Brevet FR2025744A1 — publié le 19700911

La présente invention concerne un frein à disque à commande hydraulique avec un dispositif automatique de maintien de jeu qui, après que le frein a été actionné, ramène le piston et avec lui les garnitures de friction à une distance des surfaces frottantes du disque de frein qui reste constante quelle que soit la grandeur de l'usure de la garniture, et qui comporte une cheville ancrée dans le fond du cylindre de commande qui est entourée par un ressort de rappel et sur laquelle se bloque au. moins un élément de blocage. Dans les freins à disque à commande hydraulique de ce genre, on utilise des anneaux en caoutchouc pleins rectangulaires pour assurer I'étanchéité au liquide de freinage. Ces anneaux peuvent être encastrés dans la paroi du cylindre et s'appliquer de façon étanche contre la surface du piston coulissant dans le cylindre. Dans ce cas, étant donné que l'anneau est au contact par frottement contre la paroi extérieure du piston, l'élasticité du caoutchouc et sa déformation suffiront la plupart du temps à rappeler le piston dans sa position de départ après que le frein a été actionné. Mais si l'anneau d'étanchéité est encastré dans des rainures de logement prévues sur le piston et si par conséquent il s'applique de façon étanche contre la paroi intérieure du cylindre, le rappel du piston provoqué par ltélasticité du caoutchouc lorsque la pression de freinage cesse de s'exercer est la plupart du temps insuffisant. Il peut arriver alors que la garniture de friction continue à frotter contre le- disque de frein. Il en résulte que le frein s'échauffe inutilement et que la garniture de frein s'use de façon indésirable. PQur éviter ces inconvénients, l'invention se propose de provoquer de façon forcée au moyen d'un ressort le rappel en position de départ du piston. le problème à rédoudre consiste à assurer une distance constante entre la garniture de frein et la surface du disque de frein au moyen d'un unique ressort de rappel particulier, résultat qui ne peut être obtenu sans ce ressort, étant donné le frottement relativement important qui existe entre l'anneau d'étanchéité, encastré dans le piston, et la paroi intérieure du cylindre. En outre, l'invention se propose de donner au dispositif de maintien de jeu qui agit en liaison avec le ressort de rappel la forme la plus simple possible pour en faciliter la fabrication. Enfin, l'invention vise à donner au dispositif de maintien de Jeu une forme telle qu'il puisse être monté de façon simple et sans moyens auxiliaires particuliers et que pourtant il soit solidement fixé en place.En même tenus, il vaudra que le jeu existant entre les garnitures de friction et les surfaces du disque de frein soit maintenu constant d'une façon précise comme il est désirable, bien que les garnitures de friction s'amincissent progressivement en raison de l'usure. Ce résultat est obtenu par l'invention grâce au fait que le ressort de rappel qui s'appuie sur l'élément de blocage et qui est sollieité lorsque le frein est actionné agit sur le piston de préférence par-l'intermédiaire d'une pièce d'accrochage et maintient le piston éloigné du disque lorsque la pression hydraulique cesse de s'exercer dans le cylindre.Selon un développement de l'invention, le dispositif de-maintien de jeu peut se présenter de préférence sous une forme telle que le ressort de rappel se compose d'une bague ondulée entourant la cheville qui agit, d'une part, sur le c8té de l'élément de blocage situé à l'opposé du disque de frein et, d'autre part, sur la pièce d'accrochage qui entoure la cheville-, la bague ondulée, l'élément de blocage et un collet prévu sur la face du piston opposée au disque de frein, et qui peut se déplacer entre certaines limites par rapport à ce collet dans le sens axial du piston.Pour faciliter le montage, la pièce d'accrochage peut avantageusement être constituée de plusieurs secteurs, en particulier de trois secteurs, qui sont maintenus ensemble au moyen d'au moins une couronne en fil métallique élastique qui est de préférence encastrée dans une rainure sur l'anneau extérieur de la pièce d'accrochage.Avec un tel mode de réalisation, le montage s'effectue de façon simple, il suffit d'engager la pièce d'accrochage sur-le collet prévu à ltextrémitd du piston située à l'opposé du disque de frein jusqu'à ce qu'il y ait encliquetage, lorsque le bord du collet de piston se trouvant du côté de la pièce d'accrochage et -le bord de la pièce d'accrodhage se trouvant à côté du disque qui glissent l'un sur l'autre quand on monte la pièce en ancre sur le piston, sont chan freinés par ra:,-ort à l'axe longitudinal du piston.Pour simplifier encore le montage, la cheville peut être engagés de façon ajustée dans un trou pratiqué dans le fond du cylindre et le traversant de préférence de part en part, et le fond du cylindre est maté tout autour de la cheville qui, à cet endroit,possède de préférence une gorge réalisée au tour. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront tailleurs de la descrirticn qui v- suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés. la fig. 1 représente en coupe l'étrier flottant et une partie du disque de frein d'un frein à étrier flottant dans le sens radial du disque. La fig. 2 représente n plus grande chelle une partie du piston et du cylindre dans leur sens lorgitudinal. La fig. 3 représente une pièce d'accrochage vue en Dlan. La fig. 4 représente une coupe effectuée suivant la ligne IV - IV de la fig. 3. L'invention peut être utilisée avec les freins à étrier flottant et à étrier fixe. Les exemples représentés dans le dessin sont des freins à étrier flottant. Dans un tel frein à étrier flottant dont le dessin représente la partie supérieure avec l'étrier flottant 1, le disque de frein 2 est attaqué par les deux garnitures de friction 3 qui sont serrées contre les surfaces frottantes 4 du disque de frein 2. Les garnitures de riction 3 sont maintenues au moyen de plaquettes de fixation 5 et 6 avec des ressorts de blocage 7 et 8 dans des évidements correspondants 9 et 11 de la branche 12 de l'étrier flottant 1, nouant le rôle de pince de frein et du piston 13. La @ince -je frein 1 s'élargit d'un eCté en formant un cylindre de commande 14 dans la chambre 15 duauel coulisse le piston 13. ccur le freinage, un fluide de pression est introduit dans la chambre de cylindre 15 par une conduite non représentée; ce fluifie de pression pousse le piston en direction du disque de frein 2 et anplique ainsi les garnitures de friction 3 sur les surfaces frottantes 4 du disque. U-e fci l'opération de freinage terminée, les garnitures de friction 3 sont, en soi, rejetées en arrière dans leur position de départ sous l'effet des mouvements de nutation du disque, mais ce mouvement de rappel en arrière ne peut être suffisant en raison du frottement important de l'anneau d'étanchéité 16 et de son élasticité; en conséquence, les garnitures de friction peuvent revenir en contact à nouveau avec les surfaces frottantes 4 du disque de frein 2 et s'user en dégageant de la chaleur d'une façon indésirable. Pour éviter cet inconvénient et pour fixer suivant une valeur de-tolérance prédéterminée le rappel des garnitures de friction, il est prévu le ressort de rappel 17. Ce ressort entoure une cheville 19 ancrée sur le fond 18 du cylindre d'actionnement 14. La cheville est engagée de façon ajustée dans un trou 21 du fond 18 du cylindre 14 et sa fixation est assurée grâce au fait qu'elle comporte une gorge réalisée au tour 22 qui, comme le montre 1 encoche annulaire 23, est matée rigidement avec le fond du cylindre. Comme le montre la fig. 1, la cheville 19 peut être engagée dans un trou 21 traversant le fond de part en part.Mais elle neut aussi, comme dans l'exemple de réalisation représenté à la fig. 2, être engagée dans un trou borgne et y être fixée par matage de ls meme façon que dans l'exemple de réalisation de la fig. 1. Sur la cheville 19 sont montés des éléments de blocage 24 sur la face desquels, opposés au disque de frein, s'appuie le ressort de rappel 17. Une pièce d'accrochage 25 qui est-repré- sentée en détail aux fig. 7 et 4 entoure le ressort de rappel 17, les éléments de serrage 24, une partie de la cheville 19 et un collet 26 qui est saisi par les griffes terminales 27 de la pièce d'accrochage 25.. la pièce d'accrochage est composée de trois secteurs qui sont maintenus ensemble par une bague 28 en fil élastique qui est encastrée dans une rainure 29 réalisée sur la périphérie extérieure de la pièce d'accrochage 25. Le bord du collet 31 qui se trouve du c8té de la pièce d'accrochage 25 et le bord 32 de la pièce d'accrochage qui se trouve du côté du disque de frein sont tous deux chanfreinés obliquement par rapport à l'axe longitudinal du piston. Lors du montage de ln pièce d'accrochage, ces deux bordes 71 et 32 viennent se rencontrer. Etant donné. leur forme biseautée, les différents secteurs de la pièce d'accrochage s'écartent l'un de l'autre sous une forte pression jusqutà ce que, la pression continuant de s'exercer sur la pièce d'aecrochage, les griffes terminales 27 viennent s'engager derrière le collet 26. Cette mesure simplifie-notablement le montage du dispositif de maintien de jeu. Dans le mode de réalisation représenté à la fig. 1, le collet 26 fait saillie par rapport à une surface terminale lisse 33 du piston 17. Le piston est donc relativement facile à usiner. Mais, dans ce cas, le collet 26 s'engage alors avec la pièce d'accrochage dans une partie en creux 34 dans le fond du cylindre dont la fabrication est en conséquence un peu plus coûteuse. Si néanmoins on veut avoir un. fond de cylindre plan, il faut choisir le mode de réalisation suivant la fig. 2 avec un piston un peu plus compliqué et coûteux dans lequel le collet 26' est logé dans un trou 35 du piston 13' dans lequel fait également saillie en partie la pièce d'accrochage. Lorsqu'on actionne le frein, le piston 13 coulisse en direction du disque- de frein 2 et comprime le ressort de rappel 17 sous l'action de la pièce d'accrochage 25 suspendue au piston. Il en résulte un mouvement de réaction suivant lequel la må- choire de frein 1 se déplace dans le sens opposé et, de cette façon, les deux garnitures de friction sont serrées contre le disque. Lorsque la pression à l'intérieur du cylindre de frein diminue, le ressort de rappel 17 se présentant sous la forme d'une bague ondulée, qui avait été comprimé et mis à plat lors de l'avance du piston, se bombe à nouveau et, en s'appuyant, d'une part, sur les éléments de blocage 24 et,- d'autre part, sur le fond de la pièce d'accrochage 25, ramène le piston en position de départ. Le frottement entre l'anneau d'étanchéité 16 et la paroi intérieure du cylindre est plus grand que le frottement entre l'étrier flottant 1 et son guidage. C'est pourquoi, sous l'effet des mouvements de nutation du disque de frein, un intervalle suffisamment grand s'établit de lui-même entre les garnitures de friction et les surfaces frottantes 4 du disque de frein, de sorte qu'il n'y a plus de contact entre les garnitures de friction 3 et la surface frottrnte 4. Il va de soi que l'invention peut. être également utilisée avec des freins à étrier fixe. Dans ce cas, il est prévu un dispositif de maintien de jeu comme décrit ci-dessus dans chacun des cylindres disnosés des deux côtés du disque de frein. REVENDICATIONS 1 - Frein à disque actionné hydrauliquement avec un dispositif de ma-intien de jeu automatique qui, après que le frein a été actionné, ramène le riston et par conséquent les garnitures de friction à une distance des surfaces frottantes du disque de frein qui reste constante indépendamment de la grandeur de l'usure de la garniture de frottement, et qui comporte une cheville ancrée dans le fond du cylindre de commande qui est entourée par un ressort de rappel et sur laquelle se bloque au moins un élément de blocage, caractérisé en ce que le ressort de rappel 17 appuyé sur l'élément de blocage 24 et sollicité lorsque le frein est actionné agit de préférence par l'intermédiaire d'une pièce d'accrochage 25 sur le piston 13 et éloigne celui-ci du disque de frein 2 lorsque la pression hydraulique cesse de s'exercer dans le cylindre 14. 2 - Frein à disque suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de rappel 17 se compose d'un anneau ondulé 17 entourant la cheville 19 qui agit d'un côté sur la face de l'élément de blocage 24 opposée au disque de frein 2 et de l'autre côté sur la pièce d'accrochage 25 qui entoure la cheville 19, l'anneau ondulé 1V, l'élément de blocage 24 et un collet 26 prévu sur la face du piston 13 opposée au disque de frein 2 et qui peut se déplacer entre certaines limites par rapport à ce collet 26 dans le sens axial du piston 13. 3 - Frein à disque suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pièce d'accrochage 25 se compose de plusieurs secteurs, en particulier de trois secteurs que maintient ensemble au moins un anneau élastique 28 en fil métallique qui est de préférence encastré dans une rainure 29 -sur la ciroonférence extérieure de la pièce d'accrochage. 4 - Frein à disque suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bord 31 du collet du piston situé du côté de la pièce d'accrochage 25 et le bord 32 de la pièce d'accrochage situé du c8té du disque de frein 2 qui glissent l'un sur l'autre lors du montage de la pièce d'accrochage sur le piston 13 présentent chacun un chanfrein incliné par rapport à l'axe longitudinal du piston. - - Frein à disque suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cheville 19 est engagée de façon ajustée dans un trou 21 ménagé dans le fond 18 du clindre 14 et le traversant de préférence de part en part, et en ce que le fond du cylindre est maté tout autour de la cheville qui, à cet endroit, possède en particulier une gorge tournée