Brevet FR2012085A1 — publié le 19700313

La présente invention se rapporte à des freins à disque et particulièrement à un frein à disque incorporant une nouvelle construction de joint étanche aux poussières. Des freins à disque ont jusqu'à présent utilisé un grand nombre 5 de constructions différentes de joints étanches étanches aux pous'-sières pour empêcher la pénétration de saletés, de poussières, d'eau et d'autres matières de contamination dans l'espace entre la périphérie extérieure du piston et la paroi de l'alésage du cylindre. Certains de ces joints ont été montés sur 1'enveloppe d'une 10 surface plate dans une surface entourant une extrémité de l'alésage du cylindre. D'autres,joints étanches aux poussières ont été montés à l'intérieur d'une rainure dans l'alésage de cylindre lui-même mais la construction a essayé de fournir un joint dans la paroi de fond de l'alésage de cylindre. Dans ces cas, on a trouvé que la sa-15 leté et d'autres produits de contamination agissaient fréquemment sous le joint et dans les surfaces critiques de travail du piston. Divers joints à poussière ont été également montés dans des contre-alésages formés dans l'alésage de piston, agencement qui a nécessité l'utilisation de bagues de retenue séparées ou analogues pour 20 maintenir le joint étanche aux poussières dans son emplacement à l'intérieur de ce contre-alésage. Le joint étanche aux poussières selon la présente invention a un bourrelet en forme de perle qui est monté dans .une rainure annulaire de l'alésage de cylindre et est maintenu par l'engagement 25 d'une saillie ou nervure sur le joint étanche aux poussières avec le piston. En outre, ce bourrelet a une lèvre relativement compressible sur un côté, qui fonctionne comme ressort pour maintenir sa surface opposée en contact de joint avec une paroi radiale de la rainure. 30 C'est un objet de la présente invention de surmonter les di vers inconvénients desjoints étanches aux poussières des freins à disque antérieurs par les caractéristiques précédentes,lesquelles éliminent tout moyen séparé de retenue pour le joint, fournissent un joint positif pour l'exclusion d'une matière contaminante indt -35 sirable depuis la surface entre le piston et l'alésage cylindrique et fournissent une construction de joint qui est montée relativement facilement. C'est encore un autre objet de la présente invention de fournir un frein à disque incorporant un nouveau joint étanche aux 40 poussières qui est peu coûteux à fabriquer, de construction du- ble, de fonctionnement fiable et qui possède un degré élevé de A BAD ORIGINAL 22151 2 2012085 plicité de construction» La présente invention sera maintenant décrite en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe d'un frein à disque selor la 5 présente invention. la figure 2 est une vue agrandie de la partie de la figure 1 entourée dans le cercle 2„ f la figure 3 est une vue en coupe fragmentaire agrandie du joint étanche aux poussières de la figure 1 retirée de sa structure 10 associée, la coupe étant prise le long de la ligne 3-3 de la figure 4, et, la figure 4 est une vue d'extrémité fragmentaire de la structure illustrée sur la figure 3» Dans la figure 1, an a représenté une enveloppe 6 pourvue dfun 15 alésage cylindrique 8, s'étendant axialement, qui est fermé par unt paroi 10 à une extrémité et est ouvert à son extrémité opposée vers une paroi d'extrémité 11 adjacente à un rotor ou disque 12. L'enveloppe 6 peut se composer d'une enveloppe classique d'étrier qui peut être supportée, par un grand nombre de moyens bien connus» 20 sur un élément de support fixe 14* L1enveloppe 6 a un patin fixe 16 sur uh côté, tandis qu'un patin coulissant 18 est placé entre l'alésage de cylindre 8 et le rotor 12 et èst de préférence supporté sur l'élément de support 14. L'alésage de cylindre 8 a une première rainure annulaire 20 qui reçoit un joint principal élas-25 tomère annulaire 22. Le joint 22 est étanche contre une fuite du fluide de freinage par son contact avec la périphérie extérieure 24 d'un piston 26. Le piston 26 coulisse à l'intérieur de l'alésage cylindrique 8 et fait projection depuis l'alésage cylindrique poux* buter sur le patin de frein 18. 30 Une seconde rainure annulaire 28 est formée dans la paroi de l'alésage cylindrique 8 en position adjacente à l'extrémité ouvert? La rainure 28 a deux parois opposées 30 et 32 s'étendant radiale-rnent. Les deux parois radiales 30 et 32 sont de configuration annulaire et possèdent des diamètres extérieurs identiques. Cepen-35 dant, la paroi 32 a un plus grand diamètre intérieur que la paroi 30, qui a un diamètre intérieur égal au diamètre de l'alésage 80 Le diamètre extérieur 24 du piston 26 a une rainure annulaire 34 formée à une courte distance de l'extrémité dù piston qui est er. contact avec le patin 18„ La rainure 34 sert à recevoir un bourre-claire 36 d'un joint étanche aux poussières 38. Le joint 38 , - fabriqué en matière élastomère moulée telle que du néoprv bad original 69 22151 3 2012085 en plus du bourrelet 36, il comporte un bourrelet 40 et une partie de manchon flexible 42 à paroi généralement mince, s'étendant entre ces bourrelets 36 et 40« Le bourrelet 40 est connecté a la partie de manchon 42 par un rebord s'étendant radialement et une 5 partie cylindrique 46 s'étendant axialement. Le bourrelet 40 fait projection radialement vers l'extérieur depuis la partie 46, tandis qu'une saillie ou nervure annulaire 48 fait projection radialement vers l'intérieur depuis la partie 46. Le bourrelet 40 se distingue par la prévision d'une lèvre 10 annulaire plutôt mince 50 formée sur un côté, et par une partie saillante d'étanchéité annulaire continue 52 formée sur son côté opposé. Une paroi d'extrémité 54 du bourrelet 40 se trouve entre la lèvre 50 et la partie saillante d'étanchéité 52, et, lorsque le bourrelet 40 est monté dans la rainure 28, la paroi d'extrémité 54 15 se trouve à une certaine distance du fond de cette rainure 28. La rainure annulaire 48 a un diamètre périphérique intérieur égal au diamètre de la périphérie extérieure 24 du piston 26. En conséquence, la saillie 48 fera simplement contact avec la périphérie extérieure 24 du piston 26 et permettra à celui-ci de glis-20 ser librement à l'intérieur d'elle. Cependant, l'engagement du piston 26 avec la saillie 48 empêche le bourrelet 40 de sortir de la rainure 28. Lorsque le bourrelet 40 sera placé dans la rainure 28, la lèvre 50 sera comprimée dans une direction radiale pour amener de force la partie saillante d'étanchéité 52 contre la paroi 25 latérale 32 de la rainure 28. La dimension axiale du bourrelet 40 entre le& extrémités de la lèvre 50 et la partie saillante d'étanchéité 52, dans l'état libre du bourrelet est plus grande que la longueur axiale de la rainure 28, tandis que le diamètre de la rainure 28 est plus grand que le diamètre de la paroi 54 d'extrémité 30 du bourrelet. En conséquence, la mise en place du bourrelet 40 dans la rainure 28 applique sur lui un chargement axial par compression et h'applique pas de chargement radial. Le bourrelet 40 forme un joint contre l'entrée de saletés, d'eau et d'autres produits de contamination par l'engagement de sa 35 saillie 52 d'étanchéité avec la paroi 32, tandis que la lèvre 50 fonctionne comme un ressort et est plutôt fortement comprimée pour la maintenir en position d'étanchéité. On notera queal'espacement entre la partie de rebord 44 et la saillie 52 d'étanchéité est sensiblement égale à l'espacement entre la paroi 32 de la rainure 40 28 et la paroi d'extrémité 11 de l'enveloppe 6. En conséquence, la partie de rebord 44 du joint 38 étanche aux poussières se trouvera bad original 69 22151 4 2012085 le long de la paroi 11» et le diamètre extérieur de la partie 46 (ne comprenant pas la saillie 48) se trouvera radialement à l'extérieur de la périphérie extérieure 24 du piston» On doit noter que la saillie annulaire 48 est pourvue de plu-5 sieurs encoches d'évacuation 56 espacées et que la partie 46 est dégagée dans plusieurs emplacements semblables 58. Ceci est réalisé pour empêcher la formation d'un joint entre la saillie 48 et le piston 26 et pour dégager l'espace entre le joint 22 et le bourrelet 40. Si ce dégagement n'était pas fourni, le mouvement de pis-10 ton essaierait de pomper l'air et de distordre le bourrelet 40. L'utilisation du piston 26 pour maintenir le bourrelet 40 dans la rainure 23 est hautement efficace et élimine la nécessité d'utiliser des bagues de retenue séparées ou analogues. On a également trguvécjue cette construction avec sa seule compression radiale du 15 bourrelet 40 dans la rainure 28 fournit un joint hautement efficace qui surmonte de nombreux problèmes de fuite rencontrés avec les joints d'étanchéité de la technique antérieure. Le montage du joint 38 est très facilement réalisé. Le bour- • relet 40 est d'abord placé dans la rainure 28. Ensuite, le piston 20 est inséré dans le joint 38 jusqu'à ce que le bourrelet 36 s'enclenche dans la rainure 34. Comme l'extrémité intérieure du piston se déplace au-delà de la saillie 48, le contact entre le piston 26 et cette saillie 48 tendra à déplacer radialement vers l'extérieur la surface adjacente du bourrelet 40 et empêchera le déplacement 25 vers l'intérieur de celui-ci. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. BAD ORIGINAL 69 22151 5 2012085 REVENDICATION 1- Frein à disque, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe ayant un alésage de cylindre s'étendant axialement, pourvu d'une rainure annulaire regardant radialement vers l'intérieur et 5 située à proximité d'une extrémité, un piston supporté dans l'alésage et faisant projection depuis celui-ci et un joint flexible étanche aux poussières, généralement annulaire entourant le piston et fournissant un joint d'étanchéité- entre le piston et l'enveloppe à l'emplacement de la rainure, ce joint ayant un bourrelet à 10 l'extrémité montée dans la rainure, le bourrelet ayant des surfaces axialement opposées pouvant être engagées avec les parois axialement opposées de la rainure pour fournir un joint d'étanchéité sur au moins une des parois, et étant soumis à une compression axiale entre les parois. 15 2 - Structure de frein à disque selon la revendication 1, ca ractérisée en ce que le bourrelet est soumis à des forces de compression radiale. 3 - Structure de frein à disque selon la revendication 1, caractérisée en ce que le joint étanche aux poussières est pourvu 20 d'une saillie s'étendant radialement vers l'intérieur, adjacente au bourrelet, lequel est en contact de glissement avec le piston afin de le maintenir dans la rainure. 4 - Structure de frein à disque selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rainure a deux parois s'étendant radiale- 25 ment, espacées axialement, une des parois ayant un plus grand diamètre intérieur que l'autre des parois, l'autre des parois ayant un diamètre intérieur égal au diamètre de l'alésage. 5 - Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bourrelet pourvu d'une lèvre pouvant être comprimée sur un 30 côté et d'une surface de joint sur l'autre côté. 6 - Frein à disque, caractérisé en ce qu'il a une enveloppe ayant un alésage cylindrique s'étendant axialement, pourvu d'une rainure annulaire faisant face radialement, et à proximité d'une extrémité, un piston supporté dans l'alésage et faisant projection 35 à partir de celui-ci et, un joint flexible étanche aux poussières généralement annulaire, entourant le pis,ton et fournisses' un joint d'étanchéité entre le piston et l'enveloppe sur une-extrémité de l'alésage, ce joint ayant une partie principale généralement en forme de manchon, une partie annulaire s'étendant axialement., a proximité d'une extrémité du joint étanche aux poussières et ï. BAD OflGINAL 69 22151 6 20i2ù83 bourrelet s'étendant radialement vers 1'extérieur faisant saillie à partir d'un côté de rebord qui est reçu dans la rainure., et une saillie s'étendant radialement vers l'intérieur à partir du rebord et pouvant être mise en contact avec le piston, ce rebord é:ant sous une compression radiale dans la rainure et étant maintenu 5 dans celle-ci par la butée de la saillie avec le piston» s* • bad original