Brevet FR2402117A1 — publié le 19790330

La présente invention se rapport un frein à disque, plus particulièrement pour véhicules automobiles, du type à étrier de frein en U placé à cheval sur le disque de frein et capable de basculer autour d'un axe de basculement parallèle au disque de frein, à une des branches dudit étrier étant associé à un dispositif de commande servant à déplacer une pre mière màchoire de frein par rapport à l'étrier et en direction du disque de frein, et contre l'autre branche duquel prend appui une seconde mâchoire de frein, lesdites mâchoires de frein pouvant basculer autour d'un axe de basculement sensiblement parallèle à l'axe de rotation et prenant appui contre un organe de commande du dispositif de commande ou contre ladite autre branche. Dans des freins à disque à étrier basculant de ce genre, il est très difficile, malgré le basculement de l'étrier de frein par rapport au plan du disque de frein, d'obtenir toujours une application uniforme et pleine contre le disque de frein des garnitures de frein prévues sur les mâchoires de frein ainsi qu'une usure uniforme, au moins jusqu'à l'état final, des garnitures de frein sur toutes leurs surfaces. Les dispositifs de guidage pour des m choires de frein , qui ont été proposés à ce jour sont difficiles à loger dans l'espace limité du frein à disque, et sont sujets à des pannes et nécessitent des moyens supplémentaires à mettre en oeuvre pour le frein à disque. La présente invention a pour objet un frein à disque du type rappelé en tête du présent mémoire qui est constitué de telle manière que dans chaque état d'usure des garnitures de frein, on obtient une application avantageuse de ces dernières contre le disque de frein, alors qu'au stade final de l'usure admissible, les garnitures de frein présentent , dans la totalité de leur face, une usure maximale et uniforme. A cet effet, le frein à disque selon l'invention, et qui est du type rappelé en tête du présent mémoire, est essentiellement caractérisé par le fait qu'une normale (23, 24) au plan du disque de frein (3) et passant par le centre de friction (21, 22) de l'une des mâchoires de frein (9, 10) s'étend orthogonalement et à une certaine distance de l'axe de basculement (13, 14) de cette mâchoire (9, 10) et que cette dernière comporte, du côté de la normale (23, 24), par rapport à l'axe de basculement (13, 14), une surface de butée (16) spatialement éloignée de l'axe de basculement (13, 14), et qui, pour des garnitures (11, 12) usées au maximum des mtchoires de frein (9, 10) et lorsque lesdites garnitures sont parallèles au plan du disque de frein (3), porte comme butée (16, 18; 16, 19) limitant le mouvement de basculement, contre une surface antagoniste (18, 19) de l'étrier (1) ou d'un élément (10) guidé sans basculement sur ce dernier. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il peut être avantageux que le plan de la surface de butée contienne l'axe de basculement. Par ailleurs, il peut être avantageux si la mâchoire de frein comporte, sur sa face qui est éloignée de la garniture de frein, deux surfaces inclinées entre elles suivant un angle obtus ouvert en direction de la garniture de frein, les plans de ces surfaces se coupant au niveau de l'axe de basculement, alors qu'au moins l'une de ces surfaces se termine au niveau de cet axe et que l'autre surface constitue la face de butée. De ce fait, le palier de basculement pour la mâchoire de frein est constitué, de manière simple, par une arête en forme de toit prévue sur la face arrière de la m choire de frein, entre ces surfaces limites arrière. Afin d'éviter un arrondissement excessif de l'arête en forme de toit et par conséquent un déplacement non souhaité de l'axe de basculement, il peut être avantageux que la surface de butée se termine à une certaine distance de l'axe de basculement et que la mâchoire de frein présente, entre l'axe de basculement et la surface de butée, une plage à face détalonnée vers l'arrière, en direction du disque de frein. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté schématiquement et en coupe une forme de réalisation d'un frein à disque selon l'invention. La figure 1 représente le frein à disque avec des garnitures de frein neuves, ne présentant donc aucune usure. La figure 2 représente le frein à disque avec des garnitures de frein partiellement usées. La figure 3 représente le frein à disque avec des garnitures de frein usées au maximum. Selon la figure 1, le frein à disque comporte un étrier de frein 1 qui entoure en position radiale le disque de frein 3 tournant autour d'un axe 2, et dont úne partie seulement a été représentée. L'une des branches 4 de l'étrier 1 est pourvue d'un dispositif de commande 5 qui comprend un piston 6 représenté de façon stylisée. La branche 4 est prolongée en direction de l'axe 2 et elle est articulée, autour d'un axe de rotation 7 perpendiculaire au plan du dessin et coupant à angle droit l'axe 2, sur un élément non représenté et empêché de tourner. L'autre branche 8 de l'étrier 1 est notablement plus courte et ne comporte pas de dispositif de commande. Entre les deux branches 4 et 8 et le disque de frein 3 sont prévues deux mâchoires de frein 9 et 10 dont chacune est pourvue d'une garniture de frein 11, 12. Dans la figure 1, les deux garnitures de frein 11 et 12 sont représentées à l'état non usé et possédant leur épaisseur complète. Les mâchoires de frein 9 et 10 sont susceptibles de basculer autour des axes de basculement 13, 14 qui sont parallèles à l'axe de rotation 7, et elles sont appliquées respectivement contre le piston 6 coulissant dans la branche 4 et contre la branche 8.Les faces postérieures des garnitures de frein 11 et 12, qui sont éloignées du disque de frein 3 comportent deux faces 15 et 16 inclinées suivant un angle obtus s'ouvrant en direction du disque de frein 3, les plans de cette face se coupant respectivement avec les axes de basculement 13, 14, comme cela est indiqué pour la mâchoire de frein 10 à l'aide du plan 17. Lorsque les garnitures de frein 11, 12 ne sont pas usées, les faces 15 portent contre la face frontale i8 du piston 15 et contre la face intérieure 19 de la branche 8 respectivement, alors que la face 16 est inclinée par rapport au disque de frein . Les faces 15 se terminent au niveau de l'axe de basculement 1.3, 14; ensuite, les mâchoires de frein 9 et 10 présentent les zones à faces postérieures 20 qui sont décalées vers l'arrière en direction du disque de frein 3 et qui s'étendent jusqu'aux faces 16. Les paliers ou points de basculement qui contiennent les axes de basculement 13 et 14 sont donc réalisés sous la forme de paliers à couteaux émoussés. Les garnitures de frein 11 et 12 présentent des centres de friction 21, 22 qui sont situés de telle manière que les normales 23, 24 au plan du disque de frein 3 et passant par les centres de friction 21, 22, donc perpendiculaire au plan du disque de frein s'étendent, par rapport aux axes de basculement 13, 14, avec une certaine distance, du côté des faces 16 des mâchoires de frein 9, 10. Les faces 16 représentent des surfaces de butée qui sont spatialement éloignées des axes de basculement 13, 14, lesquelles surfaces de butée forment, avec la face frontale 18 ou la face intérieure i9, des butées 16, 18; 16, 19 limitant le mouvement de basculement des mâchoires de frein 9, 10. Par suite du fonctionnement du frein à disque, les garnitures de frein 11 et 12 s'usent davantage du coté des faces 15, par suite des forces de serrage 25 dûes aux axes de basculement 13, 14 et décalés par rapport auxcentresde friction 21, 22; avec une usure croissante, les mâchoires de frein 9 et 10 comme cent à basculer autour des axes de basculement 13, 14, les faces 15 décollant de la face frontale 18 ou de la face intérieure 19, ainsi que cela est représenté en figure 2. Les faces 16 se rapprochent de la face frontale 18 et de la face intérieure 19.Si l'usure des garnitures de frein Il et 12 s'accentue même faiblement par rapport à l'état d'usure représenté dans la figure 2, les faces 16 viennent porter contre la face frontale 18 et la face intérieure 19 ce qui interdit tout basculement supplémentaire des mâchoires de frein 9 et 10 autour de leur axe de basculement 13, 14. I1 en résulte en même temps une transmission d'une partie dela force de serrage 25, par l'intermédiaire des faces en contact 16, 18 - 16, 19, en sorte que la position de la force de serrage résultante se déplace en direction des faces 15. Ce déplacement s'effectue jusqu'au delà des centres de friction 21, 22, en direction des faces 16, en sorte qu'une usure plus prononcée des garnitures de frein Il et 12 a lieu du côté des faces 16.Le mouvement de basculement de l'étrier de frein 1 autour de l'axe de rotation 7, et qui croit avec l'usure des garnitures de frein , assiste v ce phénomène. Lors de l'usure maximale des garnitures de frein 11 et 12, l'état représenté dans la figure 3 est atteint, état dans lequel les mâchoires de frein 9 et 10 se situent parallèlement au plan du disque de frein , lorsque les faces 16 portent contre la face frontale 18 et la face intérieure 19 respectivement. Ceci assure l'usure complète et uniforme des garnitures de frein 11 et 12 sur toute leur surface. Suivant une variante de l'exemple d'exécution représenté, il est possible de prolonger les faces 16 des mA- choires de frein 9 et 10 jusqu'aux axes de basculement 13, 14, ce qui revient à dire que l'on ne prévoit pas des faces dorsales 20, décalées vers l'arrière. Le couteau ou l'arête de basculement formé entre les faces 15 et 16 tend alors à s'arrondir pendant le fonctionnement du frein à disque, ce qui pourrait conduire à un déplacement des axes de basculement 13 et 13. REVENDICATIONS 1) Frein à disque, plus particulièrement pour véhicules automobiles, du type à étrier de frein en U placé à cheval sur le disque de frein et capable de basculer autour d'un axe de basculement parallèle au disque de frein,Wllune des branches dudit étrier étant associée à un dispositif de commande servant à déplacer une première mâchoire de frein par rapport à l'étrier et en direction du disque de frein et contre l'autre branche duquel prend appui une seconde mâchoire de frein, lesdites mâchoires de frein pouvant basculer autour d'un axe de basculement sensiblement parallèle à l'axe de rotation et prenant appui contre un organe de commande du dispositif de commande ou contre ladite autre branche, caractérisé par le fait qu'une normale (23,24) au plan du disque de frein (3) et passant par le centre de friction (21, 22) de l'une des mâchoires de frein (9, 10) s'étend orthogonalement et à une certaine distance de l'axe de basculement (13, 14) de cette mâchoire (9, 10) et que cette dernière comporte, du côté de la normale (23, 24), par rapport à l'axe de basculement (13,14)t une surface de butée (16) spatialement éloignée de l'axe de basculement (13, 14), et qui, pour des garnitures (11,12) usées au maximum des mâchoires de frein (9, 10) et lorsque lesdites garnitures sont parallèles au plan du disque de frein (3), porte i, comme butée (16, 18, 16, 19) limitant le mouvement de basculement, contre une surface antagoniste (18, 19) de l'étrier (11) ou d'un élément (6) guidé sans basculement sur ce dernier. 2) Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le plan de la surface de butée (16) contient l'axe de basculement (13 ; 14). 3) Frein à disque selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la mâchoire de frein (9; 10) comporte, sur sa face éloignée de la garniture de frein (11, 12), deux surfaces (15 et 16) inclinées entre elles selon un angle obtus (alpha) et dont les plans se coupent au niveau de l'axe de basculement (13, 14), qu'au moins l'une (15) de ces surfaces (15 et 16) se termine au niveau de l'axe de basculement (13, 14) et que l'autre (16) de ces surfaces (15, 16) constitue la surface de butée (16). 4) Frein à disque selon la revendication 3, caractéri sé par le fait que la surface de butée (16) se termine à une certaine distance de l'axe de basculement (13, 14) et que la mâchoire de frein (9; 10) présente, entre l'axe de basculement (13, 14) et la surface de butée (16), une plage à face détalonnée vers l'arrière (20), en direction du disque de frein (3).