Brevet FR2459907A1 — publié le 19810116

FREIN A DISQUE La présente invention est relative à un frein à disque compor- tant un étrier qui est monté de manière déplaçable, transversalement au disque de freinage, sur le support de frein et qui chevau- che avec ses deux branches le disque de freinage ainsi que les sup- 5 ports de garniture de frein comportant chacun une garniture de frein et disposés des deux côtés du disque de freinage, un dispositif d'actionnement du frein pour déplacer les supports de garniture de frein à l'encontre de l'action d'un ressort de rappel, en direction du disque de freinage, et un dispositif de réglage automatique pour 10 la compensation de l'usure des garnitures de frein. Dans les freins à disque connus de ce type, le fait que l'é- trier et ainsi les supports de garniture de frein comportant une garniture de frein, supportés par cet étrier, prennent près des- serrage du frein une position indéterminée relativement au support 15 de frein et de ce fait, au disque de freinage, s'est rivélé désa- vantageux. Lorsque le frein n'est pas actionné, le dispositif de réglage automatique assure le maintien d'un jeu d'aération prédé- terminé; la présence des deux côtés du disque de freinage d'un jeu uniforme pour l'aération n'est pas assurée cependant. En con- 20 séquence, il peut y avoir contact de la garniture de frein de l'un des supports de garniture sur L'une des faces du disque de frei- nage pendant l'état de marche ou de circulation. Il en résulte pour conséquence un bruit désagréable et une usure inévitable de la garniture. 25 L'invention a pour but de réaliser un frein à disque du type mentionné ci-dessus de telle manière que, dans des conditions de fonctionnement extrêmes, on obtienne, à l'état de desserrage du frein, un jeu d'aération approximativement identique des deux cô- tés du freinage. 30 Le frein à disque conforme à l'invention dans lequel on ob- tient ce résultat, est caractérisé essentiellement en ce que l'é- trier est déplaçable relativement au support de frein, entre des butées, dans une zone de jeu d'aération correspondant environ à 2 2459907 la moitié de la somme des jeux d'aération des deux côtés, la po- sition de l'étrier se modifiant relativement aux butées, selon l'usure des garnitures, et en ce que l'étrier se trouve sous l'ac- tion d'un ressort de rappel qui le ramène, après actionnement du 5 frein et desserrage de ce frein, dans une position de départ dé- terminée par l'une des deux butées. Dans un frein à disque ainsi réalisé, on a l'assurance que l'étrier effectue un déplacement ensemble avec l'un des deux sup- ports de garniture comportant une garniture de frein, à partir de 10 sa position de départ, lors de chaque processus de freinage, ce déplacement correspondant au jeu d'aération sur l'un des côtés du disque de freinage, ce jeu d'aération étant pratiquement identique à celui de l'autre support de garniture comportant une garniture de frein sur l'autre face du disque de freinage, actionné par le 15 dispositif d'actionnement du frein. De cette manière, il ne peut jamais se produire un frottement de l'une des garnitures sur 1' une des faces du disque de freinage, pendant l'état de marche, pen- dant toute la durée de vie des garnitures de frein et une usure exagérée de cette garniture est ainsi efficacement éliminée de 20 même que le bruit da au frottement qui se produit fréquemment dans ce cas. Il s'est révélé particulièrement avantageux au point de vue de la construction, conformément à une autre caractéristique de l'invention, que l'on prévoie que le support de frein comporte 25 au moins un alésage disposé parallèlement à l'axe du disque de freinage pour la réception d'une cheville de pression entra née par l'étrier lors du processus de freinage, à l'encontre de l'ac- tion du ressort de rappel et comportant au moins un anneau ten- deur monté sur la périphérie, lequel limite ensemble avec les bu- 30 tées se trouvant des deux côtés, le déplacement de la cheville de pression et de ce fait de l'étrier, mais qui prend dans le cas de l'usure de la garniture cependant une position décalée de manière correspondante relativement à la cheville de pression. Il n'y a lieu de prévoir qu'un seul alésage servant à la réception et au 2459907 guidage de la cheville de pression dans le support de frein. En outre, l'adjonction de l'anneau tendeur à la cheville de pression est très simple au point de vue technique de fabrication. On obtient un guidage particulièrement régulier de l'étrier 5 lorsque, suivant une autre caractéristique de l'invention, cet étrier est assemblé avec une éclisse de guidage disposée approxi- mativement parallèlement au plan du disque de freinage, une che- ville de pression avec les anneaux tendeurs limitant le déplace- ment de l'étrier étant associée chaque fois aux deux extrémités 10 de l'éclisse. D'autres détails, avantages et caractéristiques de l'inven- tion ressortent de la description ci-dessous et du dessin annexé auquel on se réfère en ce qui concerne tous les détails non dé- crits dans la description. Dans ce dessin : 15 La Figure 1 est une vue de côté d'une unité de support de frein étrier avec un dispositif d'actionnement mécanique du frein; La Figure 2 est une vue en coupe suivant Il-II de la Figure 1, de l'unité de support de frein-étrier; 20 La Figure 3 est une vue de côté de l'unité de support de frein - étrier analogue à celle de la Figure 1, mais représentant cette unité vue du côté opposé; La Figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IVde la Figure 3 de l'unité suivant la Figure 3. 25 Comme cela ressort du dessin, le frein à disque représenté comporte un étrier 1 qui est monté déplaçable sur un support de frein 2, transversalement au disque de freinage 3 indiqué unique- ment par son contour extérieur. L'étrier 1 comporte deux branches 4,4' au moyen desquelles il chevauche le disque de freinage 3 ain- 30 si que les supports de garniture de frein 5,5' disposés des deux côtés du disque de freinage, supports qui comportent chacun une garniture de frein 6,6'. A la branche 4' de l'étrier 1 est associé un dispositif d'actionnement mécanique du frein désigné dans son ensemble par 7. Ce dispositif comporte un arbre 8 avec un levier 35 d'actionnement 9. Comme cela ressort de la Figure 2, l'arbre 8 3 245990? comporte un évidement dans lequel est réalisée une came 10 en forme de développante. Celle-ci est en contact avec la face fron- tale d'une pièce de pression 11. Lors du pivotement du levier 9, la rotation correspondante de l'arbre 8 provoque par l'intermé- 5 diaire de la came 10 un déplacement de la pièce de pression 11 en direction du disque de freinage 3. Dans ce but, la pièce de pres- sion 11 est guidée dans un alésage de la branche 4' de l'étrier 1. Cette pièce de pression 11 est en contact avec un écrou 12 qui est monté déplaçable en direction du disque de freinage 3, dans un alé- 10 sage, de même que la pièce de pression 11. Cet écrou 12 est relié à un dispositif de réglage non représenté en détail, par l'inter- médiaire d'une denture Z&licoldale 13 extérieure. Au moyen d'un taraudage 14, l'écrou 12 reçoit un goujon 15 déplaçable axialement, qui est maintenu en contact avec son extrémité avant 16, avec le 15 support de garniture 5' et cela de manière analogue à celle dont on assure le contact du support de garniture 5 a la branche 4 de l'étrier 1. Conmme cela ressort de la Figure 3, chacun des supports de garniture 5 comporte sur sa face arrière, un tenon saillant 17 avec une tête 18; Un ressort 19 en forme de W passe avec ses deux 20 branches médianes derrière la tète 18 et fait saillie avec les ex- trémités des branches extérieures dans un évidement de la branche 4 de l'étrier 1 prévu pour leur réception. On assure également de manière analogue une liaison du support de garniture 5' avec le goujon 15. Approximativement à l'extrémité extérieure de l'alésage 25 de la branche 4' de l'étrier 1 servant à la réception et au gui- dage de l'écrou 12 est fixé un jonc 20 pour le support d'un disque annulaire 21 sur lequel prend appui l'une des extrémités d'un res- sort hélico dal 22 dont l'autre extrémité prend appui sur l'écrou 12. 30 Lors de l'actionnement du frein pa r rotation de l'arbre 8, l'écrou 12 et la goujon 15 du support de garniture 5' comportant la garniture de frein 6' sont déplacés par l'intermédiaire de la pièce de pression 11 vers le disque de freinage 3. En raison de la force de réaction produite par contact avec le disque de freinage, 4 2459907 il se produit un déplacement de l'étrier 1 tel que le support de garniture 5 comportant la garniture de frein 6 entre également en contact avec le disque de freinage 3. Pendant l'actionnement du frein, il y a compression du reccort hélicoïdal 22; lors du desser- 5 rage du frein, le ressort hélicoïdal 22 ramène l'écrou 12 avec le goujon 15 ainsi que la pièce de pression 11 à nouveau dans la po- sition de départ. Pour assurer dans cette position de desserrage du frein, c'est- à-dire dans l'état de marche, des jeux d'aération coïncidents pra- 10 tiquement sur les deux cotés du disque de freinage 3, indépendam- ment du degré d'usure des garnitures de frein 6,6', un dispositif est monté entre le support de frein 2 et l'étrier 1, lequel assure une telle compensation du jeu d'aération. Dans ce but, l'étrier 1 est assemblé à une éclisse de guidage 23 disposée pratiquement pa- 15 rallèlement au plan du disque de freinae, cet assemblage étant effectué au moyen de deux vi$ & six pans 24. Les extrémités 25 de l'éclisse de guidage 23 sont coudées vers l'extérieur et chevau- chent une partie du support de frein 2 dans laquelle ce dernier comporte un alésage 26 (Figure 4) disposé parallèlement à l'axe du 20 disque de freinage. Cet alésage sert à la réception d'une cheville de pression 27. Sur la périphérie de 1e cheville de pression 27, sont montés des arneaux tedeurs 28. Chaque cheville de pression 27 subit l'action d'un ressort de rappel 29. Celui-ci est réalisé sous forme d'un ressort de rappel hLlicoidal entourant la cheville de 25 pression 27 Avec l'une de ses exscómités" le ressort de rappel 29 prend appui sur l'extrémiti intérieure d'un alésage 30 de diamètre supérieur, dispos'- concentriquement à l'alésage 26 de la cheville de pression et avec son autre extrémit6 sur les anneaux tendeurs 28 fixés sur la cheville de pression 27. Concentriquement aux alésages 30 26 et 30 et à leur extrémité e2stirieure se trouve un élargissement pour la formation d'un épaulemont qui forme une butte 31 pour les anneaux tendeurs 28 lors du déplacement de la cheville de pression 27 à l'encontre de l'action du ressort de rappel 29. Une autre bu- tée 32 pour les anneaux tendeurs 28 est prévue sous forme d'un 5 2459907 jonc qui est placé dans un évidement de l'élargissement d'alésage. La cheville de pression 27 comporte un canal axial 33 ainsi qu'un canal disposé transversalement par rapport à celui-ci pour la compensation de pression dans la chambre 34 de l'alésage 26, 5 limitée par l'extrémité de la cheville de pression. Dans l'état de desserrage du frein, c'est-à-dire dans l'état de marche, la cheville de pression 27 se trouve sous l'action du ressort de rappel 29 dans la position extrême représentée sur la Figure 4 dans laquelle les anneaux tendeurs 28 prennent appui sur 1o la butée 32 formée par le jonc correspondant. Lors de l'action- nement du frein avec compression du ressort hélicoldal 22 (Figure 2), l'éclisse de guidage 23 assemblée à l'étrier 1 est déplacée vers le disque de freinage 3 pendant la suppression du jeu d'aé- ration entre le support de garniture 5 avec la garniture de frein 15 6 et le disque de freinage 3. Dans ce cas, les extrémités 25 de l'éclisse de guidage 23 entraînent la cheville de pression 27 pre- nant appui sur elles avec compression du ressort de rappel 29. Les anneaux tendeurs 28 prennent appui sur la butée intérieure 31 formée par l'épaulement de l'alésage élargi, lorsque le frein 20 est actionné complètement. Lorsque le frein est desserré, le res- sort hélicotdal 22 ramène l'étrier 1 avec les supports 5,5' com- portant respectivement les garnitures de frein 6,6' à nouveau dans la position de départ. Dans ce cas, le ressort de rappel 29 agit, par l'intermédiaire des anneaux tendeurs 28 et de la cheville de 25 pression 27, sur l'éclisse de guidage 23 et, de ce fait, sur l'é- trier 1 de telle manière que ce dernier est soulevé par rapport au disque de freinage 3 avec entraînement du support 5 avec la garniture 6, d'une manière correspondant au déplacement effectué par la cheville de pression 27. Le jeu d'aération entre la garni- 30 ture de frein 6 et le disque de freinage 3 correspond ainsi au jeu des anneaux tendeurs 28 entre les butées 31 et 32. Ce jeu est dimensionné de telle manière que l'étrier 1 n'est déplaçable relativement au support de frein 2 et ainsi au disque de freinage 3 que dans une zone de jeu d'aération correspondant environ à la 6 2459907 moitié de la somme des jeus d'aération des deux côtés. Ces rapports de jeu d'aération ne se modifient pas non plus lorsque les garni- tures de frein 6,6' ont subi une usure. Le rapprochement de la branche 4 de l'étrier 1 du disque de freinage 3 qui a lieu au 5 cours du temps selon l'usure de la garniture de frein 6 est en effet pris en compte de manière continue par les anneaux tendeurs 28. Lorsque ceux-ci entrent en effet en contact avec la butée in- térieure 31 avant que la pression optimale des garnitures de frein 6,6' sur le disque de freinage 3 ne soit atteinte, ils cèdent sous 10 l'action de la cheville de pression 27 qui a tendance à pénétrer plus profondément dans l'alésage 26 sous l'action de l'éclisse de guidage 23 et sont décalés sur la périphérie de la cheville de pression 27 vers l'extrémité extérieure de cette cheville de pres- sion, de manière correspondant à l'usure de la garniture. 15 Entre l'extrémité extérieure de la cheville de pression 27 et le support de frein 2, se trouve un joint 35 en un matériau flexible, analogue à une membrane empêchant l'entrée de souillures. A ce joint 35 est associé un chapeau 36 qui le protège vis-à-vis d'un endommagement par un encrassement grossier, chapeau qui est 20 fixé sur l'éclisse de guidage 23, d'une manière non représentée en détail, par exemple par rivetage. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être consi- dérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représente, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. 7 2459907 REVENDICATIONS 1. - Frein à disque comportant un étrier qui est monté déplaçable sur le support du frein, transversalement au d squz de freinage et qui chevauche avec ses deux branches le disque de freinage ainsi que les supports de garniture comportant chacun 5 une garniture de frein et disposés des deux côtés du disque de freinage, un dispositif d'actionnement du frein pour le déplace- ment des supports de garniture de frein à l'encontre de l'action d'un ressort de rappel en direction du disque de freinage, et un dispositif de réglage automatique pour la compensation de l'usure 10 des garnitures de frein, caractérisé en ce que l'étrier (1) est déplaçable relativement au support de frein (2) entre des butées (31,32) se trouvant dans un espace étanche vers l'extérieur, dans une zone de jeu d'aération correspondant environ à la moitié de la somme des jeux d'aération des deux côtés, la position de l'é- 15 trier (1) se modifiant par rapport aux butées précitées, selon l'usure des garnitures, et en ce que l'étrier se trouve sous l'ac- tion d'un ressort de rappel (29) qui le ramène après actionnement du frein et desserrage de ce frein, dans la position de départ déterminée par l'une (32) des deux butées. 20 2. Frein à disque suivant la revendication 1, ca r actéri- sé en ce que/le support de frein (2) est prévu au moins un alé- sage (26) disposé parallèlement à l'axe du disque de freinage, pour la réception d'une cheville de pression (27) entraînée par l'étrier (1) à l'encontre de l'action du ressort de rappel (29) 25 lors de l'actionnement du frein, comportant au moins un anneau tendeur (28) disposé sur sa périphérie, qui limite ensemble a- vec les butées (31,32) se trouvant des deux côtés, le déplace- ment de la cheville de pression (27) et de ce fait, de l'étrier (1), mais qui prend cependant dans le cas d'une usure des garni- 30 tures une position décalée de manière correspondante par rapport à la cheville de pression (27). 3. - Frein à disque suivant les revendications 1 et 2, ca- ractérisé en ce que l'étrier (1) est assemblé à une éclisse de guidage (23) disposée approximativement parallèlement au plan 8 2459907 du disque de freinage, aux deux extrémités (25) de laquelle est associée la cheville de pression (27) avec des anneaux tendeurs (28) limitant le déplacement de l'étrier. 4. Frein à disque suivant les revendications 1 et 2 ou 3, 5 caractérisé en ce que le resssort de rappel (29) agissant sur l'étrier (1) par l'intermédiaire de la cheville de pression (27) est réalisé sous la forme d'un ressort hélicoïdal entourant la cheville de pression et qui prend appui par l'une de ses extrémi- tés, sur l'extrémité intérieure d'un alésage (30) de diamètre 10 plus grand, disposé concentriquement à l'alésage (26) de la che- ville de pression et, par son autre extrémité, sur un anneau ten- deur (28) fixé sur la cheville de pression (27). 5. - Frein à disque suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la butte (31) pour l'anneau tendeur (28) est 15 formée par un épaulement à l'extrémité intérieure d'un élargisse- ment de l'alésage (26) de la cheville de pression et en ce que l'autre butée (32) est formée par un jonc placé dans un évidement de l'alésage élargi. 6. - Frein à disque suivant l'une des revendications 1 à 5, 20 caractérisé en ce que la cheville de presion (27) et munie d'un canal axial (33) ainsi que d'un canal disposé transversalement pour la compensation de presi on dans la chambre (34) limitée par l'extrémité inférieure de la cheville de pression, cette chambre étant formée par l'alesage (26) logeant la cheville de 25 pression. 7. - Frein à disque suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par un joint (35) analogue à une membrane en un matériau flexible disposé entre lex rmité extérieure de la che- ville de pression (27) et le support de frein (2) et qui empoche 30 l'entrée de souillures. 8. - Frein à disque suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'au joint (35) est associé un chapeau (36) fixé sur l'é- clisse de guidage (23), qui protèqge le joint vis-à-vis d'un en- crassement grossier. 9