Brevet FR2406755A1 — publié le 19790518

L'invention concerne les freins à disque pour vEhi- cules et plus particulièrement, les moyens de centrage des ensembles de patin de friction dans leur position correcte de service, dans les freins à disque. Chaque ensemble de patin de friction d'un frein à disque comprend une monture à laquelle est fixé un patin de matière de friction et chaque ensemble de patin de friction engendre pendant un serrage du frein une force de trainée qui, habituellement, est transmise au chassis du véhicule par le fait que la monture bute contre une face rigide de butée pré vue sur le frein à cet effet. Une face de butée correspondante est prévue dans le frein dans la région de l'autre extrémité de l'ensemble de patin de sorte que les forces de tralnées dues à la rotation du disque dans les deux sens peuvent être supportées. Les ensembles de patin de friction sont donc maintenus en position circonférentiellement dans le frein par ces faces de butée robustes. I1 est plus commode, pour la fabrica tion, que ces faces soient complètement unies et ne présentent pas de glissières ou agencements analogues. Toutefois, en l'absence de glissières, les ensembles de patin de friction n- cessitent d'autres moyens de mise en place empêchant le mouvement radial à l'axe de rotation du disque. Ces autres moyens prennent souvent la forme de broches de patin dont on connait de nombreux exemples.Aux fins de l'invention, une broche de patin est formée d'une tige mince passant à travers un trou prévu dans au moins une des montures de patin et telle est pla cée par ses deux extrémités dans le frein. I1 faut retirer axialement la broche des trous des patins pour pouvoir retirer les patins. Souvent, la broche passe à travers des trous des deux montures et souvent, deux broches sont prévues sur le frein. I1 n'est pas nécessaire bien entendu d'utiliser des bro ches si les patins courent sur des glissières formées sur les faces de butée ou s'ils sont maintenus en place radialement dans une autre partie du frein. On connaît une broche d'une seule pièce formée d'une seule tige mince en U dont les deux branches jouent chacune le rôle d'une broche de patin séparée . L'âme de la forme en U peut être munie d'un support ou d'une saillie permettant de fi xer fermement la broche en U à la structure de frein. Les ex trémités des branches s'adaptent aussi au frein, par exemple en s'engageant dans des trous percés dans la structure du frein. Les trous prévus dans la monture et à travers lesquels passent les broches ont souvent une forme de fente de sorte que les broches ne s'adaptent exactement aux trous que dans la direction radiale du disque et sont libres de prendre toute position en direction circonférentielle. Ainsi, la mise en place circonférentielle des ensembles de patin de friction est assurée entièrement par les faces de butée de traînée et non par les broches et la mise en place radiale des ensembles est assurée entièrement par la broche, non par les faces de butée. I1 est désirable que 1ajustement des montures entre les surfaces de butée soit aussi liche que possible pour assurer l'absence de grippage ou de résistance au glissement de l'ensemble de patin pendant un serrage du frein mais si le jeu est trop grand, les ensembles de patin risquent de cliqueter, causant un dommage aux faces de butée et un bruit irritant. Il est connu qu'un moyen d'assurer un jeu au patin sans risque de cliquetis consiste à solliciter la monture au moyen d'un ressort en direction de la face de butée qui est utilisée pendant la rotation normale du disque vers 1'avant. L'ensemble de patin est sollicité circonférentiellement dans un sens par le ressort. Parfois, la réaction du ressort à cette force de sollicitation est assurée par adaptation du ressort sur une broche de patin ou sur une branche d'une broche de patin en U. Quand on actionne le frein pendant que le véhicule est en marche arrière, l'ensemble de patin a bien tendance à faire du bruit en touchant la face de butée contre laquelle il n'est pas sollicité mais ce bruit n1 est pas un cliquetis continu. La force de sollicitation ne doit pas être assez grande pour que le frottement résultant de la sollicitation elle-meme gêne notablement le glissement libre du patin. L'invention a pour objet un frein à disque comprenant deux ensembles de patin de friction conçus pour être serrés de part et d'autre d'un disque tournant et comprenant chacun une monture à laquelle est fixé un patin de matière de friction, frein caractérisé par le fait que chaque ensemble de patin de friction est placé dans un carter de frein présentant des faces de butée de traînée conçues pour supporter circonférentiellement les ensembles de patin relativement au disque contre les forces de traînée pendant le freinage dans l'un ou l'autre sens de rotation et qu'au moins une broche support de patin traverse un trou d'au moins une des montures de patin et s'adapte au carter de frein aux deux extrémités de la broche de sorte que celle-ci est supportée contre le mouvement circonférentiel dans au moins un sens et s'applique contre le côté du trou de la monture de manière à appliquer à la monture une force élastique en direction circonférentielle relativement au disque, sollicitant ainsi la monture en direction d'une face de butée de traînée. Donc, dans l'invention, la broche de patin elle-mame constitue l'organe élastique assurant la sollicitation circonférentielle nécessaire de l'ensemble de patin, il n'est pas nécessaire de prévoir un organe élastique séparable, par exemple un ressort, et on réalise une économie sans risquer, en contre-partie, une réduction dans la fonction ou la performance du frein. La broche de patin joue maintenant un double rôle, celui de retenue du patin et celui de sollicitation circonférentielle. Le mot broche", utilisé ci-dessus et ci-après, doit s'interpréter comme désignant soit une branche d'une broche en U lorsque le frein est muni d'une broche de ce genre, soit une seule broche allongée. La broche de patin, ou les deux broches de patin s'il y a lieu, ou l'une des branches ou les deux branches d'une broche en U, peuvent agir sur les deux ensembles de patin de manière à assurer la sollicitation circonférentielle. Certains freins sont conçus de telle sorte que l'un des ensembles de patin a plus de tendance à cliqueter que l'autre de sorte que la sollicitation ntest parfois nécessaire que sur cet ensemble. Les deux broches s'il y a lieu, ou les deux branches d'une broche en U, peuvent aussi être cbnçues de manière C solliciter toutes les deux l'un des ensembles de patin, ou les deux ensembles, dans le même sens circonférentiel. Dans un mode d'exécution, il existe deux broches ou bien une broche en U à deux branches et les broches et leur montage dans le carter, ainsi que les trous qu'elles traversent dans au moins un des ensembles de patin, sont conçus de telle sorte que chacune sollicite l'ensemble de patin en sens circonférentiel opposé. L'ensemble de patin est ainsi suspendu entre les faces de butée et une fois qu'une force de traînée a fait buter l'ensemble de patin contre l'une ou l'autre des faces de butée (selon le sens de rotation du disque), l'ensem- ble de patin est rappelé élastiquement à une position centrale entre les faces.L'effet de cette construction est qu'au moment même où l'on serre le frein et où la force de traînée commence à se constituer, dans un sens ou dans l'autre, la broche peut supporter la petite force de trainée, ce qui fait que l'ensemble de patin s'applique doucement à la face de butée et n'est pas précipité contre celle-ci et que le bruit et les effets nuisibles de choc sont ainsi réduits. Cet avantage est obtenu parce que la broche de patin peut supporter une force de traînée beaucoup plus grande que les ressorts classiques à lame ou en fil car en vertu de ses dimensions, la broche est beaucoup plus raide que les ressorts classiques. La grande force circonférentielle de contact qui en résulte entre la broche et l'ensemble de patin a pour conséquence que le frottement au point de contact empêche le glissement libre de l'ensemble de patin. L'invention est donc particulièrement applicable aux freins dans lesquels le carter est formé de deux parties dont lune coulisse sur l'autre, la position relative des deux parties du carter dépendant de l'état d'usure des patins de friction des ensembles. Dans les freins de ce genre, jamais l'un des ensembles de patin n'est appelé à coulisser relativement à l'une des parties du carter de sorte que l'un des ensembles de patin et l'une des parties du carter coulissent comme s'ils étaient fixés ensemble, donc qu'ils coulissent tous deux relativement à l'autre partie du carter. Les broches, ou la broche en U, peuvent être fixées à la première partie mentionnée du carter et par conséquent, le premier ensemble de patin mentionné n'a pas besoin de coulisser relativement aux broches. En fait, il arrive habituellement que l'ensemble de patin qui suit la partie coulissante du carter ait beaucoup plus tendance à cliqueter que l'autre ensemble de patin. Donc, dans un mode d'exécution préférentiel de-l'invention, le frein comprend un carter en deux parties conçu de telle sorte que l'un des ensembles de patin coulisse avec l'une des parties du carter et les broches de patin, ou une broche en U, sont fixées à la première partie mentionnée du carter et coulissent donc avec cette partie et avec le premier ensemble de patin mentionné, chaque broche ou chaque branche étant conçue pour solliciter le premier ensemble de patin mentionné en sens circonférentiel opposé, et chaque broche ou chaque branche étant conçue de manière à ne pas solliciter circonférentiellement l'autre ensemble de patin. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple permetront de comprendre comment l'invention peut être mode d'exécution d'un mode d'exdoution La figure 1 est une vue en plan/de l'invention; la figure 2 une vue en plan montrant l'ensemble de patin et la disposition de broches du frein à disque de la figure 1 lors du freinage en marche avant la figure 3 une vue de face de l'un des ensembles de patin-de friction, supporté dans le frein de la figure 1 la figure 4 une vue en plan d'un deuxième mode d'exécution de l'invention ; et la figure 5 une vue schématique de l'ensemble de patin de friction et de la disposition de broche de la figure 4 vue de côté. Le frein des figures 1, 2 et 3 présente un carter de frein 1 comprenant deux moitiés 2, 3 boulonnées ensemble et fixées au chassis (non représenté) du véhicule. Des ensembles de patin de friction 4 et 5 sont placés dans une ouverture à l'intérieur du carter I et chaque ensemble comprend une monture plane 6 et un patin 7 de matière de friction fixé à celle-ci. L'ouverture du carter 1 est partiellement définie par des faces de butée planes 8, 9, 10 et Il, les ensembles de patin étant disposés de telle sorte que leurs montures respectives sont normales à ces faces de butée. Quand on actionne le frein, les pistons hydrauliques 12 et 13 poussent les ensembles de patin 4 et 5 sur des faces opposées d'un disque (non représenté), les montures 6 transmettant des forces de traînée pendant le freinage. Les ensembles de patin de friction 4 et 5 sont supportés dans le frein par des broches de patin 14 et 15 munies de têtes solidaires 16, 17 et traversant des trous respectifs 18, 19 de chaque ensemble de patin ainsi que des trous correspon dants prévus dans des pattes 20, 21, 22, 23 du carter. Des pinces à ressort 24, 25, en coopération avec les têtes 16, 17 fixentles broches dans le carter. Les trous 18 et 19 des montures des ensembles de patin sont allongés circonférentiellement relativement au disque et l'ajustement des broches de patin 14 et 15 dans les trous est représenté de façon très agrandie sur la figure 2. On voit par la figure 2 que chaque ensemble de patin de friction est sollicité vers la gauche de sorte que la monture 7 de l'ensem- ble 4 est poussée constamment en butée sur la face de butée 8 et la monture 7 de l'ensemble 5 sur la face de butée 9, de sorte qu'il reste des interstices entre les montures et leurs autres faces de butée respectives 10 et 11. Bien entendu, il est prévu qu'en marche avant le disque tourne norialement vers la gauche de la figure 2. Ainsi, on réalise la sollicitation circonférentielle sans utiliser de ressort séparé. Pendant la marche arrière, le freinage a pour effet que les ensembles de patin 4 et 5 se meuvent vers la droite de la figure 2, les broches 14 et 15 se courbant pour permettre aux montures de s'appliquer aux faces de butée 10 et ll. Les broches sont évidemment plus solides qu'aucun ressort et permettent donc aux montures de s'appliquer plus doucement aux faces de butée, réduisant le bruit causé par le choc. Sur les figures 4 et 5, le frein est généralement de la construction décrite plus particulièrement dans le brevet britannique n" 1 209 895 et comprend un corps fixe 26 sur lequel un étrier plat 27 est guidé de manière à coulisser. Ces deux parties 26, 27 forment ensemble un carter en deux parties comme indiqué plus haut, voir figure 1. Un organe d'actionnement hydraulique 28 a pour effet de pousser l'ensemble de patin de friction 29 contre une face d'un disque (non représenté) et de pousser l'ensemble de patin 30 contre l'autre face du disque, par la réaction de l'étrier 27. Des surfaces de butée 31 et 32 sont prévues pour la monture 33 de l'ensemble de patin 29 tandis qu'à la monture 34 de l'ensemble de patin 30 sont adjointes des faces de butée 35 et 36 de l'étrier 27. Les forces de traînée transmises de l'ensemble de patin de friction 30 à ltétrier 27 se répercutent sur le corps 26 grâce aux guides 37 et 38. Les ensembles de patin de friction 29 et 30 sont supportés dans le frein par la broche en U 39. La broche en U présente une âme 40 et deux branches 41 et 42. Les branches sont courbées radialement en direction de ltétrier et l' & e est munie d'une partie en arc de cercle 43, aplatie de manière à fournir un siège ferme à une attache de fixation 44, avantageusement formée d'un écrou et d'un boulon et par laquelle la broche en U est fixée à l'étrier 27. Les branches, à leur extrémité opposée à l'âme 40, traversent des trous des pattes 45 et 46. Quand le frein est actionné, et à mesure que les ensembles de patin de friction souvent graduellement, l'étrier 27, le patin 30 et la broche en U 39 se meuvent tous relativement au corps fixe 26 de sorte que les branches 41 et 42 coulissent à travers les trous des pattes 45 et 46, l'ensemble de patin 30 se rapprochant du disque. On observera que, selon l'invention, les branches 41 et 42 s'appliquent contre les côtés des trous 47 et 48 de la monture 34 de manière à solliciter chacune l'ensemble de patin de friction en sens opposé circonférentiellement. Si toutes les parties sont symétriques, les espacements 49 et 50 entre la monture 34 et les faces de butée 35 et 36 sont égaux mais en pratique, il se peut qu'ils soient légèrement inégaux X cause d'imprécisions de fabrication. L'ensemble de patin 30 n'a jamais besoin de coulisser relativement à la broche en U 39 et il est donc sans importance que les forces de contact entre les branches 41 et 42 et les trous 47 et 48 soient très grandes de sorte que les branches peuvent être très rigides et donc absorber une force de traînée appréciable provenant de l'ensemble de patin 30, ce qui fait que la monture 34 s'applique très doucement à celle des faces de butée 35 et 36 qui est utilisée. Les flexions nécessaires des branches et de l'ame de la broche en U servent aussi à assurer un grand volume de oea- tière ins lequel l'élasticité de la broche en U peut être emmagasinée, ce qui a pour effet que l'on peut prédire très exactement la force effective de contact, même compte tenu des tolérances de fabrication. Il arrive que ensemble de patin de friction 30 soit celui qui a tendance à cliqueter et que l'autre ensemble 29 fonctionne habituellement de façon très satisfaisante. Ainsi, il n'est pas nécessaire que les branches 41 et 42 touchent les côtés des trous 51 et 52 de la monture 33 et en fait elles sont conçues B dessein de manière à ne pas les toucher car le frottement causé par le contact gênerait le coulissement libre de l'ensemble de patin de friction 29 qui, bien entendu, doit coulisser relativement à la broche en U 39. On obtiendrait le même effet, sur la figure 4, si les branches tendaient à étirer la monture 34 au lieu de la comprimer comme on l'a indiqué. On pourrait aussi utiliser deux broches séparées au lieu de la broche en U 39. On pourrait aussi remplacer les deux broches 14 et 15 des figures 1 à 3 par une broche en U. REVENDICATIONS 1. Frein à disque comprenant deux ensembles de patin de friction conçus pour être serrés de part et d'autre d'un disque tournant et comprenant chacun une monture à laquelle est fixé un patin de matière de friction, frein caractérisé par le fait que chaque ensemble de patin de friction est placé dans un carter de frein présentant des faces de butée de traî- née conçues pour supporter circonférentiellement les ensembles de patin relativement au disque contre les forces de traînée pendant le freinage dans l'un ou l'autre sens de rotation et qu'au moins une broche support de patin traverse un trou d'au moins une des montures de patin et s'adapte au carter de frein aux deux extrémités de la broche de sorte que celle-ci est supportée contre le mouvement circonférentiel dans au moins un sens et s'applique contre le côté du trou de la monture de manière à appliquer à la monture une force élastique en direction circonférentielle relativement au disque, sollicitant ainsi la monture en direction d'une face de butée de traînée. 2. Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux broches de patin traversant des trous respectifs allongés circonférentiellement prévus dans les montures de deux ensembles de patin de friction et conçues pour agir sur l'un des deux ensembles de patin de manière à le solliciter dans un sens circonférentiel relativement au disque, contre une face de butée. 3. Frein à disque selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque broche de patin sollicite les deux ensembles de patin dans un sens circonférentiel relativement au disque. 4. Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une broche en U dont chaque branche traverse un trou respectif allongé circonférentiellement prévu dans les montures des deux ensembles de patin de friction, la broche étant conçue pour agir sur l'un des deux ensembles de patin de manière à le solliciter dans un sens circonférentiel relativement au disque. 5. Frein à disque selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque broche de patin sollicite les deux ensembles de patin dans un sens circonférentiel relativement au disque. 6. Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux broches de patin dont chacune s'applique aux deux ensembles de patin de friction et qui sont conçues pour solliciter les deux ensembles de patin dans un sens circonférentiel relativement au disque, les broches assurant une sollicitation en des sens circonférentiels opposés. 7. Frein à disque selon la revendication l, caractérisé en ce que le carter de frein est formé de deux parties dont l'une coulisse sur l'autre, les ensembles de patin de friction étant situés chacun dans une partie du carter et l'ensemble de patin de l'autre partie étant pratiquement immobile relativement à la première partie.