l'actionnement de frein 10 est actionné, du fluide est pompé vers l'arrière du piston 28 de manière que ce dernier, y compris l'isolation 36, se déplace vers la plaque de pression 24 et le disque stator 22 afin de presser ces éléments contre le disque rotor claveté 26. Ce mouvement applique le disque rotor 26 contre le deuxième disque stator 20 en entraSnant ainsi un engagement à friction total entre les disques stator 20 et 22 et les faces opposées du disque rotor 26. Ces forces de torsion initiales, découlant de l'engagement entre ces éléments, refoulent immédiatement l'isolation 34 et le piston 28 vers le c8té et contre la paroi du forage cylindrique 30, jusqu'au moment où la plaque de pression 24 se déplace en courbe pour s'appliquer contre la clavette de la plaque de torsion 16, point où la plaque de torsion 16 résiste à la charge de torsion agissant sur le disque stator 22 et la plaque de pression 24. Additionnellement a cette charge latérale ou tangentielle, agissant initialement sur le piston 28, la position du piston 28 est modifiée par la déviation généralement axiale de la plaque de torsion et des autres éléments du disque de frein sous les charges du freinage. Cette déviation coince ou incline davantage le piston 28 sur son axe par rapport à l'essieu 14, Le prolongement incliné 50 du piston 28 garantit que lors du coinçage du piston 28, les charges de déplacement soient réparties sur une zone considérable de la surface de la paroi du forage cy lîndrique 30. Par conséquent, tout coinçage du piston dans le forage 30 ne donne lieu qu'à une acion de basculement, n'entratnant pas de dommage, du piston 28 dans le forage cylindrique 30. L'actionnement de frein 60 représenté à la fig. 2 comprend un bottier 62 muni d'un forage cylindrique 64 ouvert à l'extrémité orientée vers une plaque de pression 66 et un élément annulaire 68 du disque de freine L'actionnement 60 comprend, en outre > un piston 70 sur lequel est monté un élément d'isolation 72, Le piston 70 est muni d'un prolongement avant incliné 74, similaire à celui décrit à l'appui du piston 28 de la fig. 1.Dans cet actionnement modifié > représenté à la fig. 2, du frein 9 disque, l'isolation 72 se termine par une face d'extrémitE semi-sphérique convexe 76 qui engage une surface semi-sphErique concave correspondante 78 de la plaque de pression 66. Cet engagement libre entre l'isolation 72 et la plaque de pression 66 réduit le coinçage ou l'inclinaison du piston 70 dans le forage 64, et découlant de la déviation axiale des éléments du lis- que de frein pendant le freinage. L'actionnement de frein 80 de la fig. 3 est similaire a ac- actionnement 60 de la fig. Z, sauf que l'isolation 82 présente une surface d'engagement semi-sphérique concave 84 qui engage une sure face semi-sphErique convexe g6 de la plaque de pression 88. Ces actionnements à piston modifiés 60 et 80 permettent de ré- gler la position relative entre le piston de l'actionnement et les éléments du disque de frein pendant ltengagement entre le piston de l'actionnement et les éléments du disque de frein lors du frei nage. R E v E N D I 1. Actionnement à piston pour freins à disque comprenant un boitier, un piston glissant axialement dans le boîtier et un joint annulaire disposé entre le piston et le forage cylindrique pour ce dernier afin de réunir d'une manière étanche les parties avant et arribre séparées du piston, ainsi qu'un moyen pour le déplacement axial du piston, caractérisé en ce que la dite partie avant du piston est munie d'un prolongement d'extrémité inclinée formant une structure partiellement canique et s'étendant axialement à partir du joint annulaire. 2. Ensemble de frein à disque comprenant un disque rotor, un stator pouvant entre déplacé axialement pour s'engager d friction avec le disque rotor, un actionnement à piston monté de manière à déplacer le stator axialement afin de l'appliquer à friction contre le disque rotor, caractérisé en ce que l'actionnement à piston comprend un piston muni d'unextremité inclinée et qui peut se déplacer axialement dans le forage cylindrique de diamètre uniforme de l'actionnement afin d'engager le disque stator. 3, Ensemble de frein à disque suivant la revendication 2, ca- ractérisé en ce que le piston incliné est muni d'une partie d'extrémité semi-sphérique alors que le disque stator présente une face sémi-sphérique complémentaire qui engage la partie d'extrémité semi-sphérique du piston incliné.