Brevet FR2320464A1 — publié le 19770304

L'invention concerne un dispositif de protection des surfaces de coulissement cylindriques d'un ensemble constitué par un élément male et un élément femelle susceptibles de se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre, l'élément mile débouchant sur au moins une face de l'élément femelle. Lorsque des ensembles de ce type sont susceptibles de recevoir des projections de toutes sortes, il est de pratique courante de disposer entre la face de l'élément femelle exposée à l'air am- biant et l'élément mgle un soufflet d'étanchéité élastique, de préférence en caoutchouc, afin de protéger les surfaces de coulisse- ment.Cependant, lorsqu'un tel soufflet d'étanchéité est soumis à des variations importantes de température et d'envirolmement ainsi qutà des projections diverses telles que des projections de gravier il arrive que ce soufflet se détériore et se déchire, ce qui a pour conséquence de supprimer à peu près totalement la protection des -surfaces de coulissement et donc quelquefois d'interdire complètement le coulissement relatif des éléments constituant ledit ensemble lorsque les conditions d'emploi sont particulièrement difficiles. De plus, ces soufflets d'étanchéité peuvent être facilement endommagés au cours de manipulations diverses. Affin n d'éliminer ces inconvénients, l'invention propose un dispositif de protection comportant un joint d'étanchéité en matériau élastique associé de façon étanche à ladite face de l'élément femelle et coopérant par au moins une première lèvre avec la surface externe de l'élément malte, le joint d'étanchéité portant du coté opposé à ladite face de l'élément femelle un élément de raclage en matériau rigide affleurant la surface externe de l'élément malte. Gracie à une telle disposition, le nettoyage des surfaces de coulissement steffectue en deux temps. Dans un premier temps, les particules de matières solides déposées sur la surface externe de l'élément mgle sont nettoyées par l'élément de raclage, et dans un deuxième temps, les particules liquides qui peuvent avoir traversé le premier barrage constitué par l'élément de raclage sont retenues par la lèvre formée sur le joint d'4tanchéité. La disposition selon l'invention permet de plus un autocentrage de l'élément de raclage sur l'élément male grace à son montage avec jeu radial sur le joint d'étanchéité dont la constitution élastique permet de compenser une légère différence d'entre-axe pouvant exister entre l'élé- ment de raclage et l'élément mule. Selon un mode de réalisation particulier de la présente invention, un film de lubrifiant est inséré entre lesdites surfaces de coulissement. De préférence une gorge est alors formée dans la surface interne de l'élément femelle pour former réservoir de lubrifiant. Dans ce cas, le joint d'étanchéité peut alors coopérer par une seconde lèvre avec la surface externe de l'élément mâle. Cette seconde lèvre empêche l'échappement du film de lubrifiant vers l'ex- térieur alors que, comme on l'a vu précédemment, la première lèvre protège les surfaces de coulissement contre les contaminants liquides provenant de l'extérieur. Un tel dispositif de protection peut être en particulier utilisé sur des freins à disque dans lesquels un ensemble mobile est monté sur des colonnettes associées à un élément fixe du frein. L'ensemble mobile comporte un moteur de frein venant appliquer directement un premier élément de friction contre une face du disque et, par réaction un second élément de friction contre la face opposée du disque. Au fur et à mesure de l'usure des garnitures associées aux éléments de friction, ltensemble mobile se déplace axialement le long des colonnettes de façon micrométrique, de telle sorte que des particules diverses (boue, graisse, etc.) viennent se déposer à la surface externe des colonnettes et doivent être dégagées lorsqu'un léger coulissement de l'ensemble mobile est nécessaire lors de la mise en oeuvre du frein.Cependant, cette utilisation du dispositif de protection selon l'invention n'est pas limitative et constitue uniquement un exemple d'application particulier. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de la présente invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels La Figure 1 représente une vue de dessus d'un frein à disque dont les colonnettes sont pourvues de dispositifsde protection réalisésselon la présente invention, La Figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la Figure 1, et La Figure 3 est une vue agrandie en coupe selon la ligne 3-3 de la Figure 2. Le frein à disque représenté à titre d'exemple sur les Figures 1 et 2 comporte un ensemble mobile 10 monté coulissant par l'intermédiaire de deux colonnettes 12 sur un plateau support fixe 14 disposé au voisinage du disque 16. L'ensemble mobile 10 comporte un moteur de frein 18 sollicitant directement un premier patin 20 contre une face du disque 16, et, par réaction, un second patin 22 contre 11 autre face du disque 16 par l'intermédiaire d'un élément 24 chevauchant le disque. lies patins 20 et 22 sont montés en coulissement et en ancrage sur l'élément 24 de telle sorte, que lors d'une mise en oeuvre du frein, les efforts de freinage sont transmis des éléments de friction 20 et 22 à l'ensemble mobile 10 par l'intermédiaire de ltélément 24. les efforts de freinage sont ensuite transmis de l'ensemble mobile 10 au plateau support fixe 14 par l'intermédiaire des colonnettes 12. Chacune des colonnettes 12 constitue l'élément mile d'un ensemble dont l'élément femelle est constitué par une partie en forme de fourreau 26 prolongeant radialement ltélément 24 vers l'intérieur du frein. Chacune des colonnettes 12 est de plus vissée dans le plateau support fixe 14 et débouche sur chacune des faces 28 du fourreau 26 qui lui est associé. Comme le montre en particulier la Figure 3, un dispositif de protection désigné de façon générale par la référence 30 est prévu entre les surfaces de coulissement des colonnettes 12 et des fourreaux 26 au voisinage de chacune des faces 28.Chacun des dispositifs de protection 70 est constitué dXun élément de raclage 32-, d'un joint d'étanchéité 34, d'un réservoir de lubrifiant 36, et d'un dispositif anti-bruit 38. L'élément de rAclage 32 est constitué par une coupelle en matériau rigide, de préférence inoxydable, tel que de l'acier inoxydable, et affleure la surface externe 40 de la colonnette 12. Le bord périphérique externe de l'élément de raclage 32 est monté avec jeu radial dars une gorge 42 formée dansle joint d'étanchéité 34.Ce dernier est lui-meme monté dans un renfoncement 44 formé sur la face 28 du fourreau 26, et il est immobilisé grace à un renflement 46 formé sur Sa périphérie externe qui pénètre dans un dégagement annulaire correspondant 48 formé dans le renfoncement 44. Dans le mode de réalisation représenté, le bord 50, dirigé vers l'extérieur du renfoncement 44, du renflement 46, ainsi que le bord correspondant du dégagement 48, sont sensiblement perpendiculaires à l'axe de coulissement des colonnettes. le joint d'étanchéité 34, réalisé en matériau élastique tel que du caoutchouc, coopère de façon étanche par une première lèvre 52 et par une seconde lèvre 54 avec la surface externe 40 de la colonnette 12. le réservoir de lubrifiant 36 est constitué par une gorge annulaire formée dans la surface interne 56 du fourreau 26. Le dispositif anti-bruit 38 est constitué par un joint torique monté dans une gorge 58 formée dans la surface interne 56 du fourreau 26, le joint torique étant écrasé contre la surface externe 40 de la colonnette 12. Chacun des dispositifs de protection 30 est donc constitué tout au long de la surface externe 40 de chaque colonnette 12, en partant de la face 28 correspondante, d'un élément de raclage 32, des lèvres 52 et 54 du joint d'étanchéité 34, du réservoir de lubrifiant 36, et du joint anti-bruit torique 38. le dispositif de protection qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante Lors d'un coulissement relatif entre les éléments 12 et 26 résultant par exemple d'une mise en oeuvre du frein entratnant un coulissement de l'ensemble mobile 10 vers la droite en considérant la Figure 2 pour appliquer le patin 22 contre la face correspondante du disque 16, des particules diverses telles que boue, graisse, humidité, etc. ont pu staccumuler sur les parties découvertes des surfaces 40 des colonnettes 12.La majeure partie de ces particules est décollée par l'élément de raclage 32 qui affleure la surface externe 40. Les particules n'ayant pas été décollées par l'élément de raclage 32, c'est-à-dire pratiquement les particules liquides, sont ensuite stoppées par la lèvre 52 du joint d'étanchéité 34, de telle sorte que les particules polluantes qui s'étaient déposées à la surface 40 de la colonnette 12 ne pénètrent pas plus avant à l'intérieur du fourreau 26. Dans le mode de réalisation décrit, un film de lubrifiant est inséré entre les surfaces 40 et 56 et ce film est maintenu pendant toute la durée de vie du frein grace à la présence du réservoir 36 qui assure une réserve de lubrifiant, à la lèvre 54 du joint 34 ainsi qu'au joint torique 38 qui empêchent l'échappement du film de lubrifiant de part et d'autre du réservoir 36.De plus, dans le mode réalisation représènté, le joint torique 38 joue le rale d'anti-bruit entre les colonnes et les fourreaux 26 en évitant un contact direct entre les surfaces 40 et 56. le montage avec jeu radial de l'élément de raclage 32 sur le joint d'étanchéité 34 assure un autocentrage de l'élément de raclage lors du montage. En effet, l'élasticité du joint 34 permet de compenser une légère différence d'entre-axe pouvant exister entre la colonnette 12 et l'élément de raclage 32, ce qui ne serait pas le cas si ce dernier était monté directement sur le fourreau 26. La forme particulière du bord 50 du renflement 46 évite de plus un fluage du caoutchouc constituant le joint 34 et assure une parfaite étanchéité entre le fourreau 26 et le joint 34. La forme de cou pelle donnée à l'élément de raclage 32 lui assure une plus grande rigidité et améliore ainsi son fonctionnement. On comprendra que le dispositif de protection selon 11 invention, décrit à titre d'exemple en association avec les colonnettes assurant le coulissement de l'ensemble mobile d'un frein à disque, peut Btre utilisé dans tous les cas où des surfaces de coulissement cylindriques d'un ensemble constitué par un élément mile et un élément femelle sont susceptibles de se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre7 l'élément male débouchant sur au moins une face de l'é- lément femelle. L'exemple du frein à disque illustre cependant parfaitement l'action du dispositif selon l'invention dans le cas of la surface externe de l'élément male est soumise à des conditions particulièrement difficiles aussi bien en ce qui concerne les polluants extérieurs qu'en ce qui concerne la température. REVENDICATIONS 1. Frein à disque dans lequel un organe mobile est monté coulissant par au moins une colonnette sur un organe support, des moyens d'actionnement étant associés audit organe pour appliquer directement un premier élément de friction contre une face du disque, et par réaction un second Qlément de friction contre l'autre face du disque, ladite colonnette étant associée à l'un desdits organes et débouchant sur au moins une tace de l'autre organe, caractérisé en ce que la protection des surfaces de coulissement de ladite colonnette est assurée par au moins un dispositif de protection comportant un joint d'étanchéité en matériau élastique associé de façon étanche à ladite face de l'autre organe et coopérant par au moins une première lèvre avec la surface externe de ladite colonnette, le joint d'étanchéité portant du caté opposé à ladite face de l'autre organe un élément de raclage en matériau rigide affleurant la surface externe de la colonnette. 2. Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de raclage est monté avec jeu radial sur le joint d'étanchéité. 3. Frein à disque selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un film de lubrifiant est inséré entre lesdites surfaces de coulissement. 4. Frein à disque selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une gorge est formée dans la surface interne de l'autre organe pour former réservoir de lubrifiant. 5. Frein à disque selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le joint détanchéité coopère par une seconde lèvre avec la surface externe de la colonnette. 6. Frein à disque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de raclage est monté dans une gorge formée dans le joint d'étanchéité. 7. Frein à disque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de raclage est en matériau inoxydable. 8. Frein à disque selon la revendication 7, caractérisé en ce que ltélement de raclage a la forme d'une coupelle motallique. 9. Frein à disque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité est monté dans un renfoncement formé sur ladite face de l'autre organe et comporte à sa périphérie externe au moins un renflement susceptible de pénétrer dans un dégagement correspondant formé dans ledit renfoncement. 10. Frein i disque selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit renflement et ledit dégagement sont annulaires et que leurs bords dirigés vers l'extérieur dudit renfoncement sont sensiblement perpendiculaires à l'aie défini par lesdites surfaces de coulissement. 11. Frein à disque selon l'une quelconque des revendications précéaentes, caractérisé en ce quril comporte de plus un dispositif anti-bruit morrt;é dans l'autre organe. 12. Frein à disque selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif anti-bruit est un joint torique monté dans une gorge formée dans la surface interne de l'autre organe.