Brevet FR2258565A1 — publié le 19761126

La présentedemande est une demande divisionnaire issue de la demande 73/39685 déposée le 8 Novembre 1973. L'invention a pour objet un patin pour frein à disque. L'invention vise notamment un patin pour frein à disque dans lequel les moyens de serrage sont associés à un étrier pour solliciter au moins un patin en contact frottant contre un disque tournant, ledit patin comportant une plaque porte-garniture sur laquelle est fixée une garniture de friction, ladite plaque porte-garniture comportant une extension radiale coopérant en coulissement et en ancrage avec deux surfaces axiales circonférentiellement espacées prévues dans ledit étrier pour chaque sens de rotation du disque, lesdites surfaces axiales étant radialement décalées par rapport à la force tangentielle engendrée lors du contact frottant de ladite garniture avec le disque tournant. tes freins à disque de ce type, qu'ils soient à étrier fixe ou à étrier coulissant sur un support fixe, offrent l'avantage d'un encombrement et d'un poids réduits. te décalage radial des surfaces de coulissement et d'ancrage des patins par rapport aux surfaces frottantes de ces derniers présente cependant l'inconvénient d'en- gendrer lors du freinage un couple de basculement qui tend à faire basculer les patins par rapport à l'étrier. Pour remédier à cet inconvénient, les dimensions de l'extension formée sur la plaque porte-garniture, ainsi que celles de la partie de l'étrier qui coopère avec cette extension sont nécessairement relativement importantes, ce qui réduit d'autant les avantages inhérents aux freins de ce type. L'invention propose un patin pour un frein tel que défini plus haut dans lequel les forces transmises par les patins à l'étrier ont pu être sensiblement réduites pour un frein de dimensions données,de sorte que les surfaces de coulissement et d'ancrage, et par conséquent la masse totale du frein, se trouvent réduites de façon appréciable. Ce résultat est obtenu dans le patin pour frein à disque selon l'invention qui est du type comportant une plaque porte-garniture sur laquelle est fixée une garniture de friction, ladite plaque porte-garniture comportant une extension sur laquelle sont formés quatre bords de coulissement et d'ancrage groupés deux à deux, le contact frottant de ladite garniture avec un disque tournant engendrant une force tangentielle de freinage. Selon l'invention, ladite extension forme un T dont chaque extrémité comporte un premier desdits bords de coulissement et d'ancrage, sensiblement parallèle à la ligne d'application de ladite force tangentielle, et un second desdits bords définissant avec un plan perpendiculaire à ladite ligne d'application un angle différent de zéro.Préférentiellement, la tangente dudit angle est sensiblement égale à la distance séparant le centre du second bord d'une première extrémité de ladite extension en T et ladite ligne d'application, divisée par la distance séparant le centre du premier bord de la seconde extrémité de ladite extension en T et le centre dudit second bord selon une direction parallèle à ladite ligne d'application. L'invention sera maintenant décrite en se référant aux dessins annexés dans lesquels La Figure 1 est une vue transversale en coupe, partielle, d'un frein à disque selon l'invention La Figure 2 est une vue en plan du frein de la Figure 1, La Figure 3 représente un patin pour le frein des Figures 1 et 2, La Figure 4 représente un patin pour un frein selon un autre mode de réalisation de l'invention. Dans le frein à disque représenté sur les Figures t et 2, un étrier, désigné dans son ensemble par la référence 10, chevauche un disque 12 et comporte des moyens de serrage pour venir appliquer deux patins 14 et 16 contre les faces correspondantes du disque 12. Ces moyens de serrage sont constitués par un moteur de frein 18, à fluide sous pression, actionnant le patin 14 et, soit par un second moteur de frein (non représenté), soit par une pièce de réaction de l'étrier, celui-ci coulissant alors axialement sur un support fixe (non représenté), actionnant le patin 16. Chaque patin est formé d'une plaque porte-garniture 22 sur laquelle est fixée une garniture de friction 24. Comme le montre en particulier la Figure 3, chaque plaque porte-garniture 22 comporte une extension 26, en forme de T, s'étendant radialement à l'extérieur de la périphérie du disque 12. Chaque extrémité 28, 30 de l'extension 26 comporte deux bords de coulissement et d'ancrage 32 et 34 prévus pour coopérer avec des surfaces correspondantes 36 et 38 de l'étrier 10.Les surfaces 36. et 38 forment dans les bords axiaux d'une ouverture 20 prévue dans la partie de 1' étrier 10 chevauchant le disque deux rainures axiales 40 et 42.Selon l'invention l'ancrage des patins se fait uniquement par un de leurs bords 32 pour chaque sens de. rotation du disque 12. tes bords 34 évitent l'échappement radial des patins vers l'intérieur du frein. Un fil métallique 44 formant ressort anti-bruit est interposé entre chaque patin et l'étrier 10. Le fil métallique 44 traverse un perçage 46 et une/48 prévus dans l'extension 26 du patin. te fil 44 prend appui sur la surface 36 de la rainure 42. La mise en oeuvre des moyens de serrage entraine le contact frottant de chaque garniture 28 avec les surfaces correspondantes du disque 12. Lorsque le disque 12 tourne dans le sens de la flèche A représentée sur la Figure 2, il en résulte la création d'une force tangentielle T dont le point d'application B est sensiblement au centre de la surface de frottement du patin 14. te décalage radial des surfaces de coulissement et d'ancrage 36 et 38 prévues dans les rainures 40 et 42 par rapport au point d'application B de la force T entraxe la création diun couple de basculement proportionnel, d'une part à la force T, d'autre part à la distance séparant le centre du bord 32 de l'extrémité 28 de l'extension du patin 14 et la ligne d'application de la force T, selon un plan- parallèle au plan du disque.Alors que la force T est entièrement transmise en Tl à la surface 36 de la rainure 40 par le bord 32 de l'extrémité 28 du patin, le couple de basculement se répartit entre la-surface 36 de la rainure 40 et la surface 38 de la rainure 42. La force T étant entièrement transmise à ltétrier 10 par le bord 32 de l'extrémité 28 du patin, le rôle du bord 34 de l'extrémité opposée 30 de l'extension 26 est uniquement de transmettre une partie F1 du couple de basculement à l'étrier. il en résulte que l'orientation du bord 34 de l'extrémité 30 de I'extension détermine l'orientation des forces FI et F2 dues au couple de basculement et agissant sur l'étrier 10 par l'intermédiaire des bords 32 et 34 placés respectivement aux extrémités 28 et 30-de l'extension 26. Selon l'invention, le bord 34 est sensiblement parallèle à la ligne d'application de la force T de telle manière que, pour une distance donnée séparant les centres des bords opposés 32 et 34, les forces Fl et F2 résultant du couple de basculement soient minimales. te bord 32 transmet à l'étrier 10 la force TI ainsi qu'une force F2 due au couple de basculement dont la direction est parallèle à celle de la force Fl, déterminée par la normale à la face 34, et dont l'intensité est égale à l'intensité de la force Tt que multiplie la distance séparant le centre de la surface 32 et la ligne d'application de la force T, selon un plan parallèle au plan du disque, et que divise la distance séparant les centres des bords' 32 et 34 placés respective ment aux extrémités 28 et 30 de l'extension 26 du patin. La direction de la force résultante R agissant par l'intermédiaire du bord 32 sur l'étrier 1O peut donc être entièrement déterminée en fonction des dimensions du patin et quelle que soit l'intensité de la force T. En effet, la force résultante R définit avec la force T1 un angle out dont la tangente est sensiblement égale au module de la force F2 que divise le module de la force T1. La tangente de l'angle o( est donc -égale à la distance séparant le centre du bord 32 de l'extrémité 28 de l'extension et la ligne d'application de la force T, selon un plan parallèle au plan du disque, divisée par la distance séparant les centres des bords 32 et 34 placés respectivement aux extrémités 28 et 30, selon une direction parallèle à la ligne d'application de la force T. Selon l'invention, le bord 32 est choisi sensiblement perpendiculaire à la force résultante R de telle manière que le bord 32 ancre sur la surface 36 de la rainure 40 de l'étrier 10 dans les meilleures conditions possibles. Cela est toujours possible car la direction de la force R est, comme on l'a vu précédemment, indépendante de l'intensité de la force T. Comme le montre la Figure 3, les bords 32 du patin font alors un angle o( avec un plan perpendiculaire à la ligne d'application de la force T. tes patins 14 et 16 sont symétriques par rapport au plan axial perpendiculaire à la force T de telle manière qu'ils puissent être intervertis et fonctionnent de manière identique quel que soit le sens de rotation du disque 12. Pour une dimension donnée de l'ouverture 20, c'est-à-dire un écartement donné des rainures 40 et 42, ainsi que pour une dimension donnée des patins, l'orientation selon l'invention des bords 32 et 34 de ces derniers permet de minimiser au maximum les efforts trans- mis par ces bords à l'étrier 10 et donc de réduire les dimensions des surfaces 36 et 38 de l'étrier 10. I1 en résulte une diminution sensible du volume et de la masse totale du frein. Sur-la Figure 4, on a représenté un patin pour un frein à disque dans lequel le disque tournant est annulaire, l'étrier étant placé à l'intérieur de celui-ci. les parties de ce patin remplissant des fonctions identiques à celles du patin de la Figure 3 ont été désignées par les mêmes numéros de référence augmentés de 100. te patin représenté sur la Figure 4 est formé d'une plaque porte-garniture 122 et d'une garniture de friction 124. I1 comporte une extension en forme de T 126, dirigée radialement vers le centre du disque (non représenté), sur laquelle sont formés quatre bords de coulissement et d'ancrage 132 et 134. tes bords 134 sont sensiblement parallèles à la ligne d'application de- la force tangentielle engendrée lors de l'engagement frottant entrela garniture 128 et le disque-tournant. Les bords 132 définissent avec un plan perpendiculaire à la ligne d'application de la force tangentielle un angle o( 1 dont la tangente est sensiblement égale à la distance séparant le centre du bord 132 sur lequel ancre la patin lors de la rotation du disque et la ligne d'application de la force tangentielle, divisée par la distance séparant le centre du bord 132 et le centre du bord 134 placés respectivement aux extrémités opposées t28 et 130 de 11 extension 126, selon une direction parallèle à la ligne d'application de la force tangentielle. L'extension 126 comporte de plus deux perçages 146 et deux encoches 148 prévus pour recevoir un fil métallique formant ressort anti-bruit. te patin représenté sur la Figure 4 est sensiblement symétrique selon un plan axial perpendiculaire à la force tangentielle engendrée lors du freinage. Comme dans le premier mode de réalisation, les bords 132 et 174 sont orientés de telle manière qu'ils permettent de réduire au maximum les efforts transmis à l'étrier lors da freinage et donc la masse totale du frein. REVENDICATIONS 1. Patin pour frein à disque, comportant une plaque porte-garniture sur laquelle est fixée une garniture de friction, ladite plaque porte-garniture comportant une extension sur laquelle sont formés quatre bords de coulissement et d'ancrage groupés deux à deux, le contact frottant de ladite garniture avec un disque tournant engendrant une force tangentielle de freinage, ledit patin étant caractérisé en ce que ladite extension forme un T dont chaque extrémité comporte un premier desdits bords de coulissement et ancrage, sensiblement parallèle à la ligne d'application de ladite force tangentielle, et un second desdits bords définissant avec un plan perpendiculaire à ladite ligne d'application un angle différent de zéro. 2. Patin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tangente dudit angle est sensiblement égale à la distance séparant le centre du second bord d'une première extrémité de ladite exten sipn en T et ladite ligne d'application , divisée par la distance séparant le centre du premier bord de la seconde extrémité de ladite extension en T et le centre dudit second bord selon une direction parallèle à ladite ligne d'application. 3. Patin selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite extension comporte au moins un perçage et au moins une encoche. 4. Patin selon ltune quelconque des revendications i à 3, caractérisé en ce qu'il est sensiblement symétrique selon un plan perpendiculaire à ladite ligne d'application et passant par le point d'application de ladite force tangentielle.