Brevet FR2540205A1 — publié le 19840803

Frein à disque. La présente invention concerne un frein à disque du type comportant un support fixe ou chape muni d'au moins un flasque latéral et de bras extrêmes présen- tant des logements de guidage transversaux, un disque ro- tatif de frein disposé à c 6 té d'au moins un flasque latéral du support fixe et coiffé par au moins un des bras -extrêmes du support fixe, une paire de patins de fric- tion disposés de part et d'autre du disque de frein et munis chacun d'une plaque-porte-garniture dont au moins une des extrémités est montée et guidée parallèlement à l'axe du disque de frein dans l'un des logements trans- *versaux de guidage ainsi qu'un étrier qui, d'une part, coiffe les patins de friction et la partie correspondante du disque de frein et qui, d'autre part, à l'aide d'une colonnette unique, est monté sur le support fixe de façon à pouvoir se déplacer parallèlement à l'axe du disque de frein sous l'effet d'un moteur incorporé au- dit étrier, cet étrier présentant, en outre, sur le c 8 té associé au patin extérieur, un moyen de verrouillage tel qu'un boulon fileté, dont l'extrémité libre coopère avec la plaque-porte-garniture extérieure de façon à empêcher tout pivotement intempestif de l'étrier. Ce type de frein à disque est connu par exem- ple par le brevet GB 1 546 727 Dans ce cas, le support fixe porte les deux extrémités de chacune des deux plaques-porte-garnitureset les deux bras d'extrémité du support fixe s'étendent par-dessus le trajet du disque de frein, le montage de la colonnette étant réalisé dans la partie transversale des bras d'extrémité De ce fait, la colonnette est située à un emplacement ne dis- posant que d'un volume réduit de sorte que, d'une part, les dimensions de la colonnette sont réduites et son emplacement relativement éloigné de la zone d'appl-ica- -2- tion des forces de frottement Il en résulte des dé- formations fréquentes de la colonnette et un fonction- nement défectueux du frein, notamment une usure en biais des patins de friction Ces inconvénients sont encore aggravés lorsque le support fixe est dissymétrique. La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients. Dans le cas d'un frein à disque du type pré- cité et comportant un support fixe ou chape,dans lequel sont montées coulissantes parallèlement à l'axe du dis- que de frein les deux extrémités des deux plaques-porte- garnitures, ce but est atteint du fait que la colonnette unique, vue dans le sens de la marche avant, est disposée en face de la partie extrême arrière du patin de fric- tion intérieur, de telle sorte que sa projection ortho- gonale sur le disque frein se trouve au moins partielle- ment sur le trajet de celui-ci et pris dans le sens de la marche légèrement en aval du logement de guidage correspondant pratiqué dans le support fixe. Grâce à cette conception, on peut donc prévoir une grosse colonnette arrière (vue dans le sens de la marche avant) parfaitement protégée et ne passant pas au-dessus du disque de frein Il n'y a donc pas de problèmes d'encombrement, de chaleur, de projection de saletés, etc. Dans le cas d'un frein à disque du type initia- lement défini et comportant un support fixe, ou chape dissymétrique, dont la projection en plan présente une forme en L et dans lequel seulement l'extrémité avant de la plaque-porte-garniture du patin extérieur prend appui sur le support fixe en marche avant, ce but est également atteint du fait que la colonnette unique, vue dans le sens de la marche avant, est disposée en face de la partie extrême arrière du patin de friction intérieur de telle sorte que sa projection orthogonale sur le dis- que de frein se trouve au moins partiellement sur le trajet de celui-ci et, pris dans le sens de la marche -3- avant, légèrement en aval du logement de guidage cor- respondant pratiqué dans le support fixe et qu'en outre l'étrier comprend, du côté associé au patin extérieur, un moyen de suspension amovible susceptible de coopérer avec la partie extrême arrière de la plaque-porte- garniture du patin extérieur. Avantageusement, l'étrier remplit dans ce cas une fonction de support partiel du patin extérieur dont- l'extrémité avant, vue dans le sens de la marche avant, est guidée transversalement dans le logement de guidage du support fixe, logement contre le fond duquel elle prend appui. Le moyen de suspension arrière peut aussi jouer le rôle d'un élément de blocage en pivotement de l'étrier autour de l'axe de la colonnette lorsque ledit moyen de suspension n'est pas disposé dans l'axe de ladite colonnette. Dans certains cas, il est avantageux de séparer la fonction de blocage de la fonction de suspension et d'attribuer la fonction de blocage au moyen de verrouil- lage avant et d'attribuer la fonction de suspension de l'extrémité arrière de patin extérieur au moyen de sus- pension amovible A cet effet, le moyen de suspension arrière est disposé coaxialement à l'axe de la colon- nette dans un trou de passage prévu dans le nez de l'é- trier, l'extrémité libre intérieure dudit moyen de sus- pension arrière étant susceptible de pénétrer et d'être fixée dans un évidement correspondant pratiqué dans la partie extrême de la plaqueporte-garniture du patin extérieur. Le moyen de suspension est constitué avantageu- sement par un boulon fileté dont la partie filetée se visse dans l'évidement taraudé de la plaque-porte-gar- niture du patin extérieur. Afin de réduire les problèmes d'usinage précis, il est avantageux de donner aux trous de passage ména- -4- gés dans le nez de l'étrier et destinés au montage du boulon de verrouillage avant et du boulon de suspension arrière un certain jeu horizontal latéral AL pour permet- tre une faible variation de l'entr'axe L entre les évide- ments taraudés extrêmes prévus dans la plaque-porte- garniture du patin extérieur et destiné à recevoir sans jeu les extrémités filetées du boulon de verrouillage, d'une part, et du boulon de suspension, d'autre part. L'objet de l'invention sera encore mieux compris à l'aide de la description suivante de deux modes de réalisation illustrés sur le dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une vue en plan d'un frein à disque ayant un support fixe ou chape symétrique; la figure 2 est une vue en plan d'un frein à dique ayant un support fixe ou chape dissymétrique; la figure 3 est une vue en élévation partiel- lement en coupe du frein à disque suivant la flèche III des figures 1 et 2; et la figure 4 est une vue en élévation d'une coupe radiale verticale du frein à disque suivant la ligne IV-IV des figures 1 à 3. Le frein à disque 1 tel que représenté sur le dessin comprend un support fixe ou chape 2 qui, vu en plan, peut avoir une forme symétrique ressemblant à un U (figure 1) ou dissymétrique ressemblant à un L (fi- gure 2) Ce support fixe 2 comprend un flasque latéral 3 muni, à sa partie supérieure, de bras extrêmes 4,5 qui, dans le cas d'une chape symétrique (figure 1), s'éten- dent tous les deux par-dessus et de part et d'autre du disque de frein 6 monté de façon rotative à côté du flasque latéral 3 du support fixe 2 et, dans le cas d'une chape dissymétrique, possèdent un bras arrière raccourci a qui ne s'étend transversalement à partir du flasque latéral 3, définissant le côté intérieur du frein 1, que jusqu'à la face latérale intérieure du disque de frein 6. -5- Les bras extrêmes 4,5 présentent, en face du pourtour du disque de frein 6, des logements de guidage transversaux 7, 8 qui s'étendent parallèlement à l'axe 9 du disque de frein 6 et qui reçoivent les extrémités de préférence arrondies des plaques-porte-garnitures 10 et lldes patins de friction 12, 13 disposés de part et d'au- tre du disque de frein Dans le cas d'une chape symé- trique (figure 1), les deux extrémités 1 Oa, l Ob et lla, llb aussi bien du patin intérieur 12 que du patin exté- rieur 13 sont guidées et supportées par les logements de guidage 7, 8 du support fixe ou chape 2 Par contre, dans le cas d'une chape dissymétrique (figure 2), l'ex- trémité arrière llb de la plaque porte-garniture Il du patin extérieur 13 n'est pas directement supportée par le support fixe ou chape-2. Le frein à disque 1 comporte aussi un étrier 14 qui coiffe les plaquesporte-garnitures 10,11 avec leurs patins de friction 12,13 ainsi que la partie cor- respondante du disque de frein 6 et qui, à l'aide d'une colonnette unique 15,est monté sur le support fixe 2 de façon à pouvoir se déplacer en translation parallèle- ment à l'axe de la colonnette 15 qui est parallèle à l'axe 9 du disque annulaire de frein 6 et de façon à pouvoir pivoter autour de l'axe de ladite colonnette 15. Sur le coté intérieur 14 a, l'étrier 14 comprend un mo- teur, tel qu'un vérin 16 dont la partie mobile par rapport à l'étrier 14 agit directement sur la plaque- porte-garniture 10 du patin intérieur 12 Le côté extérieur 14 b de l'étrier 14 est constitué,par exemple, par un flasque vertical ajouré dénommé nez qui sert d'ap- pui transversal à la plaque-porte-garniture 11 du patin extérieur 13 et qui, à sa partie supérieure, est relié au c 6 té intérieur 14 a de l'étrier 14 par plusieurs bras de liaison 14 c,par exemple,au nombre de trois. -6- Vu dans le sens de la marche avant (voir sens de rota- tion du disque 6 indiqué par la flèche F), la colon- nette 15 est montée sur la partie extrême arrière du c 8 té intérieur 14 a de l'étrier 14, en face d'une partie supérieure 3 a du flasque latéral 3, partie supérieure 3 a qui est coiffée par la partie arrière extrême évidée de l'étrier 14. Une extrémité de la colonnette 15 peut être fixée sur la partie supérieure 3 a du flasque latéral 3 et le reste de la colonnette 15 peut coulisser dans un alésage de guidage 22 prévu dans une oreille extrême 17 de l'étrier 14 En outre, la colonnette unique 15 est dis- posée en face de la partie extrême arrière du patin de friction intérieur 12 et pratiquement à l'intérieur de la projection du pourtour de l'étrier 14 parallèlement à l'axe du disque de frein 6 ou de la colonnette 15. En outre, la disposition de la colonnette 15 est telle que la projection orthogonale de celle-ci sur le disque de frein 6 (donc parallèle à l'axe de celui-ci) se trouve au moins partiellement, et de préférence totale- ment, sur le trajet dudit disque 6 et légèrement en aval du logement de guidage arrière 8 prévu dans le bras extrême transversal arrière 5 du support fixe 2. En raison du montage pivotant de l'étrier 14 sur la colonnette 15, on prévoit un moyen de verrouil- lage 18, de préférence à proximité de l'extrémité avant de l'étrier 14 Ce moyen de verrouillage 18 comprend, par exemple,un boulon dont l'extrémité libre est file- tée, traverse un trou de passage ménagé parallèlement à l'axe 9 du disque 6 dans la partie avant du flasque extérieur 14 b de l'étrier et est vissée dans un alésage taraudé correspondant de la plaque-porte-garniture 11 du patin extérieur 13 Comme au moins l'extrémité avant lia de la plaque-porte-garniture extérieure Il est rete- nue dans son logement de guidage 7 contre tout mouvement -7- de pivotement, l'étrier 14 est également empêché de pi- voter-aussi longtemps qu'il est relié à la plaque-porte- garniture extérieure 11 et, par l'intermédiaire de celle- ci,au support fixe 2. Comme précédemment mentionné, l'extrémité ar- rière llb de la plaqueporte-garniture extérieure 11 l n'est pas supportée directement par le support fixe 2 lorsque l'on emploie une chape dissymétrique (figure 2). Dans ce cas, on prévoit sur le c 6 té extérieur 14 b de l'étrier 14 un moyen de suspension amovible 19 qui est susceptible de coopérer avec la partie extrême arrière de la plaque-porte-garniture extérieure 11, à un endroit qui est situé soit en avant de l'axe de la colon- nette 15, soit dans l'axe de celle-ci. Le moyen de suspension 19 est avantageusement constitué par un boulon fileté qui traverse un trou de passage correspondant ménagé dans la partie arrière du nez 14 b de l'étrier 14 et qui se visse dans un alésage taraudé correspondant de la plaque-porte-garniture exté- rieure 11. Etant donné que la plaque 11 est déjà maintenue dans le logement de guidage avant 7, elle établit aussi la liaison entre l'étrier 14 et le support fixe 2 lors- que l'étrier 14 est relié à cette plaque 11 par le moyen de suspension arrière 19. Dans ce cas, ce moyen 19 remplit aussi bien la fonction de support partiel de la plaque-porte-garniture extérieure 11 que la fonction de verrouillage de l'étrier 14 contre tout mouvement de pivotement Par contre, lors- que l'on place le boulon de suspension 19 dans un trou de passage du nez 14 b de l'étrier 14, trou qui se trouve dans l'axe de la colonnette 15, alors ledit boulon 19 ne remplit que la fonction de suspension de la plaque-porte- garniture extérieure 11 lorsque son extrémité filetée est vissée dans un alésage correspondant de ladite plaque 11, car le pivotement de l'étrier 14 ne peut être empêché -8 - par un moyen situé dans l'axe de la colonnette De ce fait, il peut être avantageux d'employer d'une part, le boulon 18 pour le verrouillage de l'é- trier 14 et, d'autre part, le boulon 19 pour la suspen- sion de la plaque-porte-garniture extérieure 11, ce bou- lon 19 et son trou de passage correspondant étant coaxiaux à la colonnette 15 Dans ce cas, le patin exté- rieur 13 et le boulon de suspension 19, peuvent rester en place lorsque l'on désire seulement faire pivoter -l'étriet Il est recommandé de prévoir entre la face interne de chacun des deux trous de passage pratiqués dans le nez de l'étrier 14, et la tige du boulon de verrouillage 18 ou du boulon de suspension 19 un certain jeu latéral horizontal AL de sorte que chacun de ces deux trous présente une section ovale et que l'entr'axe L entre les deux évidements taraudés correspondants de la plaque-porte-garniture extérieure Il puisse varier légèrement Ainsi peuvent être compensées les impréci- sions d'usinage et de montage ainsi que les dilatations thermiques éventuelles. On remarquera encore que le plan médian de symétrie 23 des logements transversaux de guidage 7,8 comprend, de préférence aussi, les axes des trous de passage pour les boulons de verrouillage 18 et de sus- pension 19 ainsi que l'axe de la colonnette 15. Pour éviter les bruits de claquage des plaques- porte-garnitures 10, 11 dans leurs logements avant cor- respondants 7, on prévoit un ressort 20 qui est monté par exemple sur le bras intermédiaire 14 c de l'étrier et qui, en prenant appui contre un ergot 21 solidaire de la plaque 10 ou Il sollicite l'extrémité avant l Oa ou lla de celle-ci contre la paroi intérieure du logement cor- respondant 7. Les différents modes de réalisation précédem- ment décrits peuvent subir un certain nombre de modifica- tions sans que l'on sorte pour autant du cadre de protec- tion défini par les revendications annexées. -9 REVENDICATIONS 1 Frein à disque du type comportant un support fixe ou chape ( 2) muni d'au moins un flasque latéral ( 3) et de bras extrêmes ( 4,5) présentant des logements de guidage transversaux ( 7,8),un disque rotatif de frein ( 6) disposé à côté d'au moins un flasque latéral ( 3) du support fixe ( 2) et coiffé par au moins un des bras ex- trêmes ( 4,5) du support fixe ( 2), une paire de patins de friction ( 12, 13) disposés de part et d'autre du disque de frein ( 6) et munis chacun d'une plaque-porte-garni- ture ( 10 ou 11) dont au moins une des extrémités ( 10 a, b ou l Ila, 11 b) est montée et guidée parallèlement à l'axe ( 9) du disque de frein ( 6) dans l'un des logements transversaux de guidage ( 7,8) ainsi qu'un étrier ( 14) qui, d'une part, coiffe les patins de friction ( 12,13) et la partie correspondante du disque de frein ( 6) et qui, d'autre part, à l'aide d'une colonnette unique ( 15), est monté sur le support fixe ( 2) de façon à pouvoir se déplacer parallèlement à l'axe ( 9) du disque de frein ( 6) sous l'effet d'un moteur ( 16) incorporé audit étrier ( 14), caractérisé en ce que la colonnette unique ( 15), vue dans le sens de la marche avant (F), est disposée en face de la partie extrême arrière du patin de friction intérieur ( 12) de telle sorte que sa projection orthogonale sur le disque frein ( 6) se trouve au moins partiellement sur le trajet de celui-ci et,vue dans le sens de la marche légèrement en aval du logement de guidage corres- pondant ( 8) pratiqué dans le support fixe ( 2). 2 Frein à disque selon la revendication 1, dans lequel l'étrier ( 14) présente, en outre, sur le c 8 té extérieur ( 14 b) associé au patin extérieur ( 13), un moyen de verrouillage ( 18) tel qu'un boulon fileté, dont l'extrémité libre coopère avec la plaque-porte- garniture extérieure ( 11) de façon à empêcher tout pi- votement intempestif de l'étrier ( 14),caractérisé en ce que, d'une part, vue en plan, la chape ( 2) présente la forme d'un L de sorte que son bras arrière ( 5) ne s'étend que jusqu'à la face intérieure du disque de frein ( 6) et que l'extrémité arrière llb de la plaque-porte- garniture extérieure ( 11) n'a pas de logement de guidage correspondant et, d'autre part, l'étrier ( 14) comprend aussi, du côté extérieur ( 14 b) , un moyen de suspension amovible ( 19) susceptible de coopérer avec la partie extrême arrière de la plaque porte-garniture extérieure Io (il). 3 Frein à disque selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen de suspension arrière ( 19) est disposé coaxialement à l'axe de la colonnette ( 15) dans un trou de passage prévu dans le nez ( 14 b) de l'étrier ( 14), l'extrémité libre intérieure dudit moyen de suspension arrière étant susceptible de pénétrer et d'être fixée dans un évidement correspondant pratiqué dans la partie extrême arrière de la plaque- porte-garniture ( 11) du patin extérieur ( 13). 4 Frein à disque selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de suspension comprend un boulon fileté ( 19) dont l'extrémité filetée se visse dans un évidement taraudé ménagé dans la partie extrême arrière de la plaque porte-garniture extérieure ( 11). Frein à disque selon l'une des revendications 1 à 4, et dans lequel l'extrémité filetée du boulon de verrouillage ( 18) traverse un trou de passage de l'ex- trémité avant du nez ( 14 b) de l'étrier ( 14) et se visse dans un évidement taraudé correspondant de la plaque- porte-garniture extérieure ( 11), caractérisé en ce que le trou de passage ménagé dans le nez ( 14 b) de l'étrier ( 14) et destiné à recevoir le boulon de suspension ( 19) est coaxial à l'alésage de guidage ( 16) pour la colon- nette ( 15), alésage ( 16) prévu dans l'oreille extrême ( 17) de l'étrier ( 14). -2540205 -11- 6 Frein à disque selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux trous de passage destinés à recevoir respectivement le boulon de ver- rouillage avant ( 18) et le boulon de suspension arrière ( 19) et pratiqués dans les extrémités du nez 14 b de l'étrier ( 14) présentent un certain jeu horizontal laté- ral IAL pour permettre une faible variation de l'entr'axe L entre les deux évidements taraudés extrêmes prévus dans la plaque-porte-garniture du patin extérieur et desti- nés à recevoir sans jeu les extrémités filetées du boulon de verrouillage ( 18) d'une part, et du boulon de suspension ( 19), d'autre part. 7 Frein à disque selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le plan médian de symétrie ( 23) des logements transversaux de guidage 7,8 comprend les axes des trous de passage pour les boulons de ver- rouillage 18 et de suspension 19 ainsi que l'axe de la colonnette 15.