Brevet FR2283359A1 — publié le 19760326

L'invention est relative à un mécanisme de frein à disque, notamment pour véhicules automobiles. L'invention a pour but de fournir un frein à disque dtun type nouveau. Selon une caractéristique, le frein à disque selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte un disque de frein ; un support ; deux bras montés sur le support et ayant chacun une première partie et une seconde partie s'étendant respectivement perpendiculairement et parallèlement à l'axe de rotation du disque ; deux plaques de pression montées par des parties en forme de crochets sur les secondes parties pour permettre les mouvements coulissants des plaques de pression parallèlement à l'axe ; des garnitures de frein fixées à ces plaques de pression ; un étrier monté sur les bras pour être déplacé parallèlement à l'axe et pour provoquer le déplacement des garnitures de frein pour les rapprocher et les éloigner de façon que/, pendant l'utilisation, les garnitures de frein viennent en contact de friction sur le disque de frein et soient éloignées du disque de frein. Selon une autre caractéristique, le frein à disque comporte un ressort interposé entre l'étrier et chacune des parties en forme de crochets pour empêcher le cliquetis ou grincement des plaques de pression pendant l'utilisation, ce ressort étant constitué par une plaque courbée pour former une partie venant en contact avec l'étrier et une partie venant en contact avec les parties en forme de crochets, et ayant une partie en forme de languette ou de doigt dont l'extrémité libre est une extrémité venant en contact avec une partie d'une des garnitures de frein et étant en matière engendrant un signal d'alarme audible quand pendand l'utilisation la garniture de frein correspondante a été suffisamment usée pour que le doigt vienne en contact matériel avec le disque de frein pendant le freinage. Selon une autre caractéristique encore, l'étrier est monté sur des bras par des guides, chaque guide comportant une douille traversant un alésage surdimensionné du bras correspondant et étant fixé par une vis à ce bras, des manchons élastiques enfermant,de façon étanche, la partie de la douille située dans I'alé sage pour la protéger. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exem- ple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels Fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un frein à disque selon un mode de mise en oeuvre de l'invention Fig. 2 est une coupe suivant la ligne brisée II-II de la fig. 1 Fig. 3 est une vue suivant la flèche III de la fig. 1 Fig. 4 est une vue partielle suivant la flèche I de la fig. 3 Fig. 5 est une vue en perspective de l'un des ressorts anti-cliquetis du frein de la fig. Fig. 6 est, à plus grande échelle, une coupe selon la ligne VI-VI de la fig. 1 ; et Fig. 7 est une vue en perspective du frein à disque selon la flèche VII de la fig. 1, les ressorts anti-cliquetis étant enlevés. Le frein à disque représenté sur les fig. 1 et 2 comporte un support 1 sur lequel est fixé un bras d'accouplement comportant des éléments 2 d'accouplement auxquels un bras de suspension (non représenté) est accouplé par l'intermédiaire d'un amortisseur ou d'un joint à rotule. Sur le côté de la roue opposé à celui des éléments d'accouplement 2, le support comporte une fusée 3 sur laquelle un moyeu 5 est supporté pour tourner par l'intermédiaire de paliers 4, d'une façon bien connue. Un disque de frein 7 est fixé au moyeu 5 par des vis 6 et une roue à disque 11 comportant une jante 10 est fixée à un flasque 5a du moyeu 5 par des boulons 8 et des écrous 9. Par suite, pendant la marche du véhicule, le disque 7 et la jante 10 tournent solidairement avec le moyeu 5 par rapport au support 1. Comme le montre la fig. 1, deux bras 13 et 14 sont fixés au support 1 par des vis 12. L'un des bras 13 comporte une partie 13a perpendiculaire par rapport à l'axe -de rotation du disque 7 et donc parallèle au disque 7, cette partie étant formée pour-supporter le couple de freinage pendant le mouvement en marche avant du véhicule, et une partie 13b (fig. 3) à l'extré- mité avant de la partie 13a et coudée dans une direction parallèle à l'axe du disque 7,-et donc perpendiculaire au disque.De façon analogue, l'autre-bras 14 comporte une partie 14a parallèle au disque 7 et qui est formée pour supporter le couple de freinage pendant le mouvement en marche arrière du véhicule, et une partie 14b à l'extrémité avant de la partie 14a et qui est coudée dans une direction perpendiculaire au disque 7. Des oreilles 15a et 15b d'un étrier 15 sont supportées de façon mobile par des guides 16 et 16' fixés sur les parties 13a et 14a des bras 13 et 14, respectivement. Comme le montre la fig. 2, une garniture de frein 21 est tenue par une plaque de pression en métal 22 et une garniture de frein 24 est tenue par une plaque de pression en métal 25 de façon que les garnitures de frein soient mises en contact de friction avec les surfaces 7a et 7b du disque 7. Un piston 28, situé dans une chambre pour piston 27 de l'étrier 15 pour être déplacé par la pression de l'huile de freinage envoyée dans la chambre, est en contact avec le côté arrière de la plaque de pression 22, et une branche 15g de l'étrier, qui s' étend sur le côté opposé à celui du piston 28 devant le disque 7, est en contact avec le côté arrière de l'autre plaque de pression 25. Pour empêcher l'entrée d'eau boueuse et d'autres corps étrangers, un joint 29 et un manchon élastique 30 ayant la forme d'un soufflet fixé-au piston, sont placés entre l'étrier 15 et le piston 28. En considérant les fig. 3 et 4, les parties en crochets 22a et 22b sont formées aux extrémités-respectives de la plaque depression 22 et ces parties sont engagées au-dessus des angles intérieurs 13c et 14c des parties 13b et 14b pour empêcher le déplacement latéral de -la plaque de pression tout en permettant qu'elle glisse le long des parties 13b et 14b en se rapprochant et en s'éloignant du disque 7. De façon similaire, les parties en crochets- 25a et 25b sont formées sur l'autre -plaque de pression 25 et elles sont engagées de façon similaire sur les angles 13c et-14c. Un ressort anti-cliquetis 31 est placé entre la branche 15g de l'étrier 15 et les parties en crockets 22a et 25a des plaques de pression 22 et 25. Comme le-montre la fig. 5,- le ressort anti-cliquetis 31 comporte un corps de ressort allongé 32 qui est formé en cambrant une feuille plate de métal pour lui donner sensiblement la forme de la lettre R en profil, des parties d'accrochage 33 et 34 aux extrémités du-profil en R, une languette ou doigt 35 venue de matière avec le corps du ressort et dépassant de la partie 33 de façon à former avec le côté voisin de la lettre R un angle supérieur à celui que fait la partie 33 avec ledit côté, et un ergot 36 formé à une extrémité de la partie 34 par cambrage à angle droit Le doigt 35 a une largeur faible correspondant à l'épaisseur de la garniture de frein quand la limite d'utilisation de la garniture a été atteinte, et il produit un signal d'alarme audible par contact mécanique direct avec la garniture de frein 24 quand celle-ci a été usée au-delà de sa limite d'utilisation. Ainsi qu'il apparalt sur les fig. 3 et 4, la partie d'accrochage 33 est engagée sur la partie du bord 15d de la branche 15g, l'autre partie dtaccrochage 34 et l'ergot 36 sont engagés sur les parties des angles 22c et 25c des parties en crochets 22a et 25a et le doigt 35 est positionné de façon que sa surface 35a soit mise en contact avec la surface de montage 25e de la plaque de pression 25 et que l'extrémité libre 3-5b du doigt vien ne en contact avec la surface périphérique extérieure 24a de la garniture de frein 24. D'autre part, entre la branche 15g de l'étrier 15 et les parties en crochets 22b et 25b des plaques de pression métalliques 22 et 25, un ressort-anti-cliquetis 31' qui, comme le ressort-31, comporte un corps de ressort 32', des parties d'accrochage 33' et 34", un doigt 35' et un ergot 36', est placé de façon que-la partie d'accrochage 33' soit engagée sur l'autre partie d'angle 15e de la branche 15g et que la partie d'accrochage 34' et l'ergot 36' soient engagés sur les parties d'angle 22d des parties en crochets 22b et 25b. Il est possible aussi de former les ressorts anti-cliquetis 31 et 31' en une seule pièce. De cette façon, les plaques de pression métalliques 22 et 25 tenant les garnitures de frein 21 et 24 sont tenues entre les parties 13b et 14b des bras 13 et 14 du fait des parties en crochets 22a, 22b et 25a, 25b-de façon à ne pas pouvoir stéchap- per ni vibrer, -du fait-de déplacements vers l'extérieur, en raison des ressorts anti-cliquetis 31, 31'. Quand l'huile de freinage sous pression est envoyée das la chambre 27 pour freiner le véhicule, la plaque de pression métallique 22 est déplacée par le piston 28 tandis que les parties en crochets 22a et 22b restent engagées sur les parties d'angles 13c et 14c des parties 13b et 14b, pour l'application de la garniture de frein 21 contre la surface intérieure 7a du disque 7.Ensuite, du fait de la force de réaction résultant de la pression de la garniture de frein 21 contre le disque de frein, l'étrier 15 est déplacé par rapport aux guides 16 et 16' dans le sens opposé à celui du déplacement du piston 28. La plaque de pression métallique 25 est déplacée par la branche 15g de l'étrier 15 d'une façon analogue au déplacement de la plaque de pression 22, les parties en crochets 25a et 25b restant engagées sur les parties d'angles 13c et 14c des parties 13b et 14b et la garniture de frein 24 est repoussée avec pression contre la surface extérieure 7b-du disque 7. De cette façon, les deux garnitures de frein sont amenées en contact à friction complet sur le disque 7, et le disque est freiné. Te frein est établi de façon que, dans le cas de marche en avant du véhicule, le couple de freinage soit supporté par le bras 13 du fait de l'engagement de la partie 13b contre les cro- chers 22a et 25a et que, dans le cas de la marche en arrière, le couple-de freinage soit supporté par l'autre bras 14 du fait de l'engagement de la partie 14b sur les crochets 22b et 25b de l'autre côté. Quand ces opérations de freinage sont répétées, les garnitures de frein 21 et 24 sont usées progressivement et elles deviennent minces--Quand-la limite d'utilisation est dépassée, l'un ou l'autre ou les deux doigts 35 et 35' des ressorts anticliquetis 31 et 31' passant le long de la plaque de pression métallique -25, vient en contact matériel direct avec la surface 7b du disque 7. Ce contact provoque la production d'un signal d'alarme ayant un son métallique. Comme il a été expliqué ci-dessus,,avec le frein à disque décrit ci-dessus, un signal d'alarme audible, indiquant que les garnitures de frein sont usées au-delà de la limite de service, est émis automatiquement par les doigts 35 et 35' de sorte que l'utilisateur du véhicule est informé que les garnitures de frein doivent être remplacées. Par suite, des inconvénients tels que la diminution de l'action de freinage du fait de l'usure des garnitures de frein 21 et 24 au-delà de la limite de service peuvent être évités et, par suite, la sécurité du véhicule peut être augmentée. Les doigts ou languettes 35 et 35' peuvent être fixés au corps du ressort au lieu d'etre venus de matière avec ce corps. Même dans le cas du contact de l'un des doigts avec le disque 7, seules de petites régions périphériques du disque sont impliquées dans ce contact.La forme du ressort est avantageuse du fait qu'elle ne nécessite-pas que les autres parties du frein à disque soient adaptées spécialement pour recevoir les ressorts. Suivant une autre caractéristique de l'invention, comme le montre en détail la fig. 6, le guide 16 comporte une douille 17 qui traverse un alésage surdimensionné de l'oreille 15a et qui supporte celle-ci en permettant son mouvement, une vis 19 avec une rondelle 18 qui supporte la douille 17 sur la partie 13a, et des manchons élastiques 20a, 20b qui enferment de façon étanche la partie de la douille 17 se trouvant dans l'alésage surdimensionné pour empêcher la rouille, ces manchons élastiques étant interposés entre l'oreille 15a et la douille 17 de façon qu'une extrémité de chaque manchon soit étroitement logée dans une rainure 15c ou 15d de la surface intérieure de l'alésage de l'oreil- le 15a et que l'autre extrémité soit logée étroitement dans une rainure 17b ou 17c de la surface extérieure de la douille 17. L'oreille 15a peut être déplacée le long de la douille 17 pendant le freinage. Avec cette construction, la douille 17 comporte une collerette 17a qui maintient les manchons élastiques 20a et 20b du fait du serrage de la vis 19 afin d'empêcher l'endommage- ment des manchons. En raison du jeu entre la douille 17 et la vis 19 les écarts d'usinage résultant de la fabrication n'ont aucun effet nuisible pendant le vissage. Quand un mouvement coulissant a lieu entre l'oreille 15a et la douille 17, ces éléments ne sont pas en contact direct, le contact étant assuré par les parties 20c et 20d des manchons 20a et 20b formant des joints d'étanchéité étroitement logés dans les-rainures 15c et 15d.Par suite, un glissement défectueux qui résulterait de causes telles que la présence de défauts ou de rayures si la construction était telle que l'oreille 15a et la douille 17 puissent venir en contact métallique, est empêcké et le positionnement précis de l'oreille 15a est assuré. De plus, le jeu 15f entre la partie centrale de la-douille et l'alésage 15e de l'oreille 15a est rempli de graisse. Le glissement de oreille 14a est par suite doux pour éviter les frottements après le relâchement de frein. L'autre guide 16' est construit exactement de la meme façon que le guide 16 et supporte l'oreille 15b de l'étrier 15 en permettant le déplacement de l'oreille. Pour remplacer les garnitures de frein 21 et 24, l'assemblage à vis entre les vis 19 et les parties 13a et-14a est supprimé à partir de la condition pour laquelle les douilles 17 sont immobilisées par les colliers ou têtes 17a des guides 16 et 16'. Ensuite, l'étrier 15 peut être enlevé des bras 13 et 14. tes ressorts anti-cliquetis 31 et 31' peuvent aussi être enlevés. Les garnitures de frein 21 et 24 peuvent alors être elr1e- vées en même temps que les plaques de pression métalliques 22 et 25. Comme il a été expliqué ci-dessus, les guides 16 et 16' pour guider l'étrier 15 sont situés du côté du chassis et par suite peuvent être facilement enlevés pendant le remplacement des garnitures de frein 21 et 24. Chaque mécanisme de guidage 16, 16' peut être monté en serrant simplement la vis 19 sur le côté intérieur du disque 7. De plus, comme les garnitures de frein 21 et 24 sont montées sur les bras 13 et 14 indépendamment des guides 16 et 16', la superficie des garnitures de frein peut être facilement augmentée. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative, et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICAI0NS 1. Frein à disque, caractérisé par le fait qu'il comporte un disque de frein ; un support ; deux bras montés sur le sup- port et ayant chacun une première partie et une seconde partie s 'étendant respectivement perpendiculairement et parallèlement à l'axe de rotation du disque ; deux plaques de pression montées par des parties en forme de crochets sur les secondes parties pour permettre les mouvements coulissants des plaques de pression parallèlement à l'axe ; des garnitures de frein fixées à ces plaques de pression ; un étrier monté sur les bras pour être déplacé parallèlement à l'axe et pour provoquer le déplacement des garnitures de frein pour les rapprocher et les éloigner de façon que, pendant l'utilisation, les garnitures de frein viennent en contact de friction sur le disque de frein et soient éloignées du disque de frein. 2. Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un ressort interposé entre étrier et chacune des parties en forme de crochets pour empêcher le cliquetis ou grincement des plaques de pression pendant l'utilisation, ce ressort étant constitué par une plaque courbée pour former une partie venant en contact avec l'étrier et une partie venant en contact avec les parties en forme de crochets, et ayant une partie en forme de languette ou de doigt dont l'extrémité libre est une extrémité venant en contact avec une partie d'une des garnitures de frein et étant en matière engendrant un signal alarme audible quand pendant l'utilisation la garniture de frein correspondante a été suffisamment usée pour que le doigt vienne en contact matériel avec le disque de frein pendant le freinage. 3. Frein à disque selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la plaque formant le ressort est en métal et le doigt'est en une seule pièce avec le ressort. 4. Frein à disque selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le ressort a une forme allongée et un profil en section transversale sensiblement la forme dsun R, la partie engagée sur l'étrier et les parties engagées sur les parties en crochets dépassant respectivement des extrémités libres de la forme en R, le doigt comportant une extrémité venant en contact de friction sur le pourtour de la garniture de frein, ce doigt formant avec le côté correspondant de la partie en forme de R un angle supérieur à celui formé par la partie engagée sur l'étrier. 5. Frein à disque selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'étrier est monté sur des bras par des guides, chaque guide comportant une douille traversant un alésage surdimensionné du bras correspondant et étant fixé par une vis à ce bras, des manchons élastiques enfermant, de façon étanche, la partie de la douille située dans l'alésage pour la protéger.