Brevet FR2495248A1 — publié le 19820604

La présente invention se rapporte à un frein à disque et elle concerne plus particulièrement un disposi- tif perfectionné pour porter des garnitures de friction dans cet ensemble de frein. 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 d'un véhi- cule et un étrier flottant qui est monté à cheval sur la périphérie du rotor. L'étrier est habituellement monté sur un support ou une plaque de réaction par des moyens qui admettent un déplacement de l'étrier dans une direction axiale par rapport à la plaque de réaction et au rotor. Des garnitures de freins sont portées par l'étrier, de part et d'autre du rotor et peuvent être amenées en con- tact avec des surfaces de freinage par friction du rotor qui sont disposées à l'opposé l'une de l'autre par un mé- canisme d'actionnement approprié qui est habituellement entraîné par un moteur à fluide. Dans un frein à disque à étrier flottant, chaque garniture de friction est placée entre une branche de l'étrier et la surface de friction adjacente du rotor. Le mécanisme d'actionnement est habi- tuellement porté par une branche de l'étrier et sert à dé- placer axialement la garniture de friction adjacente à cette branche 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. On connaît déjà des garnitures de frein à disque munies de protubérances ou prolongements constitués par des pattes et qui servent à monter ou porter la garniture de manière à lui permettre de coulisser par rapport à un étrier. Il est connu de prévoir des pattes sur les bords circonférentiellement espacés des garnitures du frein de manière que ces pattes soient montées'coulissantes dans des rainures ménagées dans l'étrier. Il est également connu de prévoir des surfaces porteuses constituées par des bords aux extrémités des garnitures du frein et sur des pattes ou protubérances prévues sur les garnitures et destinées à être supportées de façon coulissante par des bords complé- mentaires prévus-sur l'étrier. On peut trouver des exem- ples de tels agencements dans les brevets des E.U.A. NO 3 942 612, 3 972 393 et 4 068 743. Bien qu'on connaisse différents agencenents pour supporter les garnitures de friction dans un Zreir à dis- que, certains de ces agencements exigent l'utilisation d'éléments additionnels -pour empnêcher un deéneacetient des garnitures de friction par inadvertance les éloignant de leur position de travail tandis que d'autres exigent, pour le remplacement des garnitures, des opérations de démontage de pièces ou de rétraction du mécanisme d'actionnement qui nie peuvent pas etre exécutées facilement dans les limites de l'espace entourant la roue du véhicule et dans la zone o ces tLravaux sont exécutés. L'invention supprime ces problèmes en réalisant un frein à disque dans lequel la fixation des garnitures de friction dans la position de travasil n'exige mas d'éléments additionnels et dans lequel les garnitures sont facilement accessibles pour l'inspec- tion et le remplacement. L'invention a pour objet un frein à disque pour véhicule cormorenant un rotor qui présente des surfaces de frictio- ' d isnoses à l'onpposé l'une de l'autre, un support comportant deux bras s'étendant radialement, espacés cir- conférentiellement et qui déiimitent entre eux une cavité, une broche de coulissement portée par chacun de ces bras et un étrier monté coulissant sur ces broches. L! étrier comprend un pont chevauchant la périnhérie du rotor et des parties dirigées vers le bas, esDacées axialement l'une de L'autre et qui s'étendent radialement vers l'in- térieur et+ sont respectivement adjacentes aux surfaces de friction. Deux garnitures de friction sont portées par l'étrier, chacune des garnitures s'étendant radialement vers l'intérieur et adjacente à une surface de friction du rotor. Chaque garniture de friction comprend une plaque de suupport et une matière de friction fixée à une partie de la plaque de support. Chaque plaque de support comprend une patte qui s'étend à partir d'un bord circonférentiel de la plaque de support. Une ouverture 3 est ménagée dans la partie de l'étrier formant pont et est délimitée sur deux côtés par des bords s'étendant axialement, espacés circonférentiellement, qui convergent radialement, et elle comprend une encoche d'accès qui s'étend à travers au moins l'un des bords de l'ouverture et radialement vers l'extérieur à partir de la périphérie du rotor. Les pattes de la plaque de support sont limitées par des bords conver- gents, espacés circonférentiellement, montés pour coulisser le long des bords convergents de l'ouverture. Les garnitu- res de friction sont ainsi supportées de façon coulissante par les pattes des plaques de support dans l'ouverture de manière à s'étendre radialement vers l'intérieur de part et d'autre du rotor et elles peuvent être facilement rem- placées lorsqu'on a enlevé l'une des broches de guidage, en faisant tourner l'étrier autour de l'autre broche de guidage, ce qui dégage les garnitures de friction de leur position de travail adjacente au rotor et permet d'aligner les pattes des plaques de support sur l'encoche d'accès et de les extraire de leur position relative de support par rapport aux bords de l'ouverture. Les plaques de support des garnitures de friction comportent également une surface de butée adjacente à chacun des bords radialement conver- gents de la patte, pour repérer et fixer la position des garnitures de friction dans l'étrier. 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 en élévation de face du frein à disque de la figure 1; - la figure 3 est une vue en élévation latérale du frein à disque de la figure 1, sur laquelle l'étrier est Partiellement retiré du frein et la garniture de friction séparée de l'étrier; et - la figure 4 est une vue en élévation latérale de l'étrier du frein à disque, en partie en coupe, et d'une garniture de friction. En se référant aux dessins, les figures 1 et 2 mon- trent un frein à disque désigné dans son ensemble par la référence 10. Le frein à disque comprend un étrier flottant 12 monté sur des broches de guidage 19 et 20 au moyen de paires de bossages angulairement espacés 14, 15 et 16, 17, alignés axialement. Les broches de guidage 19 et 20 sont respectivement fixées par une clavette 23, dans des perça- ges mérnagés dans des bossages 21, 22 qui sont prévus aux extrémités radialement extérieures de bras radiaux 24, 25 angulairement espacés qui font partie d'une plaque de sup- port de couple ou-flasque 26 supportant le frein. La pla- que 26 comporte une série circulaire de trous 28 qui re- çoivent une série de vis non représentées qui, à leur tour, fixent la plaque de support ou plaque de réaction 26 à une bride soudée sur l'essieu 29 du véhicule. La plaque de réaction 26 peut bien entendu être soudée directement sur l'essieu 29. Un rotor 30 comportant des surfaces 31, 32 de freinage par friction disposées à l'opposé l'une de l'au- tre, dirigées radialement et espacées axialement, est fixé solidairement en rotation sur un moyeu de roue (non renré- senté) porté par l'essieu 29 du véhicule et adjacent au frein 10. L'étrier 12 est un élément en métal coulé compre- nant une branche 40 dirigée vers le bas, qui s'étend radia- lement vers l'intérieur, au voisinage de la surface de friction 32 du rotor 30, une branche ou paroi 41 dirigée vers le bas, disposée à l'opposé de la branche 40, au voi- sinage de la surface de friction 31 du rotor 30 et une par- tie 42 formant pont qui chevauche la périphérie du rotor et qui réunit la branche 40 à la paroi 41. La paroi 41 comporte un corps 44 ayant dans son ensemble une forme cylindrique présentant un alésage 45 dans lequel est monté coulissant un piston 43 venu de matière avec une plaque 47 d'application de charge. Le contour de la plaque 47 est analogue au contour de la plaque de support 35 de la gar- niture de friction 34 et cette plaque 47 déplace la gar- niture 34 axialement pour l'amener en contact avec la sur- face de friction 31 du rotor en réponse à l'actionnement du frein. Le piston 43 et la plaque 47 peuvent être dépla- cés par des moyens d'actionnement appropriés, hydrauliques ou mécaniques, non représentés. Le pont 42 de l'étrier 12 est percé d'une ouverture 46 qui est délimitée par un bord 48 disposé radialement et par deux bords 50 et 51 angulai- rement espacés s'étendant axialement et qui convergent radialement. Les bords 50 et 51 convergent dans la direc- tion radiale en formant entre eux un angle inclus d'envi- ron 30 . Les bords 50, 51 comportent chacun une encoche 52, 54. Les fonds 56, 58, des encoches 52, 54 sont à peu près parallèles entre eux et les encoches 52, 54 sont dis- posées radialement à l'extérieur par rapport à la périphé- rie du rotor 40 de manière à s'étendre au moins sur une partie de la largeur de la périphérie du rotor.30, comme représenté sur la figure 2. Des garnitures de friction 34, 37 comprennent cha- cune des plaques de support 35, 38 à chacune desquelles est fixée une matière de friction 36, 39. Comme on l'a représenté sur les figures 3 et 4, la garniture de fric- tion 37 comprend une plaque de support métallique 38 d'une épaisseur uniforme qui porte une matière de friction 39 fixée à une majeure partie 70 de sa surface. La partie 70 est délimitée par des bords longitudinaux incurvés 73 et 74 qui sont réunis par des bords latéraux 75 et 76 espacés circonférentiellement. Le bord courbe 74 a un rayon supé- rieur à celui du bord 73 et est prolongé radialement vers l'extérieur pour former une patte de support 67, ayant une longueur circonférentielle importante mais inférieure à la distance entre les bords latéraux 75, 76. La patte de sup- port 67 est délimitée circonférentiellement par des bords 68 et 69 qui convergent radialement. La plaque de support 38 comprend également des surfaces de butée 71, 72 qui 24 5248 sont respectivement adjacentes aux bords 68 et 69 qui convergent radialement. Les surfaces de buté.e 71, 72 ne s'étendent que sur une petite distance radiale, relative- ment à la longueur des bords 68 et 69. La plaque de sup- port 35 de la garniture de friction 34 est identique à la plaque de support métalliquae 38. Les garnitures de friction 34, 3} sont disrosees axialement entre les parties pendantes 40, 41 de l'étrier 12. La garniture de friction 34 eSt disposée axialement entre la plaque 47 et la surface de friction 31 du rotor 30. Ls garniture de friction 37 est disposée aialement entre la sucace de friction 32 du rotor 30 et la branche de l:étr er. Sur les figures! et 2' les garnitures de friction 4: 37 sont représentées disposées en position active contre les surfaces de friction opposées 31, 32 du rotor 30, ia matière de friction 36, 39 faisant respective- ment face aux surfaces 31, 32. Les garnitures de friction 34 37 sont su-Dortées dans des pcsiîtions de travi, l'une entre l'une des sur- faces de friction opposées du rotor 30 et la plaque 47, l'autre entre l'autre surface de friction, opposée, du roter 3O et la paroi 40 de l'étrier 12, par leDrs Gattes radiales 64 et 67 respectivemnt Leza attes 64 et 67 des plaques de support des garnitures de friction sont respec- tivement li)uihtes Dar des bords 65, 65 et 68, 69jx angulai- rement esDscés et conve.gents radiaiement qui son! portés coulissemernt par les bords 50 et 51 espaces _cronféren- tiellement de l'ouverture 46 de l'étrier. Les bords 65, 66 de la patte 64 d'une garniture de friction et les bords 68, 69 de la patte 67 de l'autre garniture de friction convergent en formant entre eux un angle à peu ores égal à l'angle inclus formé par les bords convergents radiale- ment 50, 51 de l'ouverture 46 de l'étrier cour permettre aux pattes 64 et 67 des garnitures de friction de coulisser librement le long des bords 50 et 51. Les surfaces de butée 61, 62 de la plaque de support 35 et les surfaces de butée 71, 72 de la plaque- de support 38 butent contre la surface radialement intérieure 13 de l'étrier 12, au voisinage des bords 50, 51 de l'ouverture, pour fixer la position radia- le des garnitures de friction par rapport à la surface 13. Les bords 50 et 51 de l'ouverture 46 de l'étrier, qui sont espacés circonférentiellement, s'étendent axialement et convergent radialement, supportent ainsi les pattes 64, 67 des garnitures de friction 34, -37 dans leurs positions de travail respectives, qui sont adjacentes aux deux surfaces de friction opposées du rotor 30. Les encoches 52, 54 sont respectivement ménagées dans les bords 50, 51 espacés circonférentiellement pour assurer un supplément de jeu ou de longueur qui, additionné à la longueur circonférentielle de l'ouverture 46 de l'é- trier, est approprié pour laisser passer les pattes 64, 67 des garnitures de friction 34, 37 radialement vers l'inté- rieur et permettre ainsi la pose et la dépose des garnitu- res de friction 34, 37. La largeur des encoches 52, 54 est légèrement supérieure à l'épaisseur des pattes 64, 67 des plaques de support des garnitures de friction et les enco- ches 52, 54 sont situées axialement au droit de la péri- phérie du rotor 30, radialement à l'extérieur de cette périphérie, pour empêcher les pattes 64, 67 des plaques- de support de s'aligner accidentellement ou par inadver- tance avec.les encoches d'accès 52, 54 lorsque les garni- tures de friction 34, 37 sont respectivement dans leurs positions de travail adjacentes aux surfaces de friction opposées 31, 32 du rotor 30. Si nécessaire, les garnitures de friction 34, 37 peuvent être mises en place ou retirées facilement, comme on l'a représenté sur les figures 3 et 4. Sur la figure 3, la clavette 23 qui fixe la broche 19 a été retirée, pour permettre de retirer la broche de guidage 19 et de faire pivoter l'étrier 12 autour de la broche 20 radialement à l'extérieur du rotor 30. Ce mouvement de l'étrier 12 re- tire les garnitures de friction 34, 37 de leurs positions de travail adjacentes aux surfaces de friction 31, 32 du rotor et permet de faire glisser axialement lés pattes 64, 149S248 67 des plaques de support le long des surfaces 50, 51 des bords de l'ouverture qui les supportent, pour les placer dans l'alignement des fentes d'accès 52, 54 en permettant ainsi de retirer les garnitures de friction 34, 37 de leurs vositions relatives par rapport à l'étrier flottant 12 dans laquelle elles sont supportées. Pour Le montage des garnitures de friction de remplacement, on agit en sens inverse. On aligne les pattes des garnitures de fric- tion de remplacement sur les encoches d'accès 52, 54 et on les engage dans l'ouverture 46 de l'étrier, dans la- quelle on déplace axialement les pattes pour les mettre en position d'appui sur les bords 50, 51 de l'ouverture et les écarter pour permettre au revêtement de friction de s'appliquer contre les surfaces de friction opposées du rotor. Ensuite, on fait pivoter l'étrier 12 en sens inverse pour aligner les verçages des bossages 14 et 15 de - l'étrier sur le perçage ménagé dans le bossage 21 du bras 24 de la plaque de réaction. Ensuite, on remet la broche de coulissement 19 en place dans les perçages alignés axialement des bossages 14, 15 et 21 et on la verrouille en position au moyen de la clavette 23. L'invention fournit ainsi des moyens simples et économiques qui permettent de monter les garnitures de friction coulissantes sur l'étrier, qui empêchent égale- ment toute sortie accidentelle des garnitures de friction de leurs positions relatives de travail entre les branches de l'étrier et le rotor et permet une pose et une dépose faciles, sans nécessiter aucun élément additionnel soit pour fixer les garnitures de friction à l'étrier, soit pour éviter qu'elles ne soient séparées du frein à disque accidentellement ou par inadvertance. REVENDICATIONS 1. Frein à disque caractérisé en ce qu'il comprend un rotor (30) ayant des surfaces de friction opposées (31, 32), un étrier (12) comportant une branche (40) qui s'é- tend radialement vers lAintérieur et adjacente à une sur- face de fricJtion du rotor (30), une paroi (41) qui s'étend radialement vers l'intérieur adjacente à l'autre surface de friction (31) du rotor, et un pont (42) qui chevauche la périphérie du rotor et réunit ladite branche (40) à ladite paroi (41), des moyens d'application de charge por- tés par la paroi (41), une garniture de friction (37) en- tre ladite branche (40) de l'étrier et la surface de fric- tion adjacente (32) du rotor, une garniture de friction placée entre les moyens (47) d'application de la charge et l'autre surface de friction (31) du rotor, chaque gar- niture de friction comprenant une plaque de support (35, 38) et une matière de friction (39) fixée à une partie de cette plaque de support, chaque plaque de support ayant une patte (64, 67) présentant une longueur circonféren- tielle importante qui fait saillie radialement sur cette plaque, les moyens de montage des garnitlures de friction sur l'étrier comprenant une ouverture (46) ménagée dans ledit pont (42) et qui est délimitée sur deux côtés par des bords (50, 51) espacés circonférentiellement, s'éten- dant axialement et qui convergent radialement, lesdites pattes en saillie radiale étant délimitées par des bords convergents (68, 69) espacés circonférentiellement, ces bords étant portés à coulissement par les bords (50, 51) de ladite ouverture, et une encoche d'accès (52, 54) qui s'étend radialement à travers au moins l'un des bords (50, 51) de l'ouverture, la longueur circonférentielle repré- sentée par la somme des longueurs des encoches d'accès et de ladite ouverture étant appropriée pour laisser pas- ser radialement la patte (64, 67) de la plaque de support de chaque garniture de frein pour permettre la pose et la dépose de ces garnitures. 2. Frein à disque suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu' il présente une encoche d'accès qui s'étend radialement à travers chacun des deux bords espa- cês circonférentiellement (50, 51) de ladite ouverture (46), chaque encoche d'accès étEnt alignée sur lautre. 3. Frein à disque sui:jant la r':endica:tion 2, ca- ractérisé en ce que les fonds (56, 5S8 des encoChoks d'ac- cès (52, 54) sont parallèles entl e eux. 4. Frein à disque suivant l1 revendication 2, ca-- ractérisé en ce que les encoches d'accè& (52, 54) sont 1i disposées radialement à l'extérieur doe le périph'rie du rotor. 5. Frein: *isque caractérisé en ce qu'il comprend un rotor (3o) ayant des surfaces de friction opposées (31, 32), un suport (26) comrenGrant deux br.s esacés circon- i5 férentie., î- ent et disposs radialeiment qui délimitent entre eux une cavité, une broche de co3-.iisseîcent t(19 20) portée ryr chacun de ces bras, un étrier p1ou monLé Dour coulisser dans ladite caie sur lesdites broches, cet étrier cosorernant un pont (42) cheveuc-ant la pcriohérie du rocor e- des parties mendantes (40, 41) espaces axi a- lement et qui s'Qtendent radialement -vers l1intérieur, au voisinage de chacune dei.tes surfaces de -riction (31, 32), deux gzarnJitures de f riction (34, 37) portées 'r l' étrier, 6-hacune de tees garnitures de friction s:'étendant radiale- r:%ent v.rs l'interi'ur G proxyiaic d'une surface de fric- tion (3, 9) du otor, chaque garnituzre de friction com- prenant une plaque de supp.rt (35, 38) et une matière de friction (39) fixàe a une partie de ladite plaque de sup- port, chaque plaque de support comprenant une patte (64, 67) qui tait saillie sur un bord circonférentiel de ladite plaque de support, une ouverture (46) étant ménagée dans le pont (42) de l'étrier, cette ouverture (46) étant déli- mitée sur deux côtés par des bords (50, 51) espacés cir- conférentiellement, s'étendant axialement et qui convergent radialement, lesdites pattes (64, 67) des plaques de sup- port étant délimitées par des bords (68, 69) espacés cir- conférentiellement.et qui convergent, ces bords glissant il le long desdits bords convergents (50, 51) de ladite ouvér- ture (46), une encoche d'accès (52) ou (54) s'étendant à travers l'un desdits bords (50, -51) de l'ouverture, dans une position située radialement à l'extérieur de la péri- phérie du rotor, de sorte que lesdites garnitures de fric- tion (34, 37) sont supportées à glissement à proximité des faces opposées (31, 32) du rotor (30) par lesdites pattes (64, 67) dans ladite ouverture (46), et peuvent être rem- placées facilement à la suite de l'enlèvement de l'une des broches de guidage (19, 20), en faisant tourner l'étrier (12) autour de l'autre broche de coulissement, en écartant ainsi les garnitures de friction de leur position de tra- vail adjacentes au rotor et permettant de placer les pat- tes (64, 67) des plaques de suiport des garnitures dans l'alignement de ladite encoche d'accès et de les retirer de leurs positions d'appui sur les bords de l'ouverture. 6. Garniture de friction pour frein à disque ca- ractérisée en ce qu'elle comprend une plaque de support (35, 38) dont une majeure partie est délimitée par des bords longitudinaux courbes (73, 741 qui ont des rayons différents et sont réunies par des bords latéraux espacés (75, -76), une matière de friction (39) fixée à une face de ladite majeure partie de la plaque de support et une partie d'appui de ladite plaque de support comprenant une patte (64, 67) ayant une longueur circonférentielle impor- tante mais inférieure à la distance séparant lesdits bords latéraux (75, 76), et faisant saillie radialement sur ledit bord longitudinal (74) ayant le plus grand rayon et limitée à ses extrémités circonférentielles par des bords qui con- vergent radialement. 7. Garniture de friction suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ladite plaque de support (35, 38) comprend une surface de butée (61, 62, 71, 72) adjacente à chacun desdits bords convergents radialement (68, 69) de ladite patte (64, 67), chaque surface de butée s'étendant sur une distance radiale relativement courte par rapport à la longueur desdits bords convergents radialement (68,69).