Brevet FR2030190A1 — publié le 19701030

La présente invention, rentrant dans le secteur des aménagements des éléments de freinage de véhicules, est plus particulièrement relative à des freins à disque d'un genre dans lequel l'un seulement des éléments à friction est directement déplacé pour entrer en contact avec le disque du frein ou autre pièce tournante, l'autre élément à friction étant déplacé par suite des forces de réaction engendrées par ce contact et étant supporté à cet effet par une pièce pouvant coulisser en réponse à ces forces de réaction. Habituellement, la pièce coulissante en question a la forme dtune coulisse à étrier ou d'une chape sur laquelle est monté l'un au moins des éléments à friction, à savoir habituellement l'élément à friction actionné indirectement. Selon la présente invention, dans un frein à disque du genre exposé, l'élément dit coulis-se à étrier est monté de façon à pouvoir glisser sur une première broche disposée entre la coulisse et une plaque fixe d'application du couple, avoisinant le disque du frein, la rotation de la coulisse autour de ladite première broche étant restreinte par une deuxième broche fixée à l'un desdits éléments, qui est écartée circonférentiellement de ladite première broche et placée dans une ouverture de l'autre desdits éléments par un organe support. De préférence, ledit organe support comprend une pièce annulaire qui enferme au moins partiellement ladite deuxième broche et s'adapte de façon à pouvoir coulisser dans ladite ouverture. La pièce support annulaire a avantageusement la forme d'une bague excentrée. L'invention sera décrite plus en-détail en-se référant, à titre d'exemple seulement, aux dessins ci-joints, sur lesquels - la figure 1 est une vue en plan d'un frein à disque selon l'invention; - la figure 2 est une vue en bout correspondante, prise à partir de la gauche; - la figure 3 est une vue semblable prise à partir de la droite; - la figure 4 est une élévation-coupe par la coulisse à étrier du frein; et, - les figures 5, 6 et 7 sont des détails en coupe faite respectivement suivant V-V, VI-VI et VII-VII sur la figure 2. Sur les dessins, le mode de réalisation représenté du frein à disque comprend une coulisse à étrier désignée par le repère d'ensemble 10 et comportant un corps 12, une partie 14 formant pont et un assemblage formant bras d'extrémité 16, l'ensemble de ces parties donnant à la coulisse 10 une forme générale en U dont la partie 14 chevauche un disque de frein 18. L'assemblage du bras d'extrémité 46 comprend une paire d'appendices 20, écartés circonférentiellement, qui sont suspendus à la partie 14 formant pont et qui sont réunis par une barre transversale 22 boulonnée sur les dits appendices.La face frontale de la barre 22 est conformée de façon à comporter des oreilles 24, écartées circonférentiellement, pour positionner un patin de friction, actionné indirectement, comme on le dé- crira par la suite plus en détail. La forme intérieure du corps 12 de la coulisse 10 est conçue pour constituer à son intérieur un cylindre dans lequel peut se déplacer un piston hydraulique 26, agissant sur le disque de frein 18 lorsqu'unie pression hydraulique est applaquée dans le cylindre. Le piston 26 peut également se déplacer vers le disque du frein par l'intermédiaire d'un bloc d'en tretoîsement amovible, désigné par 28 et incluant une came 30 qui peut se déplacer par suite de la rotation d'un levier 32 tournant d'un certain angle de façon à appliquer, par l'intermédiaire d'un bras tampon 34, une poussée à un plongeur 36, à l'extrémité arrondie, qui agit à son tour sur une tige entretoise 38 entrant dans le piston 26.La tige entretoise 38 est vissée dans le piston 26, de sorte que la rotation relative de ces deux éléments, qu'on produit de façon classique à cause de l'usure des garnitures de friction du frein, permettra de régler la longueur du bloc d'entretoisement de façon à compenser cazette usure. Le piston 26 est disposé pour pousser sur une plaque arrî-ère 40 portant un patin 42 en matériau de friction, la plaque arrière 40 étant disposée de àçon-å ttre guídée dans une ouverture dJune plåque d'application du couple 44, fixée à une partie convenable de la structure d'un véhicule et interposée entre le corps 12 et le disque de frein 18. La plaque 44 porte une paire de broches 46 et 48, orientées parallèlement à l'axe et décalées sur une circonférence.Comme il ressort des figures 6 et 7, la coulisse à étrier 10 est montée de façon à pouvoir coulisser sur les broches 46 et 48 et ce mouvement de coulissement est le résultat de la réaction engendrée lorsque l'ensemble 40, 42 du patin à friction avance, en entrant en contact avec le disque de frein 18 à la suite de son actionnement par le piston hydraulique 26. Comme résultat de ce mouvement, un deuxième ensemble de patin à friction comprenant une plaque arrière 50 supportant une garniture 52 en matériau de friction est poussé vers le disque 18 par-suite du mouvement de coulissement de la coulisse. Comme on le remarquera, la plaque arrière 50 est engagée de façon à recevoir les oreilles 24 de la barre 22, qui sont disposées de façon à empêcher les déplacements à la fois circonférentiels et radiaux de l'ensemble de patin actionné indirectement. Les forces de ralentissement supportées par les patins de friction sont transférées, dans le cas du patin 40, 42 directement actionné, à la plaque 44 d'application du couple. Mais dans le cas du patin 50, 52 actionné indirectement, les forces de ralentissement sont transférées par les oreilles 24 et la coulisse à étrier à la broche 48 et de là à la plaque d'application du couple 44. Â la suite de ce transfert des forces de ralentissement, la tendance que la coulisse à étrier aurait à tourner est contrariée par la broche 46. Le mode de construction et la disposition de la broche 48 absorbant l'effort de ralentissement se voient bien sur la figure 7, qui montre que la plaque d'application du couple 44 présente un trou taraudé destiné à recevoir une partie filetée de la broche 48 ayant la forme d'un boulon. La face de la plaque 44 par laquelle le boulon est introduit dans le trou taraudé est évidée pour recevoir un manchon tubulaire 54 présentant un diamètre interne tel qu'il soit radialement écarté du boulon 48 pour permettre au boulon de passer à travers avec un certain jeu. La tête du boulon 48 serre le manchon 54 sur la plaque d'application du couple 44, de sorte que le manchon est chargé à la compression. Le manchon 54 passe à son tour au travers d'un alésage dans un bossage j j, s'étendant vers l'arrière, du corps de la coulisse à étrier et l'alésage dans ledit bossage est agrandi entre ses régions d'extrémité de fa çon à réaliser un contact glissant en deux points entre le bossage et le manchon. D'après la figure 6, on voit que la broche 46 est placée dans une bague excentrée 56 dont la surface externe est disposée de façon à pouvoir coulisser dans une ouverture 57, arrangée pour la recevoir dans le corps de la coulisse, ladite bague servant de support de la broche par rapport à l'ouverture. On notera qu'avec cette disposition de la broche 46 et de la bague excentrée 56, comme l'axe de la broche 46 et celui de la bague 56 sont sensiblement alignés dans le sens radial, il peut n'y avoir pratiquement pas de mouvement radial de la coulisse par rapport à la plaque d'application du couple, puisque la bague 56 ne tourne pas sur la broche 46. Néanmoins, la bague 56 tournera sur la broche 46 lorsqu'une pression circonférentielle est appliquée, de sorte que la broche et la bague fonctionnent comme une fente circulaire dans laquelle peut coulisser la broche. Ainsi, l'emploi d'une bague annulaire excentrée 56 permet d'utiliser la disposition à broche et manchon cylindrique sans soulever le problème de la tolérance et de la liaison sous la charge, car la tolérance dans l'écartement circonférentiel des broches 46 et 48 peut être procurée par rotation de la bague 56 à l'intérieur de l'ouverture 57 de façon à décaler l'axe de l'alésage interne de la bague excentrée 56 pour l'amener dans l'alignement de l'axe de la broche 46. Néanmoins, la compensation de la tolérance radiale est pratiquement nulle, de sorte qu'il y a très peu de mouvement angulaire de la coulisse à étrier qui soit permis et le ballottement au cours de la rotation est négligeable. De plus, la bague excentrée 56 peut être en matériau relativement inattaquable, tel qu'un polymère synthétique, par exemple du Nylon, de façon à diminuer les difficultés de corrosion ou de soudage entre les surfaces de palier, pouvant nat- tre lorsque les surfaces en question sont toutes les deux métalliques. En alternative, la bague excentrée peut être faite d'un matériau compressible ou élastique, de sorte que tout effort de ralentissement dA au freinage, qui provient de la coulisse à étrier et qui doit être transmis à la plaque d'application du couple peut être substantiellement transmis par la broche 48 et non pas par la broche 46. Il est également possible d'utiliser une bague excentrée telle que Sa bague 56 pour déterminer d'avance la proportion de l'effort de ralentissement encaissé par les deux broches 46, 48. L'effort sur la broche 46 doit agir dans la direction de la ligne joignant le centre de cette broche au centre de la bague excentrée 56, sinon cette dernière tournerait, en admettant que la résistance de friction broche-bague et baguepalier soit négligeable. Par conséquent, en faisant passer cette ligne par la ligne d'action de l'effort de ralentissement par laquelle agit l'effort du frein, le point de concoursdD toutes les forces peut être déterminé.Ainsi, en admettant que l'es- pacement entre les centre des ouvertures 55 et 57 dans la coulisse à étrier 10 soit fixé, si l'écartement entre les axes des broches 46, 48 est modifié de façon que la bague-excentrée doive tourner dans une position différente pour recevoir les brochets, il est clair que l'effort Qe réaction sur la broche arrière 46 se trouvera dans une direction différente et aura, par conséquent, une amplitude différente, puisque la ligne d'action de l'effort de ralentissement reste sensiblement inchangée. De cette-façon, on peut choisir d'avance, entre les broches 46 et 48, les proportions de l'effort de ralentissement qu'elles devront supporter au cours du fonctionnement. De façon semblable, si l'on tient compte de la résistance à la friction entre broche et bague et entre bague et palier, il est possible de choisir d'avance la position angulaire de la bague excentrée pour conserver les proportions préfixées de l'effort de ralentissement qui doit être encaissé par chaque broche. Aveo la disposition qui vient--d1tre décrite, il est nécessaire de fixer d'avance l'écartement des broches 46, 48 et il ne pourra résulter de cet écartement particulier qu'un état de partage des charges. Néanmoins, si les deux broches 46 et 48 sont disposées de façon à etre supportées par des bagues excentrées respectives se logeant dans les ouvertures 55, 57 de ia coulisse 10, il n'est pas nécessaire de choisir d'avance avec précision l'écartement des broches 46, 48, car l'é- cartement réel peut être réglé en faisant tourner l'une des bagues excentrées qui est alors bloquée dans son ouverture de la coulisse pour fixer cet écartement.La répartition des charges se produira alors en faisant tourner 1' autre excentrique jusqu'à une position déterminée par cet écartement particulier des broches. La répartition des charges peut être ultérieurement modifiée en débloquant le premier excentrique, en le faite sant tourner de façon à obtenir un nouvel écartement des broches. Dien que dans le mode de réalisation décrit et dans ses variantes, on trouve les broches attachées à la plaque 44 d'application du couple, la coulisse 1O pouvant coulisser sur les broches de façon à se- déplacer par rapport à ladite plaque, fixe, les broches 46, 48 peuvent être aussi bien fixées- à la coulisse dans tous les cas. La plaque d'application du couple présentera alors des ouvertures ou alésages- convenables pour y recevoir les broches avec coulissement. Dans le mode de réalisation décrit, un joint 27 du piston 26 est placé dans la paroi du cylindre hydraulique voisine de l'extrémité ouverte de l'alésage du cylindre Ceci né- cessite que la longueur axiale de l'alésage du cylindre soit relativement grande, car la distance axiale entre la face in- terne arrière du cylindre et le J oint doit titre égale au moins à trois fois l'épaisseur du patin à friction, afin de permettre un fonctionnement efficace dans l'état le plus usé et il faut encore une autre partie pour guider le piston.Néanmoins, si le joint est porté par le piston, on peut avoir une longueur plus courte pour le cylindre, ce qui veut dire qutune plaque d'application du couple plus épaisse et plus résistante peut être logée dans un frein de même dimension axiale. On peut envisager que le système de support positionnant la broche arrière 46 dans l'ouverture 57 comprenne d'autres moyens qu'un manchon annulaire. Par exemple, on pourrait remplacer le manchon par une multiplicité d'organes sup- port s élastiques répartis angulairement autour de la paroi de l'ouverture 57, supportant la broche 46 par rapport à cette ouverture. Le mode de montage du manchon 54 par rapport à la plaque d'application du couple 44 dans le mode de réalisation illustré comprend le boulon 48 serrant le manchon 54 sur la plaque 44 de façon que le manchon 54 soit chargé a' la compres- sion. Comme autre moyen pour monter le manchon 54 on peut envisager le suivant : le manchon 54 est pourvu, à son extrémité éloignée de la plaque d'application du couple 44, d'un filetage intérieur. Le boulon 48 est remplacé par un goujon allongé qui est fileté de façon correspondante. Ce goujon est vissé dans l'ouverture filetée de la plaque d'application du couple, normalement occupée par le boulon 48, à partir du c8té de la plaque d'application du couple- éloigné du manchon, jusqu'à ce que la tête du goujon vienne toucher la plaque d'application du couple. Le manchon est alors enfilé sur le goujon de façon que son extrémité non filetée soit face à ladite plaque. La longueur du goujon est choisie telle qu'il puisse entrer dans les filets du manchon qu'on fait alors tourner pour l'amener en contact avec ladite plaque, dans une rainure annulaire de celle-ci. Lorsqu'on fait tourner ensuite le goujon dans un sens qui l'éloigne de la plaque d'application du couple, un effort de compression est appliqué au manchon. La tête du goujon peut être disposée de façon à se détacher lorsqu'un effort prédéterminé a été appliqué au manchon, ce dernier étant maintenu rigidement par rapport à la plaque d'application du couple. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation qui vient d'être décrit, notamment par substitution de moyens techniques équivalents sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Frein à disque d'un genre dans lequel l'un seulement d'une paire d'éléments à friction est directement déplacé pour entrer en contact avec le disque ou rotor du frein, l'autre élément à friction étant déplacé par suite des forces de réaction engendrées par un tel contact et étant supporté à cet effet par une pièce du genre coulisse à étrier pouvant coulisser en réponse à de telles forces de réaction, caractérisé en ce que la coulisse à étrier (10) est montée pour pouvoir coulisser sur une première broche (48) disposée entre ladite coulisse (10) et une pièce fixe (44) en forme de plaque servant à l'application du couple, avoisinant le disque de frein (18) et une deuxième broche (46) est fixée à l'un desdits éléments (10, 44) en étant écartée circonférentiellement de ladite première broche (48) pour restreindre la rotation de ladite coulisse (10) autour de ladite première broche (48), la deuxième broche (46) étant placée dans une ouverture (57) de l'autre desdits éléments (10, 44) par un moyen de support (56). 2. Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de support comprend une pièce annulaire (56) qui entoure, au moins partiellement, ladite deuxième broche (46) et qui s'adapte, de façon à pouvoir coulisser, dans ladite ouverture (57). 3. Frein à disque selon la revendication 2 caractérisé en ce que la pièce annulaire est faite en matériau élastique. 4. Frein à disque selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce annulaire a la forme d'une bague excentrée (56). 5. Frein à disque selon la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième broche (46) a une section transversale circulaire, la bague excentrée annulaire (56) présentant un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de la broche (46) et un diamètre extérieur sensiblement égal à celui de l'ouverture (57). 6. Frein à disque selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce annulaire a la forme d'une bague excentrée (56) pouvant tourner librement dans l'intérieur de l'ouver- ture (57) dans la coulisse (in), ce qui permet, au cours de l'assemblage du frein, une tolérance sur l'écartement circonférontiel des broches (46) et (48) par rotation de 1 bague ex- centrée (56) dans l'ouverture (57), de facon à décaler l'axe de l'ouverture dans la bague excentrée (56) recevant la broche (46) jusqu'à l'alignement avec l'axe de la broche (46) 7. frein à disque melon la revendicstion 2, caracté- risé en ce que la pièce annulaire a la forte d'une bague excentrée (56) pouvant tourner librement dans l'ouverture (10), l'é- cartement des broches (46,48) étant choisi d'avance pendant l'asserblage du frein de façon à obtenir une orientation particulière pour la barre excentrée par rapport à la broche (46) et à l'ouverture (57), la broche arrière (46) étant agencée pour supporter une proportion prédéterminée de la force de ralentisserment 8e Frein à disque selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce annulaire a la forme d'une bague excentree (56) et en ce que la première broche (48) est supportée par une autre bague excentrée placée de façon à pouvoir coulisser dans ladite autre pièce, ce qui fait que l'écartement circonférentiel effectif des broches (46,48) peut être réglé au cours de l'assemblage du frein en faisant tourner l'une des bagues excentrées par rapport à son ouverture respective et en bloquant cette bague pour fixer l'écartement, la répartition des chartes de la force de ralentissement entre la première et la deuxième broche étant déterminée par l'orientation angulaire résultant de autre bague excentrée déterminée par cet écartement rarti- culier effectif des broches. 9. frein à disque selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite première broche corprend un nanchon (54) serré par un boulon (48) sur la plaque (44) d 'applica- tion du couple de façon å etre comprimé. lOo frein à disque selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite première broche comprend un manchon serré sur la plaque d'application de couple par un goujon fileté allongé qui se visse dans des filets internes correspondants du manchon, situés à son extrémité éloignée de la plaque d'application du couple. 11. Frein à disque selon la revendication 10, caractérise en ce nue le goujon est pourvu initialement d7une tête ner @@tant de la visser dans la plaque d'application du couple de faucon à appliquer au manchon un effort de compression, la tête étant dissposée de façon à se détacher du goujon lorsqu'un effort de compression prédéterminé a été appliqué au manchon.