Brevet FR2011550A1 — publié le 19700306

La présente invention a essentiellement pour objet un frein à disque à étrier coulissant. On sait qu'un tel frein présente un inconvénient en ce sens que du fait que ltétrier est supporté d'un seul côté par rapport au disque, il en résulte une usure inégale des patins. Le patin qui se trouve du côté du disque opposé à celui qui se trouve en visà-vis du support fixe est entraîné par le disque lors du freinage et il en résulte la création d'un moment par rapport au support fixe qui a pour tendance à faire pivoter l'étrier qui cesse d'être maintenu perpendiculaire par rapport au plan du disque. Il en résulte une usure inégale et accélérée des patins. L'invention vise en conséquence l'obtention d'une structure de support fixe destinée à maintenir l'étrier perpendiculaire au plan du disque lors du freinage pour la direction principale de rotation du disque. Cette rotation correspond généralement au mouvement vers l'avant du véhicule étant donné que c'èst dans cette direction qu'a lieu normalement le freinage. Selon l'invention on a prévu un frein à disque du type comportant un support fixe disposé d'un côté du disque et présentant deux bras décalés circonférentiellement, un étrier chevauchant le disque, deux-patins, l'un situé au voisinage de chaque face du disque et relié fonctionnellement à étrier pour venir s'appliquer contre les faces du disque, deux éléments formant support, chacun monté sur l'un des bras espacés pour relier en coulissement l'étrier et le support fixe en vue du mouvement dudit étrier par rapport audit support perpendiculairement par rapport aux faces du disque, ledit support fixe comportant un élément de réaction destiné à recevoir en coulissement l'un des deux éléments supports de façon maintenir l'étrier perpendiculaire par rapport aux faces du disque, ledit frein étant caractérisé en ce que les bras décalés circonférentiellement présentent-des encoches ouvertes latéralement dirigées dans des directions opposées et l'élément de réaction présente une ouverture surdimensionnée axialement alignée avec l'encoche du bras correspondant, ladite ouverture et cette dernière encoche présentant une surface de portée contre laquelle l'un des deux éléments supports vient en butée, l'encoche de l'autre bras présentant une surface de portée contre laquelle vient en butée l'autre élément support. On conçoit qu'en raison des encoches prévues dans le support fixe et l'ouverture surdimensionnée prévue dans l'élément de réaction, les tolérances en alignement axial,.sont larges de même que la tolérance en ce qui concerne les dimensions des encoches et de ltouverture elles-mêmes étant donné que les-éléments supports utilisés n' ont pas besoin d'être insérés dans les -ouvertures en alignement axial mais peuvent être tournés latéralement pour péné trek dans les encoches après avoir été montés sur l'étrier. Ainsi le support fixe peut être réalisé bon marché par découpage dans de la tôle et les difficultés rencontrées pour tenir les tolérances serrées dans une opération de découpage peuvent être ignorées. En fait, les encoches sont légèrement surdimensionnées et l'élasticité du support fixe permet de maintenir les éléments supports en butée dans leurs encoches. Un autre avantage résultant de l'utilisation des encoches et d'une ouverture surdimensionnée à la place d'ouvertures circulaires est que s'il se produit une corrosion , l'élément support constitué généralement par une broche ne sera pas grippé et il sera possible de démonter le frein pour visite ou remplacement des patins. Les encoches prévues dans les bras facilitent également le montage de l'étrier sur le support fixe. Comme on le indique plus haut, l'élément support peut être fixé à l'étrier avant l'insertion d'une de ses extrémités dans l'ouverture surdimensionnée et il est possible alors de faire tourner l'étrier de telle sorte que l'autre extrémité de l'élément support soit reçue par son encoche. Si l'on utilisait des ouvertures aux dimensions exactes du diamètre de l'élément support, ledit élément devrait être vissé à travers le bras; l'étrier est alors dans l'élément d'action. En conséquence, les encoches réduisent le temps de montage et les dépenses correspondantes. De plus, l'utilisation d'encoches rend possible l'utilisation d'un élément support en forme de fourreau.Le problème est 1' alignement de la broche du fourreau et des deux trous circulairEs avec la partie d'étrier qui est en contact avec l'élément support sont évités,et le frein peut être construit en-grande série-. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et se réfère aux dessins annexés d-ans lesquels: La Figure,1 est une vue en élévation frontale d'un mode de réalisation préféré de l'invention montrant un frein prévu pour une roue avant gauche d'un véhicule. La Figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la Fig. 1. La Figure 3 est une vue de dessus du frein de la Figure 1 avec arrachements partiels montrant l'élément formant support de frein et La Figure 4 est une vue en perspective dela structure formant support fixé selon la présente inventions Si l'on se reportesaux dessins, et plus- particulièrement à la Figure 1, onvoit que le frein comporte un support fixe 10 disposé d'un côté d'un -disqt 1 cece dernier comportantdes surfaces de frottement 14 et 15. L disque 12 est fixe à une roue 16 et à son moyeu 18 au moyen de boulons 20 comme le montre la Figure 2. L'élément formantsupport fixe 10 comporteune plaque de renforcement 11. Il est fixé à une bride 22 supportée parune partie fixé 24 du véhicule au moyen de boulons 26 qui, s'étendent à travers le support fixe et des bossages 28 solidaires de la bride 22. Le support fixe 10 comporte deux bras espacéscirconférentiellement 30 et. 32 comme le montrent plus particulièrement les Figures 1 et 4.Un étrier 34chevauchant le disque 12. est monté coulissant sur le support fixe 10 pour se déplacer transversalement par rapport au plan du disque, c'est-à-dire pour effectuer des mouvements dans une direction perpendiculaire aux surfaces de friction du disque. L'étrier 34 comporte une partie en saillie radiale vers l'intérieur 36 qui est disposée contre la lace du-disque 12 et une deuxième partie 38 s'étendant radialement le long de l'autre face du disque. Ces parties s'étendant radialement 36 et 38 sont reliées l'une à l'autre par une portion formant pont 40 de façon à constituer un étrier réalisé en un seul moulage. Dans l'étrier 34 et plus particulièrement dans sa partie radiale 36 est prévu un moteur de frein 42 qui comporte un piston 44 monté coulissant dans un alésage 46 usiné dans l'étrier 34. Pour empêcher que le liquide de frein contenu dans la chambre 48 ne s'échappe, il est prévu un joint d'étanchéité 50. Pour empêcher aux contaminants de pénétrer dans l'alésage 46, il est prévu un soufflet souple 52. Le soufflet a une de ses extrémités reliée à l'étrier et son autre extrémité reliée au piston 44. Le liquide de frein sous pression pénétre dans la chambre 48 par un bossage d'admission 54. Un élément de friction ou patin 56 est monté sur la partie radiale 38 de l'étrier 34 et stétend vers l'intérieur contre une face du disque 12 pour venir coopérer avec la surface de ce dernier. De l'autre côté du disque 12 est ptévu un deuxième patin 58 monté entre les bras décalés circonférentiellement 30 et 32 pour coulissement et venue en contact avec la face du disque opposée à celle contre laquelle vient frotter le patin 56. Le patin 58 a ses extrémités conçues pour venir coulisser dans les parties découpées curvilignes 31 et 33 des bras 30 et 32 respectivement . L'étrier 34 est monté coulissant sur le support fixe 10 grâce à des moyens 60 qui permettent audit étrier de coulisser dans un sens perpendiculaire au plan du disque pour amener le patin 56 en contact avec la surface de disque 14 qui lui est adjacente.Si l'on se reporte plus particulièrement à la Figure 3 des dessins, les moyens 60 comportent un fourreau 62 et une broche 63 reliant respectivement l'étrier 34 et les bras décalés circonférentiellement 30 et 32 du support fixe 10. il y a lieu de noter que le fourreau 62 et la broche 63 constituent des éléments portants disposés entre les bras 30 et 32 du support fixe et l'étrier 34. Bien que la Figure 3 montre une liaison à four reau et broche entre le boîtier 34 et les bras décalés circonférentiellement 30 et 32, il est évident que les deux bras pourraient utilise, la broche 63 uniquement pour relier en coulissement l'é- trier 34 auxdits bras. Un ressort 61 disposé à la droite des Figures 1 èt 3 a une extrémité fixée au support fixe 10 et son extrémité libre en butée contre le fourreau 62 des moyens 60 pour solliciter de la sorte le fourreau en butée contre le bras 30.Un ressort 65 montré à la gauche des Figures i et 3 a une de ses extrémités fixée au support fixe 10 et son extrémité libre en contact avec le fourreau 62 qui est monté dans le bras 32. Le ressort 65 sollicite le fourreau 62 en coopération de coulissement avec le bras 32. Un deuxième élément formant support fixe 64 est disposé du même côté du disque que le support 10 et vers l'intérieur du véhicule si l'on considère le bras 30 pour recevoir un des éléments 60 constitué par le fourreau 62 et la broche 63. il supporte en coulisse- ment l'étrier dans son mouvement transversal par rapport au disque0 Le support fixe 64 est solidarisé du support fixe 10 qui est luimême fixé sur la partie fixe du véhicule. Comme on peut le remarquer sur la Figure 4, les bras décalés circonférentiellement 30 et 32 comportent des ouvertures 66 et 68 prévues pour recevoir les moyens 60 qui supportent en coulissement l'étrier. En face du bras 30 est prévu un bras 67 de l'élément 64. Le bras 67 disposé de façon à se trouver juxtaposé par rapport au bras 30 comporte une ouverture 70 pour recevoir en coulissement le fourreau 62 et la broche 63 qui passent à travers les ouvertures 66 et 70. Les ouvertures 66 et 70 sont alignées l'une par rapport à l'autre de telle sorte que le fourreau 62 et la broche 63 main tiennent l'étrier dans une direction perpendiculaire par rapport au plan du disque. Chacune des ouvertures 66, 68 et 70 comportent une surface de portée 66b, 68b et 70b respectivement sur laquelle viennent coulisser les fourreaux 62. Les ouvertures 66 et 68 prévues sur les bras 30 et 32 sont essentiellement des fentes fermées à une extrémité et ouvertes à l'autre. Les extrémités opposées étant disposées dans des directions opposées comme le montre le dessin. L'ouverture 70 est également une fente à extrémité ouverte dans l'exemple représenté, mais qui pourrait tout aussi bien se présenté sous la forme d'une boutonnière oblongue. il est important pour la conception du frein que les fourreaux 62 viennent s'adapter avec précision dans leurs ouvertures respectives 66 et 68 quand l'étrier est monté sur le support fixe 10 de telle sorte que le couple de freinage soit encaissé par l'un ou l'autre des bras 30 et 32 suivant le sens de rotation du disque 12. En d'autres termes, la distance entre les surfaces de portée 66b et 68b peut être telle que pour une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du disque 13 comme montré sur les Figures 3 et 4, le couple de freinage soit transmis à la surtaxe 68b et à la surface 66b pour le sens inverse des aiguilles dgune montre.Lors de la rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre du disque 12, la surface 70b encaisse la réaction du couple de freinage par l'inter médiaire du fourreau 62 qui est monté pour coulisser-dans l'ouver- ture 70 du bras 67.Si l'on considère plus particulièrement la Figure 3, et que lton suppose que la rotation du disque a lieu dans le sens inverse des aiguilles d'une montre comme montré à la Figure 1, la flèche "A" représente la force de freinage exercée sur le patin 56 qui a tendance à faire tourner l'étrier par rapport au point d'application d'une réaction résultante représentée par la flèche "B" et le support fixe 10 lors de l'application du freinage c'est-à-dire lorsque le liquide de frein sous pression qui se trouve dans la chambre 48 sollicite le patin 58 vers le bas et le patin 56 vers le haut si lton considère la Figure 3 ce qui a pour effet de provoquer le- serrage -des patins sur le disque 12. -Les forces représentées par les flèches "A" et-"B" et le moment -engendré par la force "A" qui a tendance à faire "tourner ltétrier par rapport au bras 30 du support sont équilibrés par la force représentée dans la flèche "C" qui s'exerce à partir-du bras 57 sur le support fixe 64. En supposant toujours la rotation du disque dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, telle que représentée par la flèche de la Figure 1, une application du frein va provoquer la montée en pression du liquide de frein dans la chambre 48 ce qui a pour effet de solliciter les patins 56 et 58 contre, les faces opposées du disque.Une telle action de freinage entraine=aussi l'étrier 34 à coulisser sur ses moyens de coulissement 60 portés par le support fixe-1 G. Le frottement du patin 56 sur la surface du disque est à l'origine d'un moment agissant sur le bras 30 et qui a tendance à déplacer l'étrier par rapport à sa direction perpendicul & re au plan du disque comme montré par les flèches "A" et "B" de la Figure 3. De façon à compenser ce désééquilibrage de force agissant sur le bras 30 pour ce sens de rotation particulier du disque, le bras 67 du support fixe 64 est disposé par rapport au bras 30 de façon à sQopposer à la rotation de l'étrier par rapport au bras 30. Cette force s'opposant ainsi à la rotation est représentée par la flèche l'CI'2, elle est encaissée par la structure 64. Cette disposition de l'élément fixe 64 pour s'opposer au moment créé par le patin 56 à la suite de son frottement sur la surface du disque empêche ltusure en coin des patins. Le frein à étrier coulissant représenté sur le dessin est mont sur la roue avant gauche d'un véhicule de façon à empêcher l'usure en coin dans le sens normal de marche avant du véhicule. Etant donné que l'usure qui se produit dans le sens de la marche arrière est négligeable, il est possible de l'ignorer. Cependant, si la stabilisation de l'étrier s'avérait nécessaire pour les deux sens de rotation du véhicule, il serait possible de prévoir un autre élément 64 en vis-à-vis du bras 32. REVENDICATIONS 1. Frein à disque du type comportant un support fixe disposé d'un côté du disque et présentant deux bras décalés circonférentiellement, un étrier chev2uchant le disque, deux patins, l'un situé au voisinage de chaque face du disque et relié fonctionnellement à l'étrier pour venir s'appliquer contre les faces du disque, deux éléments formant support, chacun monté sur l'un des bras espacés pour relier en coulissement étrier et le support fixe en vue du mouvement dudit étrier par rapport audit support perpendiculairement par rapport aux faces du disque, ledit support fixe comportant un élément de réaction destiné à recevoir en coulissement l'un des deux éléments supports de façon à maintenir l'étrier perpendiculaire par rapport aux faces du disque, caractérisé en ce que les bras décalés circonférentiellement présentent des encoches ouvertes latéralement dirigées dans des directions opposées et l'élément de réaction présente une ouverture surdimensionnée axialement alignée avec l'encoche du bras correspondant, ladite ouverture et cette dernière encoche présentant une surface de portée contre la quelle l'un des deux éléments supports vient en butée, l'encoche di l'autre bras présentant une surface de portée contre laquelle vient en butée l'autre élément support. 2. Un frein-à disque selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite ouverture surdimensionnée est une encoche à extrémité latérale ouverte dirigée dans le sens opposé par rapport à l'encoche prévue dans le bras en alignement axial correspondant du support fixe. 3. Frein à disque selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un moyen élastique est porté par le support fixe pour venir agir sur l'un des deux éléments supports précités pour solliciter ce dernier contre les surfaces de portée précitées.