Brevet FR2540952A1 — publié le 19840817

Frein à disque. La présente invention concerne un frein à disque du type comportant au moins un disque de frein rotatif; des patins de friction disposés de part et et d'autre du disque de frein et susceptibles d'être appliqués contre les faces latérales dudit disque, chacun de ces patins comprenant une garniture de friction et une plaque-porte-garniture; un support fixe présentant au moins un flasque latéral parallèle au disque de frein muni d'un évidement cen- tral, de bras extrêmes transversaux s'étendant paral- lèlement à l'axe du disque de frein par-dessus une partie du pourtour du disque de frein, et des moyens de guidage transversal pour supporter les patins de fric- tion et guider leur mouvement parallèlement à l'axe du disque de frein; un étrier qu-i, vu dans le sens de la marche avantest monté,du côté intérieur,sur le bras transversal arrière du support fixe à l'aide d'une colon- nette de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe paral- lèle à celui du disque de frein et coulisser le long de cette colonnette qui est solidaire de l'étrier ou du bras arrière et coulisse dans un alésage prévu dans ledit bras arrière ou ledit étrier, l'étrier coiffant les patins de friction et la partie du ou des disques de frein placée entre lesdits patins; un moteur de commande, monté dans la partie intérieure de l'étrier et suscep- tible de pousser le patin intérieur en direction du patin extérieur dont la plaque porte-garniture prend appui contre le nez de l'étrier; ainsi que des moyens de ver- rouillage associés au bras avant du support fixe et établissant entre ledit bras avant et l'étrier une liai- son qui permet le coulissement, mais empêche le pivote- ment dudit étrier. -2- Ce type de frein est connu, par exemple,par les brevets français N O 2 342 431 et 2 478 761 et pré- sente l'inconvénient soit de n'avoir des moyens de ver- rouillage que pour l'étrier, soit de nécessiter des moyens de verrouillage distincts pour les patins de friction dans leurs logements de guidage, d'une part, et pour l'étrier, d'autre part Dans le premier cas, les patins de friction ne sont pas tenus en contact perma- nent avec leurs logements de guidage correspondants. Dans le second cas, le nombre des organes supplémen- taires est accru Dans les deux cas, la mise en oeuvre des moyens de verrouillage exige des aménagements par- ticuliers aussi bien sur l'étrier que sur le bras avant du support fixe. La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients et de proposer un frein à disque qui assure avec des moyens simples un verrouillage efficace des patins de friction et de l'étrier, étant entendu que ce verrouillage doit permettre les mouvements de trans- lation des patins et de l'étrier parallèlement aux axes du disque de frein et de la colonnette unique. Ce but est atteint conformément à l'invention, du fait que les plaquesporte-garniture comportent, aux deux extrémités avant et arrière, près de leur bord su- périeur, des becs d'appui et de verrouillage surplombant une échancrure de retenue, que les bras extrêmes pré- sentent du côté intérieur de l'évidement central du sup- port fixe une barrette de guidage et de verrouillage sur- plombant l'évidement central, qu'en position de verrouil- lage, la face inférieure de la barrette de guidage avant et la face correspondante de l'échancrure de retenue avant des plaques-porte-garniture délimitent entre elle un in- tervalle de blocage dans lequel s'insert une clavette de retenue, que l'extrémité avant de l'étrier présente une échancrure de blocage dont la face active est,en position de travail de l'étrier, parallèle à la face inférieure -3- de la barrette-avantalignée avec la face inclinée des échancrures de retenue avant, et coopère avec la cla- vette de retenue dans une zone voisine de la plaque- porte-garniture de l'un des patins de friction. Grâce à cette conception, une partie (la bar- rette avant et la clavette de retenue) des moyens de verrouillage des patins de friction sert en même temps d'organe de blocage dans les moyens de verrouillage de l'étrier. Cette conception simplifie non seulement le montage du frein ou le remplacement des pièces usées dudit frein, mais supprime pratiquement aussi tout oubli de verrouillage En outre, l'objet de l'invention est par- ticulièrement avantageux pour les freins multidisques. Avantageusement, chaque barrette de guidage et de verrouillage présente la forme d'un dièdre dont l'angle est aigu et dont la face supérieure est perpen- diculaire au plan médian radial du frein et les échan- crures de retenue des plaques-porte-garnitures présentent une forme correspondante. L'échancrure de blocage de l'étrier présente également la forme d'un dièdre dont l'angle est aigu et identique à celui de la barrette avant du support fixe. L'échancrure de blocage de l'étrier est mé- nagée dans une protubérance frontale de l'étrier située devant et, vu en hauteur, de part et d'autre de l'arête du dièdre de la barrette avant lorsque l'étrier se trouve en position de travail. La clavette de retenue présente avantageuse- ment la forme d'un dièdre dont l'angle est identique à celui du dièdre de la barrette avant, et la face supé- rieure de l'aile supérieure de ladite clavette se trouve dans le même plan perpendiculaire âu plan médian radial du frein que la face supérieure de la barrette arrière et des faces supérieures des échancrures de retenue des plaques-portes-garnitures et de l'échancrure de blocage de l'étrier lorsque celui-ci occupe sa position de tra- vail. -4- L'objet de l'invention sera encore mieux compris à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation illustré par le dessin annexé sur lequel la fig 1 est une vue en élévation sur le c 8 té extérieur du frein à disque, la fig 2 est une vue en élévation d'une coupe radiale médiane à travers le frein à disque sui- vant la ligne II-II de la figure 1 et - la figure 3 est une vue en plan du frein à disque. Le frein à disque 1 représenté sur le dessin annexé est un frein multidisques, mais pourrait aussi être un frein à disque unique Ce frein 1 comporte un premier disque rotatif 2 dit extérieur et un second disque rotatif 3 dit intérieur, tous deux montés sur un moyeu 4 dont l'axe coïncide avec ceux des disques 2 et 3, le disque intérieur étant, en outre, monté sur ledit moyeu 4 de façon à pouvoir coulisser parallèlement à l'axe de celui-ci. Chaque disque de frein 2 ou 3 côopère avec une paire de patins de friction 5 et 6 ou 7 et 8 dispo- sés de part et d'autre du disque de frein correspondant 2 ou 3 et susceptibles d'être appliqués contre les faces latérales de celui-ci Un support fixe 9 comportant un flasque latéral 10 parallèle aux disques de frein 2,3 est muni d'un évidement central 11 et de deux bras extrêmes transversaux 12,13, le flasque latéral 10 étant disposé parallèlement à et à côté du disque intérieur 3 Les bras transversaux 12,13 sont situés aux extrémités su- périeures du flasque 10 et s'étendent parallèlement à l'axe des disques 2,3 au-dessus d'une partie de la pé- riphérie de ceux-ci et en avant et en arrière des patins de friction 5,6 et 7,8 Chacun de ces patins de friction comprend une garniture de friction 14 et une plaque- porte-garniture 15 Dans le cas présent, les deux plaques-porte-garnitures, en principe juxtaposées du patin intérieur 6 du disque extérieur 2 et du patin -5- extérieur 7 du disque intérieur 3,sont réalisées d'une seule pièce de façon à ne former qu'une plaque unique 16. Sur les bras transversaux 12, 13 du sup- port fixe 9 sont prévuesvis-à-vis des extrémités supé- rieures des plaques porte-garnitures 14,15,des barrettes de guidage et de verrouillage 17 et 18 qui surplombent l'évidement central Il et son prolongement axial vers l'extérieur du frein 1 et qui constituent des moyens de guidage transversaux pour supporter les patins de fric- tion 5 à 8 et guider leur mouvement parallèlement à l'axe des disques de frein 2,3. Un étrier 19 est disposé entre les deux bras transversaux 12,13 pardessus les disques de frein 2,3 et leurs patins de friction 5 à 8 de façon à coif- fer l'ensemble disques-patins et à pouvoir se déplacer à travers l'évidement central 1 l du support fixe 9 pa- rallèlement à l'axe des disques de frein 2,3 Vu dans le sens de la rotation des disques 2,3 correspondant à la marche avant, l'étrier 19 est monté sur le bras trans- versal arrière 13 à l'aide d'une colonnette 20 de façon à pouvoir pivoter autour de l'axe de ladite colonnette 20 parallèle à l'axe des disques 2,3 Dans le cas présent, la colonnette 20 est fixée sur une oreille arrière 21 de l'étrier 19 et coulisse dans l'alésage d'un palier 22 incorporé au bras arrière 13 Dans la partie intérieure de l'étrier 19 est prévu un moteur de commande tel qu'un vérin hydraulique 23 dont la partie mobile ou piston 24 est susceptible d'agir sur la plaque-porte-garniture 15 du patin intérieur 8 et, par réaction et par l'intermé- diaire de son nez échancré 25,sur la plaque porte-gar- niture 15 du patin extérieur 5 L'évidement central 11 est de dimensions telles que, compte tenu de la configu- ration des faces avant et arrière de l'étrier 19, celui- ci puisse pivoter autour -de l'axe de la colonnette 20 sans qu'il se heurte contre la face interne dudit évide- ment ou contre une des barrettes 17, 18 des bras trans- -6 25 '4 0952 versaux 12, 13. Les extrémités avant et arrière des plaques- porte-garnitures 15 et 16 présentent, près de leur bord supérieur et en face des barrettes de guidage 17 et 18, des becs d'appui et de verrouillage 26, 27 surplombant une échancrure de retenue 28,29 pratiquée dans la face avant ou arrière desdites plaques 15, 16 et présentant une forme de dièdre dont l'angle est aigu, l'une des faces de chaque échancrure de retenue 28 ou 29 coïncidant avec la face inférieure du bec d'appui correspondant 26 ou 27 L'échancrure de retenue 28 ou 29 est ouverte vers la barrette correspondante avant 17 ou arrière 18. Chaque barrette de guidage et de verrouillage 17,18 présente la forme d'un dièdre dont l'arête est pa- rallèle à l'axe des disques de frein 2 et 3 et de la colonnette 20, dont l'angle est aigu et dont la face su- périeure 30 ou 31 est perpendiculaire au plan médian radial 32 du frein 1 Bien entendu, les échancrures de retenue 28,29 des plaques porte-garniture 15,16 présen- tent une forme diédrique correspondant à celle des dièdres des barrettes 17, 18 qui, en position de travail -et de verrouillage (fig l),pénètrent dans les échan- crures de retenue correspondantes 28 ou 29 Comme on peut le voir clairement sur la fig 1, en position de verrouillage, la barrette arrière 18 pénètre entièrement dans l'échancrure de retenue arrière 29 des plaques- porte-garnitures 15,16 de sorte que la face inclinée in- férieure et la face horizontale supérieure de ladite échancrure 29, face horizontale qui, en même temps, cons- titue la face inférieure du bec d'appui arrière 27 des- dites plaques 15, 16, portent complètement contre les faces correspondantes de la barrette arrière 18 En outre, dans cette position de verrouillage, la face infé- rieure inclinée de la barrette avant 17 et la face infé- rieure correspondante de l'échancrure de retenue avant 28 -7 des plaques porte-garnitures 15,16 qui, dans cette posi- tion de verrouillage, sont parallèles l'une à l'autre, délimitent entre elles un intervalle de blocage dans lequel s'insert une clavette de retenue 33 qui fait par- tie des moyens de verrouillage des patins de friction à 8 On comprend aisément que, dans cette position, les plaques-porte-garnitures 15,16 dont la partie située en dessous des arêtes des barrettes 17,18 a une longueur maximale légèrement inférieure à la distance entre les deux arêtes desdites barrettes 17, 18, sont parfaitement retenues sur ces barrettes tout en pouvant coulisser le long desdites barrettes. L'extrémité avant de l'étrier 19 présente, par exemple du côté extérieur, c'est-à-dire du nez-25, une échancrure de blocage 34 qui, en position de travail de l'étrier 19, est alignée avec les échancrures de re- tenue avant 28 des plaques porte-garnitures 15,16 Autre- ment dit, l'échancrure de blocage 34 de l'étrier 19 possède une face active qui, en position de travail de l'étrier 19, est parallèle à la face inférieure de la barrette avant 17, alignée avec les faces inférieures des échancrures de retenue avant 28 et qui coopère avec la clavette de retenue 33 dans une zone voisine de la plaque-porte-garniture 15,16 de l'un des patins de fric- tion 5 à 8 Dans le cas présent, l'échancrure de blocage 34 est prévue avantageusement du côté du nez 25 de l'é- trier 19 de sorte que sa face active coopère avec la par- tie extrême extérieure de la clavette 33 dans la zone voisine de la plaque-porte-garniture extérieure 15. L'échancrure de blocage 34 de l'étrier 19 présente également la forme d'un dièdre don-t l'angle est aigu et identique à celui de la barrette avant 17, du support fixe 9. La clavettede retenue 33 dépasse de part et d'autre du bras avant 12 et est assurée contre tout dé- placement transversal intempestif par rapport aux faces latérales dudit bras 12, à l'aide de deux goupilles 35 engagées dans des trous correspondants 36 de la clavette 33, ces trous 36 étant disposés en porte-à-faux par rap- port aux faces latérales du bras avant 12 Autrement dit, les parties extrgmes de la clavette 33 dépassent de part et d'autre des faces latérales du bras avant 12 et, dans le cas présent, c'est l'extrémité extérieure de la clavette 33 qui sert au verrouillage de l'étrier 19 en position de travail On comprend à la vue du dessin que tout mouvement de pivotement de l'étrier autour de l'axe de la colonnette 20 est empêché et se traduit par une applica- tion de la clavette 33 contre la face inférieure inclinée de la barrette avant 17 ou contre la face supérieure 30 de la même barrette avant 17 suivant le sens de pivotement Par contre, les dimensions du pourtour de l'étrier 19 sont telles qu'une fois la clavette 33 enlevée, la partie frontale de l'étrier 19 peut passer sans encombre devant l'arête de la barrette avant 17 L'échancrure de blocage 34 de l'étrier 19 est ménagée dans une protubérance frontale 37 de l'étrier 19, cette protubérance 37 étant placée devant et, vue en hauteur, de part et d'autre de l'arête du dièdre de la barrette avant 17 lorsque ledit étrier se trouve en po- sition de travail Dans le cas o la clavette de rete- nue 33 présente la forme d'un dièdre dont l'angle est identique à celui du dièdre de la barrette avant 17,la clavette épouse parfaitement la forme de ladite barrette avant et couvre entièrement la barrette avant 1- 7 et constitue les surfaces de coulissement et d'appui pour les extrémités avant des plaques-porte-garnitures 15,16 et l'étrier 19 dont la protubérance 37 peut reposer, par la face supérieure de l'échancrure de blocage 34 sur l'aile supérieure de la clavette 33 En position de -9travail de l'étrier 19, la face supérieure de l'aile supérieure de la clavette 33 se trouve dans le même plan 38 perpendiculaire au plan médian radial 32 du frein 1 que la face supérieure 31 de la barrette arrière 18 et les faces supérieures des échancrures de retenue 28,29 des plaquesporte-garnitures 15,16 et de l'échancrure de blocage 34 de l'étrier 19. Le mode de réalisation précédemment décrit peut subir un certain nombre de modifications sans que l'on sorte pour cela du cadre de protection d-e l'inven- tion dont les limites sont définies par les revendica- tions annexées Ainsi il est possible de donner à la clavette de retenue 33 une longueur telle qu'elle s'é- tende au moins approximativement jusqu'à la face exté- rieure du nez 25 de l'étrier 19, lorsque les garnitures 14 sont neuves et de prévoir pour la protubérance 37 une largeur axiale suffisante pour qu'elle couvre à la fois l'extrémité extérieure de la clavette 33 et l'extrémité extérieure de la barrette avant 17 lorsque l'étrier 19 occupe une position axiale qui correspond à des garni- tures neuves 14. - REVENDICATIONS Frein à disque du type comportant au moins un disque de frein rotatif ( 2,3); des patins de fric- tion ( 5 à 8) susceptibles d'être appliqués contre les faces latérales dudit disque ( 2,3), chacun de ces patins ( 5 à 8) comprenant une garniture de friction ( 14) et une plaque-porte-garniture ( 15 ou 16); un support fixe ( 9) présentant des bras extrêmes transversaux ( 12,13) s'é- tendant par-dessus une partie du pourtour du disque de frein ( 2,3), et des moyens de guidage transversal ( 17,18) pour supporter les patins de friction ( 5 à 8) et guider leur mouvement parallèlement à l'axe du disque de frein ( 2,3); un étrier ( 19) qui, vu dans le sens de la marche avant, est monté sur le bras transversal arrière ( 13) du support fixe ( 9) à l'aide d'une colonnette ( 20) de façon à pouvoir pivoter autour et coulisser le long de cette colonnette ( 20), l'étrier ( 19) coiffant les patins de friction ( 5 à 8) et la partie du ou des disques de frein ( 2,3) placée entre lesdits patins ( 5 à 8); un moteur de commande ( 23) monté dans l'étrier et suscep- tible de pousser le patin intérieur ( 8) en direction du patin extérieur ( 5) dont la plaque-porte-garniture ( 15) prend appui contre le nez ( 25) de l'étrier ( 19); ainsi que des moyens de verrouillage ( 17,33,34) associés au bras avant ( 12) du support fixe ( 9) et établissant entre ledit bras avant ( 12) et l'étrier ( 19) une liaison qui permet le coulissement, mais empêche le pivotement dudit étrier ( 19), c a r a c t é r i S é e N c e q u e les plaques-porte-garnitures ( 15,16) comportent, aux deux extrémités avant et arrière, près de leur bord su- périeur, des becs d'appui et de verrouillage ( 26,27) sur- plombant une échancrure de retenue ( 28,29), que les bras extrêmes ( 12,13) présentent du c 8 té intérieur de l'évi- dement central ( 11) du support fixe ( 9)une barrette de guidage et de verrouillage ( 17,18) surplombant l'évide- 54 0952 -11- ment central ( 11), qu'en position de verrouillage, la face inférieure de la barrette de guidage avant ( 17) et la face correspondante de l'échancrure de retenue avant ( 28) des plaques-porte-garnitures ( 15,16) déli- mitent entre elles un intervalle de blocage dans lequel s'insert une clavette de retenue ( 33), que l'extrémité avant de l'étrier ( 19) présente une échancrure de blocage ( 34) dont la face active est, en position de travail de l'étrier ( 19),parallèle à la face inférieure de la bar- rette avant ( 17), alignée avec la face inclinée des échancrures de retenue avant ( 28), et coopère avec la clavette de retenue ( 33) dans une zone voisine de la plaque-porte-garniture ( 15,16) de l'un des patins de friction ( 5 à 8). 2 Frein à disque selon la revendication 1, c a r a c t é r i S é e N c e q u e chaque bar- rette de guidage et de verrouillage ( 17,18) présente la forme d'un dièdre dont l'angle est aigu et dont la face supérieure est perpendiculaire au plan médian radial ( 32) du frein ( 1) et les échancrures de retenue ( 28,29) des plaques-porte-garnitures ( 15,16) présentent une forme correspondante. 3 Frein à disque selon l'une des revendications 1 et 2, c a r a c t é r i S é e N c e q u e l'échan- crure de blocage ( 34) de l'étrier ( 19) présente la forme d'un dièdre dont l'angle est aigu et identique à celui de la barrette avant ( 17) du support fixe ( 9). 4 Frein à disque selon l'une des revendications 1 à 3, c a r a c t e r i S é e N c e q u e l'échan- crure de blocage ( 34) de l'étrier ( 19) est ménagée dans une protubérance frontale ( 37) de l'étrier ( 19) située devant et, vue en hauteur, de part et d'autre de l'arête du dièdre de la barrette avant ( 17) lorsque l'étrier ( 19) se trouve en position de travail. -12- Frein à disque selon l'une des revendications 1 à 4, c a r a c t é r i S é e N c e q u e la clavette de retenue ( 33) présente la forme d'un dièdre dont. dont l'angle est identique à celui du dièdre de la bar- rette avant ( 17). 6 Frein à disque selon l'une des revendications 1 à 5, c a r a c t é r i S é e N c e q u e la clavette de retenue ( 33) recouvre entièrement la barrette avant ( 17) et constitue les surfaces de coulissement et d'appui pour les extrémités avant des plaques-porte garnitures ( 15,16) et la protubérance ( 37) de l'étrier ( 19). 7 Frein à disque selon l'une des revendications 1 à 6, c a r a c t é r i S é e N c e q u e la face supérieure de l'aile supérieure de la clavette ( 34) se trouve dans le m 9 me plan ( 38) perpendiculaire au plan médian radial ( 32) du frein ( 1) que la face supérieure ( 31) de la barrette arrière ( 18) et des faces supérieures des échancrures de retenue ( 28,29) des plaques-porte-garni- tures ( 15,16) et de l'échancrure de blocage ( 34) de l'étrier ( 19) lorsque celui-ci occupe sa position de tra- vail. 8 Frein à disque selon l'une des revendications 1 à 7, c a r a a ac t é r i S é e N c e q u e la clavet- te de retenue ( 33) s'étend au moins approximativement jusqu'à la face, extérieure ou nez ( 25) de l'étrier ( 19) lorsque les garnitures ( 14) sont neuves. 9 Frein à disque selon l'une des revendications 1 à 8, c a r a c t é r i S é e N c e q u e la protubérance frontale ( 37) de l'étrier ( 19) possède une largeur axiale suffisante pour qu'elle couvre à la fois l'extrémité extérieure de la clavette ( 33) et l'extrémité extérieure de la barrette avant 17 lorsque l'étrier ( 19) occupe-une position axiale qui correspond à des garni- tures neuves ( 14).