Brevet FR2495250A1 — publié le 19820604

La présente invention se rapporte à un frein à disque et elle concerne plus particulièrement des moyens perfectionnés pour le montage coulissant d'un étrier. L'invention est particulièrement applicable à un frein à disque du type qui comprend un rotor ou disque monté pour tourner solidairement avec une roue de véhicule et un étrier flottant qui est monté à cheval sur la péri- Dhérie du rotor. L'étrier est habituellement monté sur une plaque de support ou de réaction par des moyens qui admet- tent un déplacement de l'étrier dans une direction axiale Dar rapport à la plaque de réaction et au rotor. Des gar- nitures de frein sont portées par l'étrier de part et d'au- tre du rotor et peuvent être amenées en contact avec des surfaces de freinage par friction du rotor qui sont dispo- sées à l'opposé l'une de l'autre par un mécanisme d'action- nement approprié qui est habituellement entraîné par un mo- teur à fluide. Dans un frein à disque à étrier flottant, chaque garniture de friction est disposée entre une branche ou paroi pendante de l'étrier et la surface de friction adjacente du rotor. Le mécanisme d'actionnement est habi- tuellement porté par une paroi ou branche pendante de l'é- trier et sert à déplacer axialement la garniture de fric- tion adjacente pour l'amener en contact avec le rotor, la force de réaction du contact servant à attirer l'autre branche de l'étrier et l'autre garniture de friction en contact avec la surface opposée du rotor. Les freins à disque sont jusqu'à présent équipés d'étriers montés de façon à coulisser sur des tiges ou broches orientées axialement, portées par un support, ou plaque de réaction, qui est lui-même fixé rigidement à un essieu du véhicule. On peut trouver des exemDles de ces agencements de la technique antérieure dans les brevets des EUA No 3 388 774, 3 893 546 et 4 093 043. Bien qu'il existe diverses possibilités pour mon- ter de façon coulissante un étrier sur une plaque de réac- tion, un grand nombre de ces possibilités sont affectées de difficultés qui concernent les moyens qui permettent de Si 2495-250: -. ? fixer les broches ou tiges de coulissement à la plaque de- réaction tout en permettant d'accéder au frein pour l'en- tretien, par exemple pour déposer et remplacer les garni- tures de frein. L'invention apporte des moyens simples et économiques pour fixer une broche de coulissement dée.rier à une plaque de réaction, qui empêchent un déplacement accidentel de la broche de coulisseme.t tout en assurant la facilité de montage et de démontage. L'invention a pour objet des moyens perfectionnés pour monter un Atrier coulissant sur -un sunport dans un frein à dusqe, ces mo-yens corprena.-t un perçage qui s'é- tend axialemsnt à travers le support, un deuxième percage qui coupe le premier perçage, une broche de coulissement montée dans le premier pergage, de façon que ses extrémités dépassent de ce perçage, l'étrier comportant deux bossages espacés axialement, chaque bossage présentant un percage qui reçoit à coulissement l'une des extrémités en saillie de 1-a brochs de coulissement et une clavette mobile logée dans le deuxième perçage. La clavette mobile peut se dépla- cer dans le deuxième perçage pour prendre une oremière po- sition dans laquelle elle dêgage le premier percage, pour permettre le déplacement axial de la broche dans le pre- mier perçage, et pour prendre une deuxième position dans laquelle elle se trouve partiellement dans ledit premier perçage, empechant% ainsi un déplacement axial de la broche par rapport au premier perçage. Il est également prévu des moyens pour bloquer la clavette dans la deuxième position. Dans la forme préférée de réalisation, la broche de coulissement est creusée d'une gorge qui s'étend circon- férentiellement sur le tour de cette broche et la clavette mobile comporte un évidement situé entre ses extrémités et elle est filetée à une première extrémité qui fait saillie à l'extérieur du deuxième perçage. L'évidement de la clavette mobile est tiré en bu- tée contre la gorge creusée dans la broche de coulissement lorsque la clavette est amenée à ladite seconde position et on serre un écrou vissé sur l'extrémité en-saillie de *-: o: la clavette contre le support afin de bloquer la partie évidée de la clavette dans la deuxième position, dans la- quelle cet éviderent de la clavette mobile est en appui con- tre la gorge de la broche. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre; aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un frein à disque suivant l'invention; - la figure 2 est une vue partielle de face du frein à disque de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la li- gne 3-3 de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe analogue à la figure 3; - la figure 5 est une vue d'une clavette mobile utilisée suivant l'invention; et - la figure 6 est une vue en perspective d'une broche de coulissement utilisée dans le dispositif suivant l'invention. En se référant au dessin, les figures 1 et 2 mon- trent un frein à disque désigné dans son ensemble par la référence 10. Ce frein 10 comprend un étrier coulissant ou "flottant".12 monté par des paires d'oreilles 14, 15, 16 espacées angulairement et alignées axia. lement sur des broches de coulissement 19 et 20. Les broches 19 et 20 sont montées respectivement dans des Derçages axiaux 21 et 22 prévus respectivement dans des bossages 24, 25 qui sont eux-mêmes prévus aux extrémités radialement extérieu- res de bras radiaux 26 et 28 espacés angulairement qui font partie de la plaque de réaction ou flasque 30 de sup- port du frein. La plaque de réaction 30 est percée d'un agencement circulaire de trous 31 qui reçoivent une série de vis, non représentées, qui, à leur tour, fixent la plaque support ou plaque de réaction 30 à une bride soudée sur l'essieu 32 du véhicule. Bien entendu, la plaque de support 30 peut également être soudée directement sur l'essieu 32. Un ro- tor 34 présentant des surfaces de freinage par friction , 36 espacées axialement, qui sont disposées à l'opposé l'une de l'autre, est fixé solidairement en rotation sur un moyeu de roue (non représenté porté par l'essieu 32 du véhieule, au voisinage du frein 10. L'étrier 12 est un élément en métal coulé compre- nant une branche 40 qui s'étend radialement vers l'inté- rieur et adjacente à la surface de friction 36 du rotor 34, une branche ou paroi 41, disposée à l'opposé, adja- cente à la surface de friction 35 du rotor 34 et uln pont 42 qui chevauche la périphérie du rotor 34 et réunit la branche 40 à la paroi 41. La paroi 41 comporte un corps 44 ayant dans son ensemble une forme cylindrique, qui présente un alésage 45 dans lequel est monté coulissant un piston 43 qui est venu de matière avec une plaque 47 d'application de charge. Le contour de la plaque 47 d'ap- plication de charge est analogue au contour de la plaque de support de la garniture de friction 52 et elle déplace axialement la garniture 52 pour l'amener en contact avec la surface 35 du rotor en réponse à l'actionnement du frein. Le piston 45 et la plaque 47 peuvent être déplacés par des moyens d'actionnement hydrauliques ou mécaniques appropris, nlon représentés. Le pont 42 de l'étrier 12 comporte une ouverture 46 partiellement délimitée par des bords 50 et 51 espaces angulairement et s'étendant axiale- ment, qui convergent radialement et qui supportent deux garnitures de friction 52 et 54. Les garnitures de fric- tion 52, 54 sont supportées en position de travail entre les surfaces de friction 35, 36 du rotor 34 qui sont dis- posées à l'opposé l'une de l'autre et entre la branche pendante 40 et la paroi 41 de l'étrier 12 par des pattes , 56 en saillie radiale qui sont venues de matière et constituent des prolongements des plaques de support des garnitures de friction 52, 54. Les bords circonférentielle- ment espacés des pattes 55, 56 des garnitures de friction sorot en contact à glissement sur les bords 50, 51 de l'ou- verture 46 de l'étrier et supportent ainsi les garnitures de friction 52, 54. L'étrier 12 et les garnitures de friction 52, 54 sont à leur tour supportés de façon coulissante par des broches de guidage 19 et 20 qui dépassent des perçages 21, 22 des bossages 24, 25 de la plaque de réaction. Comme on l'a représenté sur la figure 2, la broche de coulissement 19 est supportée dans l'alésage cylindrique 21 qui traverse axialement le bossage 24 prévu à l'extré- mité radialement extérieure du bras 26 de la plaque de réaction. L'étrier 12 comporte deux bossages 14, 15 espa- cés axialement, dont chacun présente un perçage cylindri- que qui reçoit à coulissement une extrémité de la broche de coulissement 19 qui dépasse du Perçage 21 du bossage 24 de la plaque de réaction. La broche 19 est étagée de manière à présenter une partie 17 de plus petit diamètre qui forme le fond d'une gorge creusée circonférentiellement sur le tour de la bro- che 19. Le diamètre des extrémités de la broche 19 est d'environ 25,2 mm et la partie 17 est creusée à un diamètre d'environ 24 mm. Les broches de coulissement 19 sont fixées dans- le bossage 24 de la plaque de réaction au moyen d'une clavette mobile 60 qui est disposée dans un deuxième perçage 58 ména- gé dans le bossage 24 de la plaque de réaction. Comme on l'a représenté sur la figure 1, l'axe du deuxième perçage 58 prévu dans le bossage 24 de la plaque de réaction et l'axe du deuxième perçage 59 ménagé dans le bossage 25 de la plaque de réaction sont respectivement perpendiculaires aux axes des perçages 21, 22 des bossages 24, 25 de la plaque de réaction qui reçoivent les broches de coulissement mais ces axes sont déportés latéralement par rapport aux axes des perçages 21, 22. Comme le montre la vue en coupe de la figure 3, le deuxième perçage 58 est déporté latéralement par rapport au perçage 21 recevant' la broche et ne coupe qu'une partie ou qu'un secteur marginal de ce perçage 21. Cet agencement permet aux clavettes mo- biles 60, 61 d'être déplacées dans leurs perçages respc- tifs 58, 59, tout d'abord dans une première position dans laquelle elles dégagent ou n'occupent aucune partie des perçages correspondants 21, 22 qui reçoivent les broches de guidage et qu'elles couvent, en per-rnttant ainsi aux broches 19, 20 de se déplacer axialement dans les percages 21, 22, puis dans une deuxième position dans l-quelle les clavettes mobiles 60, 61 occupent en partie les perçages correspondants 21, 22 qu'elles couaent en s'opposant ainsi au déplacement axial des broches de guidage 19, 20 dans leurs perages 21, 22. Les deuxièmes p.erçages 58, 59 sont ouverts à leurs deux extrémités à travers les bossages 24, de la plaque de réaction pour empêcher 1l'humidité ou les salissures de s'accumuler dans les perçages 21, 220 Comme on -'a indiaué sur la figure 5, la lavette mobile 60 est une tige de forme allongée ayant une tige 62 et une tête 63 filetée extSrieurement, de diamètre iAgere- ment supàrieur à celui de la tige 62. La tige est creusée ou évidée en 64 et une fente de vis 67 est ménagée dans la tête 63. L'évidement 64 est ménagé latéralemernt dans la tige 62 de manière à s'aligner sur le perçage 21 de la broche et la fente 67 s'étend diamétralement dans la sur- face d'extrémité supérieure ou saillante de la tête 63 et parallèlement au fond de l'évidement 64 pour indiquer vi- suellement l'orientation de l'évidement 64 dans le deu- xième perçage 58. Les clavettes mobiles 60, 61 peuvent être retirées axialement en surmontant la force d'un ressort 68 qui prend appui contre un épaulement formé par fraisage de l'extré- mité ouverte des perçages 58, 59. Les ressorts 68 exercent une pression contre la surface inférieure d'une rondelle 66. Un écrou 69 est vissé sur la tête 63 de la clavette 60. La clavette 60 peut être déplacée axialement dans le perçage 58. Comme représenté sur la figure 4, lorsque l'écrou 69 est déplacé dans une position adjacente à l'ex- trémité de la tête filetée 63, on peut déplacer axialement la clavette 60 vers l'intérieur, en surmontant la force du :, -: ' C, ',t -' ]- ressort 68, pour l'amener à une première position dans laquelle l'évidement 64 est aligné sur le perçage 21, de sorte qu'il dégage le perçage 21 et permet de déplacer la broche 19 axialement dans le perçage 21 du bossage 24 de la plaque de réaction, ainsi crue dans les perçages des bossages axialement espacés 14, 15 de l'étrier 12. Lorsque la clavette mobile 60 se trouve dans cette position, on peut donc mettre la broche de coulissement en place dans l'ensemble composé de l'étrier et de la plaque de réaction ou bien l'extraire de cet ensemble. Lorsque la broche 19 a été introduite dans le per- çage 21 ménagé dans le bossage 24 de la plaque de réaction et dans les perçages alignés axialement ménagés dans les bossages espacés 14, 15 des bras 26, 28 de l'étrier 12, la clavette mobile 60 est tirée axialement vers l'extérieur dans une deuxième position dans laquelle, comme représenté sur la figure 3, la partie inclinée de l'évidement 64 vient en contact avec la partie de petit diamètre 17 de la broche 19, en plaçant ainsi une partie de la clavette mobile 63 dans le perçage 21, de manière qu'elle bute contre la sur- face 17 de la broche 19 et s'oppose ainsi aux déplacements axiaux de la broche de coulissement par rapport au perçage 21 du bossage 24 de la plaque de réaction. Ensuite, on visse l'écrou 69 en appui contre la surface externe du bossage 24 de la plaque de réaction, afin de bloquer la clavette dans une position dans laquelle elle empêche un déplacement axial de la broche 19 dans le perçage 21. La broche de coulissement 20 et la clavette mobile 61 sont respectivement identiques à-la broche 19 et à la clavette mobile 60. La broche 20 est fixée dans le perçage cylindrique ménagé dans le bossage 25 par la clavette mo- bile 61 disposée dans le deuxième perçage 59 ménagé dans le bossage 25. Le deuxième perçage 59 coupe le perçage cylindrique ménagé dans le bossage 25 pour recevoir la broche et permet à la clavette 61, soit de dégager le per- çage pour permettre d'extraire la broche 20 et/ou de la mettre en place, soit de venir buter contre la broche de guidage 20 et empêcher ainsi cette broche de se déplacer axialement dans le perçage ménagé dans le bossage 25 de l'étrier de la même façon qu'on l'a décrit plus haut pour la clavette 60 et la broche 19. Bien que les broches de coulissement 19 et 20 et les clavettes mobiles 60, 61 soient respectivement creu- sées en 17 et évidées en 64, dans la f-orme de réalisation préférée décrite plus haut, l'invention fonctionne de la même façon si un seul de ces deux éléments est creusé. Par exemple; si seule la broche de guidage est creusée, la clavette mobile peut être réalisée avec une longueur telle qu'elle s'engage dans le creux de la broche de cou- lissement et qu'on puisse en cas de besoin l'extraire de ce creux et du perçage de passage de la broche pour ex- traire cette broche ou la remettre en place. Si seule la clavette mobile est évidée, elle peut être adaptée pour permettre de mettre cet évidement en appui contre la sur- face cylindrique de la broche dans une position et pour dégager dans une autre position le perçage de passage de la broche lorsqu'on veut extraire ou remplacer la broche. L'invention fournit donc des moyens simples et économiques permettant de fixer une broche de coulissement à un support de frein à disque ou une plaque de réaction de frein à disque qui permet facilement de retirer ou de rem- placer cette broche. REVENDICATIONS 1. Frein à disque pour véhicule, comprenant un supDort (30) et un étrier (12) qui peut se déplacer par coulissement en travers de ce support pendant le fonction- nement du frein, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour monter l'étrier à coulissement qui comprennent un premier perçage (21, 22) qui s'étend axialement à tra- vers le support, un deuxième perçage (58, 59) qui coupe ledit premier perçage, une broche de coulissement (19, 20) montée dans ledit premier perçage, dont les extrémités dé- passent de ce perçage, l'étrier (12) comportant deux bos- sages espacés axialement (24, 25) chaque bossage présen- tant un perçage qui reçoit à coulissement l'une des extré- mités en saillie de la broche (19, 20), et une clavette mobile (60, 61) disposée dans le deuxième perçage (58, 59), cette clavette mobile étant adaptée pour être amenée dans- le deuxième perçage (58, 59) à une première position dans laquelle elle dégage ledit premier perçage pour permettre de déplacer la broche de coulissement axialement dans un premier perçage et à une deuxième position dans laquelle elle occupe partiellement ledit premier perçage, empêchant ainsi la broche de coulissement de se déplacer axialement par rapport au premier perçage, et des moyens permettant de bloquer-ladite clavette mobile dans sa deuxième posi- tion. 2. Frein à disque suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la clavette mobile. (60, 61) peut être amenée en appui contre la broche de coulissement dans sa deuxième position. 3. Frein à disque suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que ladite clavette mobile (60, 61) est évidée et peut être amenée en position pour aligner ledit évidement (64) sur le premier perçage, dans ladite pre- mière position. 4. Frein à disque suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la clavette mobile est évidée entre ses extrémités et en ce que l'une de ces extrémités (63) est filetée et fait saillie à l'extérieur du deuxième per- çage et un écrou (69) est vissé sur cette clavette et est en appui sur ledit support pour bloquer la clavette dans ladite deuxième position, dans laquelle l'évideme-n (64) est attiré en appui contre la broche de coulissemrent. 5. Frein à disque suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que ladite broche de coulissement est évi- dée, ladite clavette mobile (60, 61) pouvant âtre amenée en position dans l'évidement de la broche de coulissement O10 dans ladite deuxième position. 6. Frein à disque suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que ladite clavette mobile (60, 61) est sollicitée élastiquement dans sa deuxième position. 7. Frein à disque caractérisé en ce qu'il comprend un support fixe présentant deux bras (26, 28) espacés -an- gulairement, un étrier (12) et des moyens de montage à coulissement dudit étrier (12) sur son support grâce aux- quels l'étrier décrit un mouvement tra.isversa! relativement à ce support, lesdits moyens de montage comprenant un per- gage (21, 22) qui s'étend axialement à travers chacun des bras (26, 28), un deuxième perçage (58, 59) ménagé dans chaque bras et qui coupe ledit perçage axial de ce bras, deux broches (19, 20) dont chacune est creusée en un point intermédiaire entre ses extrémités étant disposée dans l'un desdits perçages axiaux (21, 22) de manière aue sa partie creusée soit alignée avec ledit deuxième perçage (58, 59) et que ses extrémités dépassent dudit perçage axial et deux clavettes mobiles (60, 61) dont chacune est placée dans l'un des deuxièmes perçages (58, 59) et qui présente un évidement (64) intermédiaire entre ses extrémités, d'une profondeur appropriée pour dégager le diamètre de l'une desdctes broches (19, 20), chaque clavette pouvant se pla- cer dans une première position dans laquelle son évidement (64) est aligné avec ledit premier perçage (21, 22) pour permettre de mettre ladite broche en place dans ce perçage et de l'en retirer, ou dans une deuxième position dans la- quelle ladite clavette mobile est disposée dans la partie creusée de ladite broche, pour positionner celle-ci par rapport au deuxième perçage et pour retenir cette broche contre tout déplacement axial dans le premier perçage, et des moyens permettant de bloquer la clavette mobile dans ladite deuxième position. 8. Frein à disque suivant la revendication 7, ca- ractérisé en ce qu'il comprend des moyens (68) qui solli- citent la clavette mobile dans sa deuxième position. 9. Frein à disque suivant la revendication 7, ca- ractérisé en ce que ladite cavité ménagée dans chaque bro- che (19, 20) est une gorge (17) qui s'étend circonféren- tiellement dans ladite broche. 10. Frein à disque suivant la revendication 8, ca- ractérisé en ce que chaque gorge (17) est située au milieu de la longueur de la broche (19, 20) correspondante. 11. Frein à disque caractérisé en ce qu'il comprend un rotor (34) ayant deux surfaces de friction (35, 36) es- pacées axialement, deux éléments de friction (52, 54) res- pectivement adjacents aux deux surfaces de friction, un support (30) monté adjacent à l'une des surfaces de fric- tion (35), ce support ayant deux bras (26, 28) espacés angulairement qui délimitent entre eux une cavité, un étrier (12) qui chevauche le rotor (34) et comprend des moyens qui attaquent chacun des éléments de friction (52, 54) pour l'appliquer en contact de freinage contre la face de fric- tion adjacente (35, 36) lorsqu'on serre le frein, au moins l'un des éléments de friction étant fixé audit étrier (12) chevauchant le rotor, des moyens de montage dudit étrier (12) au moyen desquels ledit étrier est monté coulissant sur le support pour décrire un mouvement transversal par rapport au rotor, lesdits moyens de montage coulissant comprenant un perçage (21, 22) s'étendant axialement à travers chacun desdits bras (26, 28), un deuxième perçage (58, 59) ménagé dans chacun desdits bras, qui coupe ledit perçage axial de ce bras, deux broches (19, 20) montées chacune dans l'un des perçages axiaux avec ses extrémités en saillie hors de ces perçages axiaux, l'étrier (12) com- portant des perçages espacés angulairement, qui reçoivent à coulissement les extrémités en saillie desdites broches, et une clavette mobile (60, 61) montée dans chacun des deu- xièmes perçages (58, 59), chaque clavette mobile étant en butée contre l'une des broches (19, 20)1 pour retenir cette broche contre tout déplacement axial dans le premier per- çage (21, 22), cette clavette présentant un évidement (64) et pouvant être amenée dans son deuxième perçage (58, 59) à une position dans laquelle cet évidement admet des dé- placements axiaux de la broche dans le premier perçage et des moyens pour bloquer ladite clavette mobile en appui contre ladite broche. 12. Elément destiné à être introduit dans un per- çage (58, 59) pour fixer un deuxième élément évidement de manière à indiquer l'orientation de l'évide- ment dans ledit perçage (58, 59). - 13. Elément suivant la revendication 12, caractéri- sé en ce que lesdits-moyens ménagés dans la tête sont cons- titués par une fente (67) qui s'étend diamétralement en travers de la surface terminale en saillie de la tête, parallèlement à la base dudit évidement (64).