Brevet FR2398931A1 — publié le 19790223

La présente invention concerne les freins à disque comprenant un étrier disposé à cheval sur un disque de part et d'autre duquel sont disposées des garnitures de friction susceptibles autre déplacées axialement par au moins un piston monté coulissant dans un cylindre solidaire de étrier, soit sous l'action d'une pression hydraulique soit par une commande mécanique. Il est usuel de munir les freins å disque de ce genre d'un dispositif assurant automatiquement un rattrapage du jeu dft à l'usure des garnitures de friction. On connaît, en particulier, des freins à disque du type cidessus dans lesquels la commande mécanique comprend une vis a grand pas montée a rotation dans l'étrier et un écrou engagé sur cette vis et relié au piston par un dispositif d'accouplement uni-directionnel comportant une bague intérieure, une bague extérieure et des éléments intermédiaires permettant une rotation libre de l'écrou sur la vis dans le sens correspondant à l'éloignement du piston du fond du cylindre et l'empêchant de tourner lorsque le piston recule vers ce fond. Dans ces freins a disque, le dispositif d'accouplement unidirectionnel est généralement monté coulissant sur l'écrou. La présente invention, due a la collaboration de Monsieur Henri LACHAIZE, a pour objet un perfectionnement apporté à ces freins a disque, à rattrapage de jeu automatique, dans le but d'au méliorer le fonctionnement de ces freins. Le frein à disque selon la présente invention est caractérisé en ce que la bague intérieure est solidaire de l'écrou ou constitué par celui-ci et en ce qu'il comporte des premiers moyens pour déplacer axialement l'écrou avec le piston lorsque ce dernier s'éloigne du fond du cylindre9 et des seconds moyens pour limiter le déplacement axial de l'écrou par rapport au piston lorsque ce dernier recule vers le fond du cylindre, à une valeur correspondant aux jeux entre les différents éléments. Lors de la commande hydraulique, le piston se déplace en s'éloignant du fond du cylindre et entrain l'écrou qui pivote sur la vis. Lors du relâchement de la pédale de frein, l'écrou ne peut pivoter et reste donc immobile; il limite ainsi le recul du piston. Dans un premier mode de réalisation, dans lequel les éléments intermédiaires de l'accouplement unidirectionnel sont constitués par des organes de roulement, par exemple des aiguilles, disposés dans des logements respectifs de la bague intérieure et de la bague extérieure, les premiers moyens sont constitués par le bord latéral du logement de la bague extérieure tourné vers le fond du cylindre et le bord latéral du logement de la bague intérieure tourné vers le piston, qui s'étendent au-dela des axes des organes de roulements, et les seconds moyens sont constitués par un épaulement du piston contre lequel est disposée la face de la bague extérieure tournée vers le piston. Dans un autre mode de réalisation, les premiers moyens sont constitués par une butée anti~friction~solidaire du piston et pouvant prendre appui sur la face de la bague intérieure tournée vers le fond du cylindre, et les seconds moyens sont constitués par un épaulement du piston contre lequel peut prendre appui la face de la bague intérieure tournée vers le piston. Dans ce cas, les éléments intermédiaires peuvent être constitués par des organes de roulement ou bien par des cliquets régulibrement répartis sur la périphérie de la bague extérieure et coopérant avec une roue à rochets réalisée sur la périphérie extérieure re de la bague intérieure. On a décrit ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation d'un frein å disque perfectionné selon la présente invention, avec référence au dessin annexé dans lequel : La Fig. I est une vue en coupe du frein à disque selon l'invention, au repos, dans un premier mode de réalisation, La Fig. 2 est une vue a plus grande échelle d'un détail de ce frein, La Fig. 3 est une vue d'un détail de ce frein à échelle encore plus grande, et montre- la position des bagues de ltaccouple- ment unidirectionnel, lors de la commande hydraulique du frein, La Figure 4 est une vue semblable à la Fig. 3J lors de la commande mécanique du frein9 ou du recul du piston, La Fig. 5 est une vue semblable à la Fig. 2, d'un autre mode de réalisation du frein, La Fig. 6 est une -vue en perspective de la bague munie de cliquets, La Fig. 7 est une vue e semblable a la Fig. 6 d'une variante, La Fig. 8 est une vue semblable a la Fig. 1 d'un troisième mode de réalisation du frein. A la figure 1, on voit un frein à disque comprenant un étrier 1 disposé a cheval sur un disque 2 qui est fixé a un élément rotatif non représenté, roue de véhicule par exemple, et de part et d'autre duquel sont disposées des plaques 3 supportant chacune une garniture de friction 4. Les plaques 3, avec leurs garnitures 4, peuvent etre déplacées axialement par au moins un piston 5 de manie re à freiner le disque 2 entre elles. Le piston 5 est monté coulissant dans un cylindre 6 de l'étrier 1 et définit avec ce cylindre une chambre 7 susceptible d'etre alimentée en fluide sous pression par un conduit 8. Un joint d'étant chéité 9 et un joint de rappel 10 du piston 5 sont interposés entre celui-ci et le cylindre 6. Une vis 11, à pas réversible, est montée à rotation dans l'étrier I, avec interposition d'un joint 12, en étant immobilisée en translation par rapport å cet étrier, par des moyens non repréw sentés au dessin. Un levier de commande de frein a main également non représenté permet de faire tourner cette vis. Une butee antifriction 13 montée sur la vis 11, entre l'étrier 1 et une rondelle 14 facilite la rotation de cette vis, lors de l'actionnement du frein à main. La partie filetée lla de la vis 11 est disposée a l'inté- rieur de l' alésage 15 du piston. Sur cette partie filetée;nst engagé un écrou 16 qui constitue la bague intérieure d'une roue libre 17 dont la bague extérieure 18 est montée avec un certain jeu axial, par exemple sur des cannelures intérieures 19 du piston 5, en étant arrêtée par un jonc 20. Un ressort 21 dont l'effet de rappel est inférieur à celui exercé par le joint 10, est interposé entre cette bague extérieure 18 et le fond du piston 5. Les organes de roulement de la roue libre 17 sont constitués par des aiguilles 22 disposées en partie dans un logement 23 de -la bague intérieure 16 et en partie dans un logement 24 de la bague extérieure 18. L'une des deux bagues, par exemple la bague exté- rieure, porte des pistes orientées de telle manière que la bague intérieure puisse tourner librement sur la vis sous l'action de la pression hydraulique et soit empochée de tourner lors du recul du piston et soit entrainée en translation par la vis, lors de la commande mécanique.Par ailleurs, le bord latéral 25a du logement 23 de la bague intérieure 16, tourné vers le fond du piston 5, et le bord latéral 26a du logement 24 de la bague extérieure 18, tourné vers le fond du cylindre, s'étendent légèrement au delà des axes des aiguilles; au contraire, le second bord latéral 25b du logement 23 et le second bord latéral 26b du logement 24 n'atteignent pas ces axes. Le frein a disque qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante Au repos, la bague extérieure 18 de la roue libre est au contact daun épaulement interne 15a de l'alésage interne 15 du piston 5. Lorsque le conducteur actionne. la pédale de frein, le liquide comprimé dans la chambre 7 provoque le déplacement axial du piston 5 et, par suite, le serrage du disque 2 entre les garnitures de friction 4. S'il s'est produit une usure des garnitures de friction 4, le piston 5 se déplace d'une distance supérieure suffisade pour entratner la bague extérieure 18 du roulement, par l'intermédiaire du jonc 20. Cette bague extérieure exerce sur les aiguilles 22 un effort axial qui est transmis au bord latéral 25a de la bague intérieure 16 (Fig. 3). Cette dernière se déplace alors axialement en pivotant sur la portion filetée lla de la vis 11. Lorsque le conducteur reldche la pédale de frein, la pression hydraulique dans la chape 7 s'annule progressivement et le joint 10 tend à ramener le piston vers sa position de repos. LXé- paulement interne 15a du piston venant au contact de la bague extérieure 18 de la roue libre, les différents jeux de fabrications sont rattrapés, notamment entre piston-bague extérieure, bague extérieure-aiguilles-bague intérieure, et filets de la bague intérieure et de la vis; la vis étant fixe en translation, la bague intérieure 16 est empechée de tourner, et par suite, le piston 5 ne peut reculer davantage. Lorsque le conducteur actionne le levier de commande de frein à main, la vis 11 est entraînée en rotation dans l'étrier; du fait de l'orientation des pistes de la bague extérieure, la bague 16 est empêchée de tourner et se déplace axialement en entrainant le piston 59 par l'intermédiaire de la bague extérieure 18. Lors du rel chement du frein, la vis ll tourne en sens inverse et ramène les différents éléments dans leur position initiale. I)ans le mode de réalisation de la Fig. 5, l'écrou 16' est muni sur sa périphérie d'une roue à rochets 27 susceptible de coopérer avec des cliquets 28 régulièrement répartis sur une bague extérieure 29 solidaire du piston 5. Une butée à organes de roulement 30 est disposée en regard de la face de l'écrou 16' tournée vers le fond de la chambre 7, et est maintenue par un jonc 20 porté par le piston0 L'écrou 16' se trouve à proximité d'un épaulement 15a du piston. Lors de la commande hydraulique, le piston 5 est déplacé axialement et entraine par l'intermédiaire de la butée 30 11 écrou 16' qui tourne librement sur la vis lla, la roue à rochets 27 soulevant les cliquets 28. Lors du recul du piston 5, celui-ci rattrape les jeux entre les différents éléments jusqu'à ce qu'il vienne en appui par son epaulement 15a contre l'écrou 16' qui est empêché de tourner, la roue à rochets butant contre les cliquets. La vis étant fixe en translation, le recul du piston est ainsi limiter Lors de la commande mécanique, la vis lla est entraînée en rotation; l'écrou 16' est empeché de tourner par les cliquets et, par conséquent, se déplace axialement sur la vis en entrainant le piston 5 par son épaulement 15a. Lors du rel chement du frein, la vis ramène les différents éléments à leur position initiale. Les cliquets 28 peuvent etre ménagés par découpe,dans la partie médiane de la bague 29, comme on le voit aux Figures 5 et 6e Ils peuvent également entre découpés dans une des extrémités de cette bague, comme on le voit à la Figure 7. Dans le mode de réalisation de la Figure 8, l'accouplement uni-directionnel est à aiguilles, comme dans le mode de réalisation des figures 1 a 4; on y retrouve la bague intérieure 16 qui constiZ tue l'écrou monté sur la vis lla, les aiguilles 22 et la bague extérieure 18. Mais le jonc 20 au lieu de limiter la course de la bague extérieure 18 maintient une butée a organe de roulement 30 pouvant appuyer sur la bague intérieure 16. Le fonctionnement est identique à celui de la Fig. 5. Dans ce cas, il n'est plus nécessaire que deux des bords latéraux des bagues s'étendent légèrement au delà des axes des aiguilles puisque ltentratnement de la bague 16 se fait non plus par les aiguilles, mais par la butée 30. I1 va de soi que la présente invention ne doit pas etre considérée comme limitée aux modes de réalisation décrits et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REUEEDICATIONS 1. - Frein à disque comprenant un étrier disposé a cheval sur un disque de part et d'autre duquel sont disposées des garnitures de friction susceptibles d'être déplacées axialement par au moins un piston monté coulissant dans un cylindre solidaire de l'étrier, soit sous l'action d'une pression hydraulique, soit par une commande mécanique, cette dernière commande comprenant une vis à grand pas montée à rotation dans l'étrier et un écrou engagé sur cette vis et relié au piston par un dispositif d'accouplement unidirectionnel, comportant une bague intérieure, une bague extérieure et des éléments intermédiaires permettant une rotation libre de l'écrou sur la vis dans le sens correspondant a l'éloi- gnement du piston du fond du cylindre et l'empechant de tourner lorsque ce piston recule vers ce fond, caractérisé en ce que la bague intérieure est solidaire de l'écrou ou constitué par celuici et en ce que il comporte des premiers moyens pour déplacer axialement l'écrou avec le piston lorsque ce dernier s'éloigne du fond du cylindre, et des seconds moyens pour limiter le déplace cement axial du piston par rapport a l'écrou lorsque le piston recule vers le fond du cylindre, å une valeur correspondant aux jeux entre les différents éléments. 2. - Frein à disque selon la revendication 1, dans lequel les éléments intermédiaires de l'accouplement unidirectionnel sont constitués par des organes de roulement, par exemple des aiguilles, disposés dans des logements respectifs de la bague intérieure et de la bague extérieure, caractérisé en ce que les premiers moyens sont constitués par le bord latéral du logement de la bague extérieure tourné vers le fond du cylindre et le bord latéral du logement de la bague intérieure tourné vers le piston, qui s'étendent au-delà des axes des organes de roulements et en ce que les seconds moyens sont constitués par un épaulement du piston contre ,lequel est disposée la face de la bague extérieure tournée vers le piston. 3. - Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens sont constitués par une butée antiZ friction solidaire du piston et pouvant prendre appui sur la face de la bague intérieure tournée vers le fond du cylindre et en ce que les seconds moyens sont constitués par un épaulement du piston contre lequel peut prendre appui la face de la bague intérieure tournée vers le piston. 4. - Frein a disque selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments intermédiaires sont constitués par des organes de roulement, %, - Frein a disque selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments intermédiaires sont constitués par des cliquets régulièrement répartis sur la périphérie de la bague extérieure et coopérant avec une roue a rochets réalisée sur la périphérie extérieure de la bague intérieure.