Brevet FR2463325A1 — publié le 19810220

La présente invention concerne un frein à disque perfectionné d'un type comportant des axes. On s'est depuis longtemps préoccupé de réduire le poids et de simplifier la structure des machines. En parti- culier, dans le cas des dispositifs de freinage pour véhi- cules, la simplification de la structure dans le but de fa- ciliter les opérations d'entretien et de contrôle, et la ré- duction du poids dans le but d'améliorer l'efficacité sont considérées comme étant très importantes. Cependant, ces ré- sultats n'ont été qu'insuffisamment atteints dans les dispo- sitifs de freinage classiques. La présente invention a par conséquent pour objet de prévoir un frein à disque d'un type comportant des axes qui satisfassent les conditions indiquées précédemment.Selon la présente invention, une paire d'axes de guidage gauche et droit, qui ont été utilisés dans l'art antérieur pour sup- porter un étrier et en permettre le déplacement dans le sens axial d'un disque afin de pousser une paire de patins inté- rieur et extérieur à friction contre les deux côtés du dis- que d'un dispositif classique, est disposée de façon à per- mettre également le support de la paire de patins en plus de sa fonction de support de l'étrier. Selon la présente invention, une paire d'axes de guidage gauche et droit dont les extrémités s'étendent vers 2. les deux côtés d'un disque est fixée à un support (ou articu- lation) qui s'étend depuis une partie structurelle rigide d'un véhicule vers le bord du disque. Les parties de ces axes de guidage s'étendant sur un côté du disque supportent un étrier de façon que cet étrier puisse se déplacer dans la direction axiale du disque,alors que les parties s'étendant de l'autre côté du disque supportent des patins de friction intérieur et extérieur d'une façon qui permet le déplacement de ces patins dans le sens axial du disque. En outre, les cou- ples de freinage produits aux deux patins de friction sont prévus pour être supportés par des axes de guidage diffé- rents, respectivement. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en plan représentant un premier mode de réalisation d'un frein à disque selon la pré- sente invention; La figure 2 est une vue avant du mode de réalisa- tion représenté en figure 1; La figure 3 est une vue de côté représentant le côté gauche du mode de réalisation de la figure 1, dans le- quel on a enlevé l'étrier; et La figure 4 est une vue en plan représentant un se- cond mode de réalisation d'un frein à disque selon la présente invention. Dans les figures 1 et 2 qui représentent un mode de réalisation de la présente invention, on a prévu un disque 1; un support 2 qui s'étend depuis une partie structurelle rigide d'un véhicule et comporte une partie évidée 3 débou- chant sur l'extérieur du disque de façon à renfermer un étrier 6 avec une paire de bras 2a et une paire d'axes de guidage gauche et droit 4 et 5, chaque axe étant vissé à l'extrémité du bras 2a par une partie filetée prévue dans sa partie médiane pour être fixé au bras 2a du support. Les axes de guidage comportent des parties de guidage d'étrier 4a et a dans leur partie extrême qui s'étendent dans des direc- 3. tions opposées au disque 1 alors que, dans leur position extrême s'étendant de l'autre côté du disque, ils compor- tent des parties de guidage de patin à friction 4b et 5b. Les axes de guidage 4 et 5 sont fixés au support 2 par des parties coniques 4c et 5c formées dans leur partie médiane en contact avec les parties 2b du support 2. L'étrier 6 comprend des parties à bossage 6a et 6b qui sont en saillie vers la droite et vers la gauche de fa- çon à coulisser sur les parties de guidage 4a et 5a des axes de guidage 4 et 5 par l'intermédiaire de bagues élastiques 7. L'étrier 6 est ainsi supporté par les parties de guidage d'étrier pour pouvoir se déplacer dans le sens axial du dis- que 1. Chaque bague élastique 7 est en une même pièce avec un soufflet recouvrant la partie coulissante. L'étrier 6 comporte un piston 6c qui est disposé sur son côté intérieur et agencé de façon à pousser un patin intérieur de friction 8 contre le disque l,et une partie de réaction comportant une partie à mâchoire 6d qui est disposée de façon à coulis- ser dans le sens axial du disque 1 pour pousser un patin ex- térieur de friction 9 contre le disque 1 par réaction à la poussée du piston 6c. Les patins de friction étant ainsi poussés contre les deux côtés du disque 1, une force de freinage se trouve produite. Dans les patins intérieur et extérieur de friction 8 et 9, les parties extrêmes 8a, 8b, 9a et 9b de leurs pla- ques de support sont fixées à la paire d'axes de guidage 4 et 5, et sont ainsi supportées par la paire d'axes 4 et 5 de façon à pouvoir se déplacer dans la direction axiale du disque. De plus, l'engagement de ces parties extrêmes des patins intérieur et extérieur dans-les axes de guidage 4 et s'effectue de façon que les couples produits aux patins intérieur et extérieur 8 et 9 soient supportés respectivement par les axes de guidage 4 et 5. En d'autres termes, dans ce mode particulier de réalisation de la présente invention, un trou 8c, qui est pratiqué dans l'une des parties extrêmes 8a de la plaque de support 8' du patin intérieur 8, est prévu pour recevoir l'un des axes de guidage 4, alors qu'une gorge 4. en U 8d pratiquée dans l'autre partie extrême 8b de la plaque 8' reçoit l'autre axe de guidage 5. En outre, entre la gorge 8d et l'axe de guidage 5, il y a un jeu t dans la direction circonférentielle du disque 1. Un trou 9c prati- qué dans l'une des parties extrêmes 9a de la plaque de sup- port 9' du patin extérieur 9 est prévu pour recevoir l'axe de guidage 5, alors qu'une gorge en U 9d pratiquée dans l'autre partie extrême 9a de la plaque 9' reçoit l'axe de guidage 4. Entre la gorge 9d et l'axe de guidage 4,un jeu t est également prévu de la même manière que dans le cas du patin intérieur 8. La référence 10 représente un ressort de maintien de patin et une flèche A le sens de rotation du dis- que lorsque le véhicule avance. Dans le mode de réalisation ainsi agencé, lors de l'application des freins, les couples de freinage produits aux patins intérieur et extérieur 8 et 9 sont reçus respecti- vement par les axes de guidage qui s'engagent dans les trous 8c et 9c des plaques 8' et 9'. Pour être plus spécifique, c'est seulement l'axe de guidage 4 qui sert d'axe de récep- tion de couple pour le patin intérieur 9, alors que c'est seulement l'autre axe de guidage 5 qui sert d'axe de récep- tion de couple pour le patin extérieur 8. Le couple total de freinage du disque est reçu en le répartissant entre les axes de guidage droit et gauche, c'est-à-dire entre les deux parties à bras 2a, de sorte que la concentration de la pres- sion sur une partie du support 2 peut être effectivement évi- tée. Cet agencement de répartition du couple présente l'avan- tage-sur les agencements de l'art antérieur o il y a con- centration du couple que la résistance des parties 2a compor- tant les bras peut être moins importante. En outre,l'agence- ment selon lequel l'étrier 6 et les patins intérieur et exté- rieur 8 et 9 sont supportés et guidés pour coulisser par la même paire d'axes de guidage 4 et 5 permet une simplification de structure et une réduction importante du nombre des pièces. La présente invention n'est pas limitée à l'agen- cement structurel décrit ci-dessus. Par exemple, un axe de guidage ou les deux axes de guidage peuvent être disposés de 5. façon à supporter l'étrier sans qu'une bague élastique soit interposée entre les faces de coulissement de l'axe de gui- dage et le bossage de l'étrier; de même, l'agencement re- présenté qui permet d'éviter le basculement des axes de gui- dage par montage de ces axes dans les parties coniques 2b formées dans le support 2 peut être remplacé par un autre agencement qui permet d'effectuer le montage au moyen de trous et d'écrous hexagonaux. En outre, dans l'agencement décrit précédemment, les parties de guidage 4b et 5b des axes 4 et 5 qui suppor- tent les patins intérieur et extérieur 8 et 9 sont disposées à l'extérieur de la périphérie du disque dans un espace qui est relativement étroit à cause de la présence d'une roue 11 comme représenté en figure 3.En conséquence, selon la présente invention, chaque axe de guidage 4 et 5 a un dia- mètre plus grand à l'intérieur de l'espace de volume plus grand qui est disponible entre lesupport 2 de l'axe de gui- dage 5 et la face de freinage du disque 1 pour le patin in- térieur 8. D'autre part, chaque axe 4, 5 a un diamètre plus petit à l'intérieur de l'espace de volume limité qui est dis- ponible pour le support du patin extérieur 9 à une partie chevauchant le disque. Comparé à l'agencement classique o les axes de guidage ont un diamètre constant, l'agencement précédent de la présente invention confère une plus grande rigidité aux axes de guidage 4 et 5, ainsi qu'à la partie située dans l'espace-de volume important, de façon à minimiser le degré de déformation de l'axe de guidage. Par conséquent, selon la présente invention, un effet néfaste résultant de la déformation des axes de guidage (tel qu'une usure inéga- le des patins de friction) peut être réduit au minimum. Ceci représente un avantage certain dans les applications prati- ques. La figure 4 représente un autre mode de réalisa- tion de la présente invention, o les parties identiques ont les mêmes numéros de référence que dans l'exemple précédent. Dans ce mode de réalisation, lorsque le disque 1 tourne dans 6. le sens de la flèche A pendant la marche an vant du véhicu- le, le couple de freinage du patin intérieur de friction 8 est reçu par l'axe de guidage 4, et celui du patin exté- rieur par l'axe de guidage 5 de la même façon que dans le mode de réalisation précédent. Lorsque le véhicule recule, les couples de freina- ge des deux patins de friction sont reçus par l'axe de gui- dage 4. Dans ce mode de réalisation particulier, la bague élastique 7 est prévue seulement entre le bossage 6a et la partie de guidage d'étrier 4a de l'axe de guidage 4, située sur le côté de rotation de tête du disque pendant la marche en avant du véhicule. En outre, l'étrier 6 est disposé de façon à être guidé de manière fiable dans le sens axial du disque par l'axe de guidage 5. Le bord 9a de la plaque de support 9' comporte une gorge en forme de U. Le diamètre extérieur Dl de la partie de guidage 4b de patin de l'axe 4 qui s'étend à partir du support 2 à travers le disque pour supporter le patin extérieur 9 est invariable. Si l'on suppose que le diamètre extérieur de la partie filetée de l'axe de guidage 4 est D2 et que le diamè-_ tre extérieur de la partie de guidage d'étrier 4b est D3, on a la relation: Dl > D2 > D3. Par conséquent, le présent agencement permet à l'axe de guidage 4 d'être tiré vers l'extérieur du véhicule dans le sens axial du disque (dans le sens de la flèche B de la figure 4). Des patins de friction usés peuvent être faci- lement remplacés par des patins neufs en enlevant l'axe de guidage 4, en faisant tourner l'étrier 6 sur l'axe 5, puis en tirant le patin extérieur 9 dans la direction axiale du dis- que et le patin intérieur 8 dans la direction circonférentiel- le de celui-ci. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 7. REVENDICATIONS 1 - Frein à disque, caractérisé en ce qu'il com- prend - un disque qui est disposé de façon que le frein soit appliqué sur celui-ci; - des patins intérieur et extérieur de friction; - un étrier comportant un mécanisme de poussée qui est disposé de façon à provoquer la venue en contact du patin intérieur de friction avec un côté du disque, l'étrier pouvant se déplacer de façon à provoquer la venue en con- tact du patin extérieur de friction avec l'autre côté du disque par réaction à la poussée du mécanisme de poussée; - un organe de support; et - des premier et second axes de guidage fixés à un organe de support, ces premier et second axes de guidage étant disposés de façon à guider les deux patins de friction et l'étrier, ces axes de guidage s'étendant depuis un côté du disque jusqu'à son autre côté; - un couple de freinage produit au patin inté- rieur étant prévu pour être reçu seulement par le premier axe de guidage et un couple de freinage produit à l'autre patin de friction étant prévu pour être reçu seulement par le second axe de guidage. 2 - Frein à disque selon la revendication 1, carac- térisé en ce que chaque axe de guidage comprend une partie de guidage d'étrier qui vient s'engager dans un bossage de l'étrier; et'une partie de guidage de patin qui est disposée de façon à supporter les patins de friction, la partie de guidage d'étrier, la partie de guidage de patin formant un même ensemble, chaque axe de guidage étant vissé au support en un point situé entre les deux parties de guidage. 3 - Frein à disque selon la revendication 2,carac- térisé en ce que chaque axe de guidage est fixé rigidement à l'organe de support avec une partie conique formée dans la partie médiane de l'axe de guidage et disposée de façon à ve- nir s'engager dans une partie comportant un trou conique qui est pratiquée dans l'organe de support. -2463325 8. 4 - Frein à disque selon la revendication 2, carac- térisé en ce qu'au moins l'un des axes de guidage est dispo- sé de façon à avoir un diamètre extérieur dans une de ses parties s'étendant entre l'organe de support et le côté du disque supérieur à un diamètre extérieur d'une autre partie s'étendant entre la partie chevauchant le disque et une par- tie de support du patin extérieur de friction. - Frein à disque selon la revendication 2, carac- térisé en ce qu'une bague élastique est prévue seulement en- tre la partie de guidage d'étrier du premier axe de guidage et un bossage de l'étrier, et en ce que l'étrier est disposé de façon à être guidé dans le sens axial du disque par la partie de guidage d'étrier du second axe de guidage. 6 - Frein à disque selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie de guidage de patin du premier axe de guidage a un diamètre extérieur constant dans sa partie s'étendant à travers le disque entre l'organe de support et sa partie supportant le patin extérieur de friction. 7 - Frein à disque selon la revendication 6, carac- térisé en ce que, si l'on suppose que le diamètre extérieur de la partie de guidage de patin du premier axe de guidage est Dl, le diamètre extérieur d'une partie filetée de celui- ci prévue pour être vissée avec l'organe de support est D2 et le diamètre extérieur de sa partie de guidage d'étrier est D3, on a la relation Dl > D2 > D3; et en ce que cet agen- cement permet le remplacement des deux patins de friction en tirant le premier axe de guidage vers l'extérieur du vé- hicule dans le sens axial du disque; puis en faisant tourner l'étrier sur le second axe de guidage. 8 - Frein à disque selon la revendication 7, carac- térisé en ce que le premier axe de guidage est placé sur le côté de tête du disque en rotation pendant le déplacement du véhicule vers l'avant, et en ce que le second axe de guidage est situé sur son côté arrière.