Brevet FR2536809A1 — publié le 19840601

La présente invention concerne un agencement d'étanchéité pour la broche de guidage d'un frein à disque du type à étrier flottant à garnitures partielles, cette broche étant fixée soit au support du frein soit à l'étrier du frein et portant à coulissement dans un alésage de l'étrier ou, respectivement, du support, cet agencement com- portant un organe d'étanchéité souple qui, par sa première extrémité, est retenu sur le bord ouvert de l'alésage et qui, par son autre extré- mité, ceinture la broche avec étanchéité, cet organe d'étanchéité présentant une partie soufflet qui relie ses deux extrémités. Dans un frein à disque connu, appartenant à ce genre (de- mande de brevet allemand DE-OS 27 30 338), un anneau d'étanchéité est fixé au bord ouvert de l'alésage, et 2 a circonférence intérieure de cet anneau est réaliséesous la forme d'un joint d'étanchéité à lèvre fle- xible qui s'applique avec étanchéité sur la surface cylindrique exté- rieure de la broche de guidage En outre, un collet annulaire est prévu sur la broche de guidage, dans une région situé à l'extérieur de l'alé- sage et du joint d'étanchéité à lèvre Une partie de l'anneau d'étanchéité prévue à l'extrémité opposée de celui-ci s'applique sur la surface du collet annulaire. Toutefois, l'expérience a montré que cet agencement d'étanchéit connu est inapte à protéger durablement la broche de guidage contre l'entrée d'humidité et de souillures. C'est pourquoi on a également déjà proposé (demande de bre- vetallemand DE-AS 29 02 378) de réaliser l'organe d'étanchéité sous la forme d'une pièce à soufflet et de raidir les extrémités munies de lè- vres d'étanchéité annulaires par des anneaux métalliques les entourant. Cette forme de réalisation de l'organe d'étanchéité connue présente toutefois l'inconvénient de-ne pas convenir aux freins à disque et garnitures partielles dans lesquels, à l'occasion d'un changement de garnitures, on fait pivoter l'étrier autour de l'une des deux broches, En effet, la partie soufflet n'est pas assez souple pour cela. La présente invention a donc pour but de parvenir à un agencement d'étanchéité qui autorisera un mouvement de rotation d'une extrémité de l'organe d'étanchéité souple, par rapport à l'autre- extrémité de celui-ci, autour de l'axe longitudinal d'une broche L'or- gane d'étanchéité devra en outre pouvoir être monté dans l'espace re- lativement étroit compris entre le point d'ancrage de la broche et la partie de frein guidée sur celle-ci, et devra finalement empêcher la pénétration d'humiditéf, même dans des conditions extrêmes telles que celles rencontrées par exemple par les véhicules tous terrains. Selon l'invention, ces buts sont atteints par le fait que l'extrémité creuse de l'organe d'étanchéité, par laquelle celui-ci ceinture la broche, comporte une gorge circonférentielle sur sa surface intérieure, et par le fait que la partie que cette surface intérieure comporte en regard du point de fixation de la broche forme une lèvre d'étanchéité s'appliquant sur cette broche, ladite extrémité creuse comportant un ressort en forme de couronne qui est partiellement en- veloppé par la matière de l'organe d'étanchéité; le col de ce ressort est disposé concentriquement à la broche et est retenu dans une gorge annulaire de la broche empêchant le déplacement axial de l'ex- trémité de l'organe d'étanchéité souple. De préférence, le ressort en forme de couronne, partiel- lement enveloppé par la matière de l'organe d'étanchéité souple, comporte une pluralité de bras élastiques en forme de doigts qui s'é- tendent dans la direction de l'axe longitudinal et qui, par leurs ex- trémités libres, pressent radîalement vers l'intérieur la lèvre d'étan- chéité contre la broche - Afin d'assurer que la première extrémité de l'organe d'é- tanchéité souple ne glissera pas sur la broche, le ressort en forme de couronne présente un col sensiblement cylindrique dont l'extrémité située côté soufflet déborde hors de l'organe d'étanchéité souple et est rabattue radialement vers l'intérieur, le bord ainsi rabattu pénétrant dans la gorge annulaire aménagée dans la broche et immobi- lisant l'organe d'étanchéité souple sur la portion de broche. On obtient la meilleure stabilité de forme possible pour l'organe d'étanchéité souple si le ressort en forme de couronne compor- te une partie collet reliant le col aux bras élastiques en forme de doigts qui s'étendent parallèlement à l'axe de rotation de ce ressort, ladite partie collet s'étendant dans un plan transversal à l'axe de rotation et empêchant la déformation de l'organe d'étanchéité souple dans la région de la gorge circonférentielle munie d'une charge de graiss On confère à l'organe d'étanchéité-souple une immunité totale aux déplacements en rotation d'un point de fixation par rapport à l'autre point de fixation en prévoyant selon l'invention, que la partie soufflet de l'organe d'étanchéité souple s'étend dans un plan qui est transversal à l'axe longitudinal de la broche, l'extrémité de l'organe d'étanchéité souple fixée au bord ouvert de l'alésage - représentant un diamètre plus grand que le diamètre de la partie cein- turant la portion de la broche. Afin d'assurer aussi à l'organe d'étanchéité souple une assise ferme dans la région du bord ouvert de l'alésage, l'extrémité de l'organe d'étanchéité souple enveloppe avantageusement un anneau métallique dont l'axe de rotation est disposé concentriquement à l'axe longitudinal de la broche. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, fai- te à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures anne- xées qui représentent: - la figure 1, une vue de dessus, en coupe partielle, d'un frein à disque à garnitures partielles à étrier flottant dont l'étrier peut être pivoté par rapport à son support autour de l'une des broches; les figures 2 et 3, des représentations fortement agran- dies, partiellement coupées longitudinalement, d'extrémités de broches sur lesquelles sont fixés des organes d'étanchéité souples; et la figure 4, une représentation très agrandie d'un res- sort en forme de-couronne vu en coupe longitudinale. La figure 1 représente un frein à disque à garnitures partielles à étrier flottant Le disque 20 de ce frein tourne avec une roue d'un véhicule Des broches de guidage 15 sont agencées en porte-à-faux sur un support de frein 5 à un élément du véhicule. Un étrier 7 sert à presser deux garnitures de friction 22,23 contre le disque 20 Dans une partie 21,25 de l'étrier 7, on a aménagé des alésages 6,26 dans lesquels les broches de guidage 4 pénètrent, de sorte que l'étrier peut coulisser en glissant le long de ces bro- ches de guidage 4. Dans ce qui suit, on va décrire les éléments essentiels d'un agencement d'étanchéité selon l'invention représentés sur les figures 2 à 4 L'exemple de réalisation selon la figure 2 montre un organe d'étanchéité souple 9 à soufflet qui est constitué par des parties a, b et c La partie a en forme de manchon présente une gorge annulaire 10 qui est remplie de graisse et ceinture fermement la portion d de la broche-4 L'organe d'étanchéité souple 9 reçoit la précontrainte nécessaire grâce à un ressort en forme de couronne, 17, dont la figure 4 donne une représentation agrandie Les bras élasti- ques 24 de ce ressort 17 sont enveloppés par la matière de l'organe d'étanchéité souple et pressent fermement, contre la surface péri- phérique de la broche 4, la lèvre d'étanchéité 15,16 située à l'extrémité de la partie a Le ressort en forme de couronne, 17, possède en outre un col plus étroit 18 agissant comme un guide et centrant l'organe d'étanchéité souple sur la portion d de la broche, ce qui assure que la partie-a ne sera pas endommagée lors du montage de l'organe d'étanchéité souple 9 A la partie a succède la partie en souf- flet c grâce à laquelle, lorsque l'on a enlevé l'une des deux broches 4, l'étrier 7 peut être basculé autour de l'autre broche 4 sans qu'il y ait une torsion inadmissible du joint d'étanchéité souple 9 La partie soufflet c s'étend en outre dans un plan qui est perpendiculai- re à l'axe longitudinal 30 de la broche 4, de sorte que l'encombre- ment longitudinal de l'organe d'étanchéité souple 9 est particulière- ment réduit Au lieu de plusieurs ondulations 32, on peut aussi n'en prévoir qu'une seule, 33, comme c'est le cas avec la forme de réali- sation représentée à la figure 3 La fiabilité d'assise de lapartie a de l'organe d'étanchéité souple 9 sur la broche 4, contre la por- tion d de celle-ci, est aussi assurée par le fait que l'extrémité du col 18 située côté soufflet est rabattue vers l'intérieur, le bord 27 ainsi formé pénétrant dans la gorge annulaire 19 La partie collet 28 du ressort en forme de couronne 17, assure que la partie a de l'organe d'étanchéité souple 9,14 située dans la région de la gorge 11 remplie de graisse sera particulièrement bien "armée" contre les chocs d'origine extérieure, de sorte que la charge de graisse sera conservée pendant une longue durée. Façonnée en forme d'anneau cylindrique, l'extrémité b de' l'organe d'étanchéité 9,14 est armée par un anneau métallique 31 et pénètre dans une gorge annulaire 2 qui est prévue dans le bord ouvert 8 de l'alésage 6. Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont été données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. 2536809. REVENDICATIONS 1 Agencement d'étanchéité pour la broche de guidage ( 4) d'un f rein à disque du type à étrier flottant à garnitures partielles, cette broche étant fixée soit au support ( 5) du frein soit à l'étrier du frein et portant à coulissement dans un alésage ( 6) de l'étrier ( 7) ou, respectivement, du support, cet agencement comportant un organe d'étanchéité souple ( 9,14) qui, par sa première extrémité (b), est retenu sur le bord ouvert ( 8) de l'alésage ( 6) et qui, par son autre extrémité (a), ceinture la broche ( 4) avec étanchéité, cet or- jo gane d'étanchéité présentant une partie soufflet (c) qui relie ses deux extrémités (a,b), caractérisé en ce que l'extrémité cylindrique creuse (a) de l'organe d'étanchéité ( 9,14), par laquelle celui-ci ceinture la broche ( 4), comporte une gorge circonférentielle ( 10,11) sur sa surface intérieure ( 12, 13), et en ce que la partie que cette surface intérieure ( 12,13) comporte en regard du point de fixation ( 3) de la broche ( 4) forme une lèvre d'étanchéité ( 15,16) s'appliquant sur la broche ( 4), ladite extrémité cylindrique creuse (a) comportant un ressort ( 17) en forme de couronne partiellement enveloppé par la matière de l'organe d'étanchéité( 9,14), le col ( 18) de ce ressort ( 17) étant disposé concentriquement à la broche ( 4) et étant retenu dans une gorge annulaire ( 19) de la broche ( 4) et empêchant le déplacement axial de l'extrémité (a) de l'organe d'étanchéité souple ( 9,14). 2 Agencement d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort ( 17) en forme de couronne, partiel- lement enveloppé par la matière de l'organe d'étanchéité souple ( 9, 14), comporte une pluralité de bras élastiques ( 24) en forme de doigts qui s'étendent dans la direction de l'axe longitudinal et qui, par leurs extrémités libres, pressent radialement vers l'intérieur la lèvre d'étanchéité ( 15,16) contre la broche ( 4). 3 Agencement selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le ressort ( 17) en forme de couronne présente un col ( 18) sensiblementcylindrique dont l'extrémité située côté soufflet débor- de hors de l'organe d'étanchéité souple ( 9,14) et est rabattue radialement vers l'intérieur, le bord ( 27) ainsi rabattu pénétrant 2536809. dans la gorge annulaire ( 19) aménagée dans la broche ( 4) et immobili- sant l'organe d'étanchéité souple ( 9,14) sur la portion de broche (d). 4 Agencement selon l'une des revendications 1,2,3, carac- térisé en ce que le ressort (I 7) en forme de couronne comporte une partie collet ( 28) reliant le col ( 18) aux bras élastiques ( 24) en forme de doigts qui s'étendent parallèlement à l'axe de rotation ( 29) de ce ressort ( 17), ladite partie collet ( 28) s'étendant dans un plan transversal à l'axe de rotation ( 29) et empêchant la déformation de l'organe d'étanchéité souple ( 9,14) dans la région de la gorge circonfé- rentielle ( 10,11) munie, d'une charge de graisse. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie soufflet (c) de l'organe d'étanchéité souple ( 9,14) s'étend dans un plan qui est transversal à l'axe longitudinal ( 30) de la broche ( 4), l'extrémité (b) de l'organe d'étanchéité souple ( 9,14) fixée au bord ouvert ( 8) de l'alésage ( 6) présentant un diamètre plus grand que le diamètre de la partie (a) ceinturant la portion (d) de la broche ( 4). 6 Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité (b) de l'organe d'é- tanchéité souple ( 9,14) enveloppe un anneau métallique ( 31) dont l'axe de rotation est disposé concentriquement à l'axe longitudinal ( 30) de la broche ( 4).