Brevet FR2488962A1 — publié le 19820226

La présente invention concerne et a essentiellement pour objets un frein à disque et un assemblage de patin de frein utilisé dans le frein à disque. De manière conventionnelle, un frein à disque comprend un élément de support stationnaire monté sur le châssis d'un véhicule, et une paire d'assemblages de patin de frein disposés sur les côtés opposés d'un disque rotatif, dans lequel les assemblages de patin de frein sont supportés sur l'élément de support et sont déplaçables par glissement dans la direction de l'axe du disque. L'élément de support supporte habituellement les extrémités opposées des assemblages de patin de frein selon la direction de circon- férence du disque, de ce fait la configuration de l'élément de suppcrt est compliquée, et le poids du frein à disque est accru, de plus la fabrication de l'élément de support est difficile et très coûteuse. Un objet de la présente invention est de résoudre les problèmes ci-dessus mentionnés et selon la présente invention l'assemblage de patin de frein utilisé dans le disque à frein est supporté sur l'élément de support stationnaire à une extrémité de celui-ci dans la direction de la circonférence du disque et selon un mode d'encorbelle- ment. Une paire de dispositifs de logement situés radiale- ment (dans la direction du rayon du disque) sont prévus entre l'élément de support et l'assemblage du patin de frein, pour disposer l'assemblage de patin de frein par rapport à l'élément de support tout en permettant un mouvement relatif de l'assemblage de patin de frein dans la direction de l'axe du disque. De préférence, le dispositif de logement interne radial comprend une projection radiale et un rentrant de forme correspondante. Le dispositif de logement externe radial peut comprendre un axe et un alésage. Selon l'invention, la construction de l'élément de support est simplifiée et le poids du frein à disque peut être réduit. D'autres détails, buts, avantages et caractéris- tiques de l'invention appraltront plus clairement au vu de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés illustrant des modes de réalisation préférés de l'invention, donnés à titre d'exemple et dans lesquels: -la figure 1 est une vue de face en coupe partielle illustrant un premier mode de réalisation d'un frein à disque selon l'invention, qui est monté sur la fourche avant gauche d'un cycle à moteur; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue explosée en perspective illustrant l'élément-de support et les assemblages de patin de frein dans le frein à disque de la figure 1; - la figure 4 est une vue de face en coupe partielle d'un second mode de réalisation de l'invention; - la figure 5 est une vue explosée en perspective illustrant la partie essentielle du frein à disque de la figure 4; - la figure 6 est une vue en plan d'un troisième mode de réalisation de l'invention; - la figure 7 est une vue de face du frein à disque de la figure 6; - la figure 8 est une vue explosée en perspective des parties essentielles du frein à disque de la figure 6; et - la figure 9 est une vue de face du frein à disque de la figure 6 comprenant la mâchoire de celui-ci pivotée pour le changement de l'assemblage du patin de frein. Les figures 1 à 3 montrent un premier mode de réalisation de l'invention dans lequel un élément de support stationnaire ou un support 1 est fixé sur un châssis 3 (la fourche avant gauche d'un cycle à moteur) d'un véhicule à un côté d'un disque rotatif 2. La direction normele d'entraînement du véhicule est indiquée par la flèche F de la figure 1, et la direction de rotation du disque 2 est indiquée par la flèche S. Sur les côtés opposés du disque 2 des assemblages 4, de patin de frein sont montés, et une mâchoire 6 est montée coulissante sur le support 1. Comme indiqué aux figures 1 et 2, deux axes 7 et 8 s'étendant dans la direction de l'axe du disque 2 supportent de manière coulissante la mâchoire 6 sur le support 1. La mâchoire 1 chevauche la circonférence externe du disque 2 comme indiqué à la figure 2, et un piston 9 est prévu sur un flanc 6A de la mâchoire 6 pour presser l'assemblage de patin de frein 4 contre ledisque 2. L'autre assemblage de patin de frein 5 est pressé contre le disque 2 par un autre flanc 6B de la mâchoire 6. Dans ce mode de réalisation le piston 9 est actionné par une pression hydraulique, cependant le piston 9 peut être substitué par un dispositif d'actionnement mécanique. Les assemblages de patin de frein 4 et 5 comprennent respectivement des plaques arrière et un matériau de friction fixé sur lesdites plaques arrière selon une technique conventionnelle. Selon l'invention, les assemblages de patin de frein 4 et 5 sont supportés sur le support 1 à seulement une des extrémités de celui-ci dans la direction de la circonférence du disque 2, et sont coulissants sur celui-ci dans la direction de l'axe du disque. Plus particulièrement, une première surface de support 10 est formée sur le support 1 pour venir en butée avec les surfaces d'extrémité 4A et 5A s'étendant radialement des plaques arrière des assemblages 4 et 5 des patins de friction, et un axe 11 de support de patin est monté adjacent à l'extrémité externe radiale de la surface de support 10. L'axe de support de patin 11 s'étend dans la direction de l'axe du disque et passe de manière coulissante à travers des alésages 4B et 5B qui sont prévus dans les-plaques arrière des assemblages de patin 4 et 5 à des positions adjacentes aux extrémités externes radiales des surfaces d'extrémité 4A et 5A. De plus, un rentrant s'étendant radialement est formé dans le support 1 qui définit l'extrémité interne radiale de la première surface de support 10 et une seconde surface desupport 12 s'opposant à la première surface de support 10. Des projections de forme correspon- dante, s'étendant dans la direction interne radiale sont prévues sur les plaques arrière des assemblages 4 et 5 de patin pour définir des surfaces 4C et 5C respectivement pour s'engager de manière coulissante avec la seconde surface de support 12. Il est à noter que l'axe 11 est prévu radialement à l'extérieur de la circonférence externe du disque 2, mais la majeure partie des première et seconde surfaces de support 10 et 12 sont au contraire dans la surface de rotation du disque 2, ainsi, une gorge 13 s'étendant circonférentiellement et formée dans le support 1 comme cela est clairement illustré à la -15 figure 3 de sorte que la seconde surface 12 et la majeure partie de la première surface 10 sont divisées respective- ment en deux parties alignées axialement. L'axe de support de patin 11 est inséré dans des trous de montage 14 et 15 prévus dans le support 1 et est retenu par le clip 16. Des pas de vis peuvent être prévus dans chacun des trous de montage 14 et 15 pour avoir un engagement et une retenue par filetage de l'axe de support 11. Ainsi, les assemblages de patin de frein 4 et 5 sont supportés sur le support 1 selon une structure d'encorbellement avec les surfaces d'extrémité 4A et 5A et les surfaces 4C et 5C en engagement respectif avec, les première et seconde surfaces 10 et 12 sur le support 1 tel que les assemblages 4 et 5 de patin peuvent glisser sur le support 1 dans la direction de l'axe du disque 2. La première surface de support 10 reçoit le moment de freinage généré par les assemblages de patin de frein 4 et 5 pendant l'application du frein dans la direction de rotation normale du disque 2. La seconde surface 12 reçoit le moment de freinage quand le disque 2 tourne en direction inverse. Il est également à noter que la surface effective de la surface 12 est sensiblement plus petite que celle de la surface 10, cependant, le moment de freinage lors du mouvement arrière du cycle à moteur est très petit comparé au moment de freinage généré lors du mouvement avant normal. Quand le frein est appliqué durant le mouvement avant normal du véhicule, le piston 9 presse l'assemblage de patin de frein 4 contre une surface du disque 2, et la force de réaction déplace la mâchoire 6 le long des axes 7 et 8 avec le bras 6B de la mâchoire 6 pressant l'autre assemblage de frein 5 contre l'autre surface du disque 2. Le couple de freinage généré dans les assemblages de frein 4 et 5 est transmis directement à la première surface de support 10 du support 1, ainsi, aucune force excessive ne pourra agir sur la mâchoire 6 ou sur les axes 7 et 8. De plus, il est possible de réduire ou d'éliminer la force résistantesur l'axe 11 par augmentation du diamètre des trous 4B et 5B sensiblement plus grand que celui de l'axe 11 ou en réalisant des trous 4B et 5B dans une forme allongée. Quand le frein est appliqué durant le mouvement arrière du véhicule, le couple de freinage est transmis à partir des assemblages de patin de frein 4 et 5 au support à travers la seconde surface 12 et l'axe 11, cependant, puisque le otale bfreinage est trèsfaible, il peut être satisfaisant de transmettre oe couple au support 1. Lors du-changement des assemblages de patin de frein 4 et 5, la mâchoire 6 est tout d'abord démontée du support 1 par extraction des axes 7 et 8, puis l'axe 11 est extrait. Les assemblages 4 et 5 des patins de frein sont alors aisément enlevés à travers l'espace compris entre les première et seconde surfaces de support 10 et 12. De nouveaux assemblages de patin de frein sont installés par un procédé d'assemblage réalisé dans l'ordre inverse de celui indiqué ci-dessus. Les figures 4 et 5 montrent un second mode de réalisation de l'invention dans lequel les parties corres- mondant au mode de réalisation des figures 1 et 3 sont 2488y62 repérées par les mêmes références numériques. Ce mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce qu'il ne comprend pas d'axe 11 de support de patin. Dans ce mode de réalisation, une gorge ou évidement radialement interne est formée dans le support 1 qui définit l'extré- mité externe radiale de la première surface de support 10 et également une troisième surface de support 17 comme cela est clairement illustré dans les dessins. La gorge reçoit de manière coulissante des projections de forme conjuguée des plaques arrière des assemblages de patin 4 et 5 respectifs. Les projections définissent les extrémités externes radiales des surfaces d'extrémité 4A et SA et des surfaces 4D et 5D comme illustré. Ainsi, les assemblages de patin de frein 4 -et 5 sont supportés sur les première, deuxième et troisième surfaces de support 10, 12 et 17 selon un mode d'encorbellement. La première surface de support 10 reçoit le couple de freinage dans le mouvement avant normal du véhicule, et les seconde et troisième surfaces de support 12, 17 reçoivent le couple de freinage lors du mouvement arrière du véhicule. Ce mode de réalisa- tion est avantageux par rapport au premier mode de réalisation en ce qu'il ne comprend plus d'axe 11 de support de patin et ainsi permet une diminution du nombre de pièces et simplifie les opérations de montage et de démontage. Les figures 6 à 9 montrent un troisième mode de réalisation de l'invention dans lequel les parties correspondant au premier mode de réalisation comme illustré dans les figures 1 à 3 sont repéréespar les mêmes réfé- rences numériques. Ce mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce qu'il ne comprend plus d'axe 8. L'axe 8 du premier mode de réalisation coopère avec l'axe 7 pour supporter de manière coulissante la mâchoire 6 sur le support 1, cependant, la fonction de guidage et de mouvement coulissant de la mâchoire 6 est principalement réalisé par l'axe 7 et l'axe 8 agit pour mstrai&ele mouvement de rotation de la mâchoire 6 autour de l'axe 7. Dans le troisième mode de réalisation, un écrou de retenue 19 est prévu entre la plaque arrière 18 de l'assemblage 5 de patin de frein et la mâchoire 6 pour bloquer le mouvement en rotation de la mâchoire 6 autour de l'axe 7. Les assemblages 4 et 5 de patin de frein sont montés sur le support 1 d'une manière similaire au premier mode de réalisation, ainsi le couple de freinage est transmis depuis les assemblages 4 et 5 de patin au support 1 de manière similaire au premier mode de réalisation. Lors du changement des assemblages de patin de frein 4 et 5, l'écrou de retenue 19 est enlevé et la mâchoire 6 peut tourner autour de l'axe 7 comme cela est illustré à la figure 9. Ainsi, les opérations de changement de patin. --peuvent être aisément réalisées. Il est également à noter que les opérations de changement de patin dans lespremier et second modes de réalisation peuvent être réalisées de manière similaire par enlèvement de l'axe 8 et rotation de la mâchoire 6 autour de l'axe 7. Dans les modes de réalisation décrits-la projection et la gorge d'engagement ont une forme rectangulaire, mais peuvent avoir une forme quelconque telle qu'une forme semi-circulaire ou arquée. L'écrou de retenue 19 dans le troisième mode de réalisation peut être substitué par une projection et une gorge d'engagement entre la plaque arrière 18 de l'assem- blage de patin de frein et le bras 6B de la mâchoire 6. De plus, de tels moyens de retenue peuvent être également prévus entre l'assemblage de patin de frein 4 et la mâchoire 6, cependant, dans un tel cas, les moyens de retenue peuvent avoir une forme allongée axiale pour ainsi permettre le mouvement axial relatif entre l'assemblage de patin de frein 4 et la mâchoire 6. En outre, dans les modes de réalisation décrits, la première surface de support 10 s'étend dans une direction radiale et vient en contact avec les surfacse4A et 5A le long de la plus grande partie de la longueur de celles-ci mais il est essentiel que le support 1 vienne en contact avec les plaques arrière des assemblages de patin à une des extrémités circonférentielles des plaques de patin et à des parties espacées dans une direction radiale, c'e&-à-dire qoe les parties intermédiaires radialement de la surface 10 et des surfaces 4A et 5A peuvent n'être pas nécessairement en contact les unes avec les autres. Comme décrit ci-dessus, et selon l'invention, l'assemblage de patin de frein est supporté sur le support à une extrémité circonférentielle de celui-ci, ainsi, il est possible de réduire le poids du support d'environ de moitié comparé avec les freins à disque conventionnels et de simplifier la construction du support pour supporter la mâchoire. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Assemblage de patin de frein pour être utilisé dans un disque à frein du type comprenant un élément de support stationnaire, ledit assemblage de frein comprenant une plaque arrière avec un matériau de friction attaché sur ladite plaque, caractérisé en ce qu'une paire de dispositifs de logement espacés radialement sont prévus entre la plaque arrière et l'élément de support (1) pour loger l'assemblage de patin de frein (4, 5) par rapport à l'élément de support (1) tout en permettant le mouvement de l'assemblage de patin (4, 5) dans la direction de l'axe d'un disque rotatif (2), et un de ces moyens de logement comprend une projection radiale reçue coulissante dans une gorge ou évidement de forme conjuguée. 2.- Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de logement précités sont prévus sur un côté de la plaque arrière dans la direction de la circonférence du disque (2). 3.- Assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'autre des moyens de logement précités comprend un axe (11) reçu coulissant dans un trou (14, 15). 4.- Assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'autre des dispositifs de logement précités comprend une projection radiale reçue coulissante dans une gorge ou évidement de forme conjuguée. 5.- Frein à disque comprenant un élément de support stationnaire, une mâchoire supportée coulissante sur ledit élément de support et chevauchant la circonférence externe d'un disque rotatif, et une paire d'assemblages de patin de friction selon l'une des revendications précédentes, disposés sur les côtés opposés du disque, caractérisé en ce qu'un axe (7) est prévu entre l'élément de support (1) et la mâchoire (6) pour supporter de manière coulissante ladite mâchoire (6) sur ledit élément de support (1) et la rotation de la mâchoire autour de l'axe (7) est retenue ou bloquée par des moyens de retenue, et une paire de dispositifs de guidage et de logement sont prévus entre l'élément de support et une extrémité circonférentielle de la plaque arrière d'au moins un assemblage de patin de frein, et un de ces dispositifs de guidage ou de logement comprenent une projection radiale reçue de manière coulissante 6.- caractérisé comprennent support (1) la mâchoire 7.- caractérisé comprennent dans une gorge ou évidement de forme conjuguée. Frein à disque selon la revendication 5, en ce que les moyens de retenue précités un second axe (8) monté sur l'élément-de précité et étant en engagement coulissant avec (6) précitée. Frein à disque selon la revendication 5, en ce que les moyens de retenue précités un axe prévu entre la plaque arrière d'un patin de frein et la mâchoire.