Brevet FR2512904A1 — publié le 19830318

La présente invention est relative aux freins à disque pour véhicule. Depuis quelques années les freins à disque ont été utilisés d'une façon générale sur de nombreux véhicules, aussi bien sur des véhicules automobiles que sur des moto- cycles En raison de la nature de ces dispositifs, il est relativement important de réaliser un montage rigide pour l'étrier et les plaquettes En même temps, l'étrier doit fonctionner et les plaquettes se déplacer pour assurer le freinage Lorsqu'on construit de tels dispositifs, l'at- tention doit être attachée à empêcher à la fois un déplacement linéaire et un déplacement en torsion des plaquettes dans la direction du mouvement du disque de frein associé en cours de freinage En outre, du fait que les organes doivent se déplacer vers la position de freinage et en s'écartant de cette position, on doit éviter l'usure qui autrement aurait pour résultat le mouvement précité linéaire et en torsion à la suite du freinage. On a utilisé jusqu'à présent dans les freins à disque un étrier qui est fixé sur le véhicule sur un support L'étrier porte lui-même les plaquettes de frein. Ainsi le support qui positionne rigidement les plaquettes est également la structure qui est utilisée pour assurer le mouvement de freinage On doit utiliser des organes ayant des tolérances étroites et des matériaux coûteux pour assurer un fonctionnement approprié et une longévité appropriée de ces dispositifs En outre, ces dispositifs tendent à être volumineux et lourds, ce qui constitue des inconvénients pour tout dispositif porté en tant que masse non suspendue sur un motocycle. L'invention a pour objet un frein à disque pour véhicule sur roues, comprenant un disque de frein adapté pour être fixé de façon à tourner avec une roue du véhicule, un support d'ensemble dlétrier adapté pour être fixé sur le véhicule et comportant un logement ayant des faces de montage opposées qui sont dirigées à peu près perpendiculairement aux surfaces de freinage du disque de frein, et un ensemble d'étrier ayant des plaquettes de frein opposées adaptées pour venir en contact de freinage avec le disque, ledit ensemble d'étrier étant reçu dans ledit logement du support, et chacune desdites faces de montage opposées dudit logement s'étendant sur les deux côtés du disque de frein. L'invention a également pour objet un frein à disque pour véhicule à roues, comprenant un disque de frein adapté pour être fixé de manière à tourner avec une roue du véhicule, un support pour un ensemble d'étrier, adapté pour être fixé sur le véhicule et ayant un logement ayant des faces de montage opposées à peu près perpendi- culaires aux surfaces de freinage du disque de frein, et un ensemble d'étrier comportant des plaquettes opposées pour entrer en contact de freinage avec le disque de frein, ledit ensemble d'étrier étant reçu dans ledit logement du support, et au moins l'une desdites plaquettes de frein opposées s'étendant jusqu'à chacune desdites faces de montage opposées de façon à venir en contact de glissement avec celles-ci. L'invention a enfin pour objet un disque de frein pour véhicule à roues, comprenant un disque de frein adapté pour être fixé de façon à tourner avec une roue du véhicule, un support d'ensemble d'étrier adapté pour être fixé sur le véhicule et comportant un logement ayant des faces de montage opposées à peu près perpendiculaires aux surfaces de freinage du disque de frein, et un ensemble d'étrier comportant des plaquettes opposées adaptées pour entrer en contact de freinage avec le disque de frein, ledit ensemble d'étrier étant reçu dans ledit logement du support, chacune desdites plaquettes de frein opposées s'étendant jusqu'à chacune desdites faces de montage opposées de façon à venir en contact de glissement sur celles-ci, la dimension de l'interface de chacune desdites plaquettes et de chacune desdites faces de montage parallèles aux surfaces de freinage du disque de frein étant notablement supérieure à la largeur des surfaces de freinage du disque de frein. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels: la Fig 1 est une vue en perspective éclatée de face du support d'étrier et de l'ensemble d'étrier d'un disque de frein suivant l'invention; la Fig 2 est une vue d'arrière du frein de la Fig 1 monté; la Fig 3 est une vue d'arrière en-perspective détaillée de l'ensemble d'étrier; la Fig 4 est une vue de face d'un support d'étrier pour une roue avant d'un motocycle; la Fig 5 est une vue de face d'une plaquette de frein; la Fig 6 est une vue partielle de face d'une plaquette de frein disposée dans un support; la Fig 7 est une vue en perspective d'une garniture; la Fig 8 est une vue de face de cette garni- ture la Fig 9 en est une vue de dessus; la Fig 10 en est une vue latérale; la Fig 11 est une vue de dessus d'un détail du rebord de retenue de la garniture; la Fig 12 est une vue en bout dudit rebord de retenue. En se référant au dessin, on a représenté un support d'étrier désigné par la référence 10 qui cons- titue en outre un organe de protection pour un disque de frein Ce mode de réalisation préféré est habituel- lement conçu pour être utilisé sur des motocycles Le support 10 comporte un trou axial central 12 Des trous 14 sont prévus pour l'écoulement de l'air sur le disque à travers l'organe de protection afin d'améliorer l'efficacité du refroidissement Une échancrure 16 est adaptée pour permettre de fixer le support 10 sur le cadre du véhicule L'échancrure 16 résiste aux charges en torsion du support 10 autour du trou axial 12 dans les conditions de freinage. Pour recevoir un ensemble d'étrier, le support 10 comprend un logement 18 qui présente dans son ensemble une forme en U Le logement 18 a des dimensions appropriées pour recevoir un ensemble d'étrier et est agence de façon à s'étendre sur les deux côtés d'un disque de frein 20 représenté en traits mixtes à la Fig 2 Le disque de frein 20 est du type destiné à être monté par sa périphérie externe en différents points de celle-ci comme représenté en 21 Par conséquent le support 10 s'étend par- dessus le disque de frein 20, vers l'intérieur de celui-ci Des parties venues de matière 22 et 24 s'étendent vers le haut du côté de la face arrière du disque et sont solidaires de parties correspondantes 26 et 28 du côté de la face avant du disque, en considérant la Fig 1 De cette façon des gorges 30 et 32 sont déli- mitées pour recevoir le disque de frein 20. Aux extrémités des parties 22, 24, 26 et 28 sont ménagées des faces de montage 34 et 36 de façon à s'étendre dans des plans parallèles qui sont perpendicu- laires aux surfaces de freinage du disque 20 Les plans des faces de montage 34 et 36 sont également dans leur ensemble parallèles à un plan contenant l'axe du trou axial central 12 et coupant l'intervalle entre les faces 34 et 36 De cette façon, les faces de montage 34 et 36 sont dans leur ensemble perpendiculaires au trajet du disque de frein 20 Le support 10 représenté aux Fig 1 et 2 est prévu pour la roue arrière d'un motocycle; La Fig 4, qui utilise des références analogues, montre un support 10 d'ensemble d'étrier pour une roue avant. Un ensemble 38 d'étrier est fixé sur le support 10 en étant disposé dans le logement 18. L'ensemble d'étrier 38 comprend un corps 40 d',une seule pièce en forme de U qui est adapté pour s'étendre en travers du disque de frein, vers l'intérieur du disque entre un corps de cylindre 42 et un élément d'appui 44 opposé L'actionnement du frein est obtenu au moyen de deux cylindres de frein 46 qui actionnent des pistons de frein en tandem 48 Le freinage est ainsi réalisé par des forces de serrage qui sont développées entre les pistons 48 et les éléments d'appui opposés 44. Du fait que le corps 40 est d'une seule pièce comprenant les corps de cylindre 42 et les éléments d'appui opposés 44, il est nécessaire que le corps 40 soit capable de se déplacer par rapport à la surface de freinage du disque de frein 20 afin de coopérer avec les pistons 48 pour serrer le disque Ainsi le corps 40 est monté coulissant dans le logement 18 du support 10 Un tel mouvement de coulissement peut se produire dans la direction perpendiculaire à la surface de freinage du disque 20 A cette fin, des surfaces de mise en aligne- ment sont prévues sur le support 10 pour venir en contact de glissement avec l'ensemble d'étrier dans cette direction Suivant le mode de réalisation préféré de l'invention, les surfaces de mise en alignement sont constituées par des doigts 50 fixés rigidement sur le support 10, par exemple par vissage dans des trous 52. Des trous 54 de mise en alignement s'étendent à travers deux cylindres 56 et 58 formés dans le corps 40 de façon à servir de guides en conjugaison avec les doigts 50 Ainsi, l'ensemble d'étrier 38 est commandé de façon à empêcher tout déplacement excepté perpendiculairement aux surfaces de freinage du disque 20 Cependant, il n'est pas prévu que la résistance principale aux forces de freinage soit assurée par les doigts de guidage 50 et les trous 52. Des plaquettes de freins 60 sont disposées entre les pistons 48 et les éléments 44 opposés Les plaquettes de frein 60 comprennent chacune un patin 62 et une garniture 64 et sont disposées de façon à venir en contact de freinage avec l'une ou l'autre faces du disque 20 Les plaquettes de frein 60 sont maintenues en position au moyen d'une broche 66 qui est disposée à travers l'élément d'appui 44 opposé et dans le corps de cylindre 42 Cette broche 66 s'étend à travers un trou 68 prévu dans la partie la plus basse de la plaquette 60 pour maintenir les plaquettes en position Comme les doigts 50, cette broche 66 n'est pas prévue pour jouer un rôle essentiel dans la résistance devant être opposée à la force de freinage du frein. Les plaquettes 60 sont agencées comme on le voit à la Fig 6 de façon à s'étendre devant chacune des faces de montage opposées 34 et 36, afin de se trouver en contact de glissement avec celles-ci C'est ce contact entre les patins 62 et les facesde montage 34 et 36 qui fournit la résistance principale aux forces de freinage du frein Des saillies 70 augmentent à la fois la longueur et la surface de l'interface entre les patins 62 et les faces de montage 34 et 36 pour fournir une résis- tance supplémentaire aux moments et pour assurer une pression réduite à l'interface Les forces qui sont spécifiquement subiespar les plaquettes 60 pour résister au mouvement de freinage sont à la fois linéaires et en torsion Les forces linéaires sont engendrées par le déplacement relatif du disque 20 contre les garnitures 64. De plus, la rotation du disque 20 peut être considérée comme exerçant une force vers le haut sur l'extrémité de droite de la plaquette 60 en considérant la Fig 6, et vers le bas sur l'extrémité de gauche Ainsi, en travers de la longueur L est engendré un couple lors du freinage qui est indiqué par une flèche incurvée Pour résister de façon plus particulière à cette charge en torsion, la largeur latérale S est augmentée par les saillies 70 par rapport à la largeur W de la plaquette pour fournir un moment efficace plus grand du bras pour résister à cette force. Pour augmenter la résistanceà l'usure sans cependant nécessiter des composants principaux durcis coûteux, les revêtements 72 résistants à l'usure peuvent être disposés sur les faces de montage 34, 36 opposées du support 10 Les revêtements 72 peuvent être en acier durci ou en acier inoxydable de façon à résister à l'effet de glissement sous charge de freinage des patins 62 De cette façon les revêtements 72 et les plaquettes 60 peuvent être remplacés suivant les besoins sans usure du support 10. Les revêtements 72 comprennent un certain nombre de rebords destinés à faciliter le positionnement et la retenue de ces revêtements Un rebord inférieur 74 s'étend au-dessous du patin 62 et empêche ce revêtement 72 de travailler lui-même vers le haut entre les faces de montage 34, 36 et les plaquettes 60 Des rebords latéraux 76 contribuent à retenir les plaquettes 60 en position sur l'une et l'autre faces du disque 20 tandis que des rebords supérieurs 78 et 80 contribuent également à mainte- nir l'orientation du revêtement 72 sur la face de montage. Enfin un rebord central 82 s'étend dans les gorges 30 et 32 Des griffes 84 prévues sur le rebord central 82 sont emmanchées à force dans la gorge 32 de façon à "mordre" dans les faces des parties venues de matière 24 et 28 pour assurer encore la retenue Un revêtement iden- tique 72 est bien entendu utilisé sur l'autre face de montage 34. On voit ainsi que l'invention fournit un frein à disque perfectionné qui permet d'assurer simplement et facilement un positionnement rigide des plaquettes de frein, fournit des moyens simples pour assurer une lon- gévité augmentée au frein et évite certaines constructions conteuses A cette fin, un support qui s'étend sur les deux faces du disque de frein est utilisé pour diminuer la charge en torsion De plus les plaquettes de frein sont maintenues individuellement par le dispositif de montage espacé de celui de l'étrier Il est par conséquent réalisé un moyen de guidage rigide qui de plus ne doit pas être utilisé comme moyen d'actionnement L'usure est égalementaméliorée sur le mécanisme de montage des plaquettes au moyen de revêtements simples résistants à l'usure On peut ainsi diminuer les frais, simplifier le dispositif et diminuer ses dimensions et son poids ainsi que l'améliorer. 12904 REVENDICATIONS - 1 Disque de frein pour véhicule à roues, caractérisé en ce qu'il comprend un disque ( 20) adapté pour être fixé de façon à tourner avec une roue du véhicule, un support ( 10) d'ensemble d'étrier, adapté pour être fixé sur le véhicule et comportant un logement ( 18) ayant des faces de montage opposées ( 34,36) à peu près perpendiculaires aux surfaces de freinage du disque ( 20), et un ensemble d'étrier ( 38) ayant des plaquettes de frein opposées ( 60) adaptées pour venir en contact de freinage avec le disque ( 20), ledit ensemble d'étrier étant reçu dans le logement ( 18) du support ( 10), chacune desdites faces de montage opposées ( 34,36) du logement ( 18) s'étendant des deux côtés du disque ( 20). 2 Frein suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le disque ( 20) est adapté pour être fixé le long de sa périphérie externe, le support ( 10) de l'ensemble d'étrier ( 38) s'étendant en travers du disque de frein ( 20), à l'intérieur de celui-ci. 3 Frein suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacune desdites surfaces de montage opposées ( 34,36) du logement ( 18) comporte un revêtement ( 72) résistant à l'usure. 4 Frein suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit revêtement ( 72) comprend des rebords s'étendant soit vers l'ensemble d'étrier ( 38) soit vers le support ( 10). 5 Frein suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'une desdites plaquettes de frein opposées s'étend vers chacune desdites faces opposées de montage ( 34,36) en contact à glissement avec celles-ci. 6 Frein à disque pour véhicule à 12904 - roues, caractérisé en ce qu'il comprend un disque ( 20) adapté pour être fixé de façon à tourner avec une roue du véhicule, un support ( 10) d'ensemble d'étrier, adapté pour être fixé sur le véhicule et comportant un logement ( 18) ayant des faces de montage opposées ( 34,36) à peu près perpendiculaires aux surfaces de freinage du disque ( 20), et un ensemble d'étrier ( 38) ayant des plaquettes de frein opposées ( 60) adaptées pour venir en contact de freinage avec le disque ( 20), ledit ensemble d'étrier étant reçu dans le logement ( 18) du support ( 10), au moins l'une desdites plaquettes de frein opposées ( 60) s'éten- dant jusqu'à chacune desdites faces de montage opposées ( 34,36) de façon à entrer en contact à glissement avec celles-ci. 7 Frein suivant la revendication 6, caractérisé en ce que chacune desdites plaquettes de frein opposées ( 60) s'étend jusqu'auxdites faces de montage opposées ( 34,36) en contact à glissement avec celles-ci. 8 Frein suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ledit support ( 10) de l'ensemble d'étrier ( 38) comprend des surfaces de mise en alignement en contact avec ledit ensemble d'étrier ( 38) perpendiculairement à la surface de freinage du disque ( 20). 9 Frein suivant la revendication 8, caractérisé en ce que lesdites surfaces de mise en alignement sont constituées par des doigts ( 50) s'éten- dant perpendiculairement à la surface de freinage du disque ( 20), ledit ensemble ( 38) d'étrier comprenant des trous de mise en alignement ( 54) en contact à glissement avec les doigts ( 50). Frein suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que chacune desdites faces de montage opposées ( 34,36) du logement ( 18) s'étend sur chaque côté du disque ( 20). 11 - 11 Frein à disque pour véhicule à roues, caractérisé en ce qu'il comprend un disque ( 20) adapté pour être fixé de façon à tourner avec une roue du véhicule, un support ( 10) d'ensemble d'étrier, adapté pour être fixé sur le véhicule et comportant un logement ( 18) ayant des faces de montage opposées ( 34,36) à peu près perpendiculaires aux surfaces de freinage du disque ( 20), et un ensemble d'étrier ( 38) ayant des plaquettes de frein opposées ( 60) adaptées pour venir en contact de freinage avec le disque ( 20), ledit ensemble d'étrier étant reçu dans le logement ( 18) du support ( 10), chacune des plaquettes de frein opposées ( 60) s'étendant jusqu'à chacune desdites faces de montage opposées ( 34, 36) en contact à glissement avec celles-ci, la dimension de l'interface de chacune desdites plaquettes et de chacune desdites faces de montage opposées ( 34,36) parallèlement aux surfaces de freinage du disque ( 20) étant notablement supérieure à la largeur des surfaces de freinage du disque ( 20). 12 Frein suivant la revendication 11, caractérisé en ce que lesdites faces de montage opposées ( 34,36) comportent chacune un revêtement ( 72) résistant à l'usure.