Brevet FR2551518A1 — publié le 19850308

La présente invention concerne un frein à disque à garnitures partielles comprenant un support fixe et un carter qui chevauche un disque de frein et des patins de frein disposés de part et d'autre du disque de frein et qui est agencé sur le support de montage d'un manière lui per05 mettant un déplacement axial, la monture du carter comprenant au moins un élément de guidage monté dans un alésage de montage du support ou du carter et qui, avec sa partie de guidage, est disposé axialement dans un alésage de guidage du carter ou du support de montage, ainsi qu'une méthode de fixation d'un élément de guidage 10 dans l'alésage d'un composant, spécialement le carter ou le support de montage d'un frein à disque à garnitures partielles. Des freins à disque à garnitures partielles du type indiqué sont connus dans la technique La demande de brevet allemand non publiée antérieurement P 32 44 789 2 décrit un frein à disque à garnitures partielles com15 prenant un support de frein fixe et un étrier de frein en forme de U disposé de manière à pouvoir être déplacé axialement sur le support de frein, avec la monture de l'étrier de frein comprenant au moins ure broche de guidage montée sur le support de frein ou l'étrier de frein, dont une partie de guidage est disposéade manière à 20 pouvoir être déplace axialement dans un alésage de guidage de l'étrier de frein ou du support de frein, la broche de guidage étant fixeà l'étrier de frein ou au support de frein par une soudure. Dans ce document, il s'agit particulièrement d'améliorer les freins à disque à garnitures partielles suivant la demande de brevet allemand DEAS 16 O 0 007 25 et le brevet U S 3 981 843, de manière à permettre une construction compacte et moins chère. Cependant, il est apparu que l'utilisation d'une soudure selon la demande de brevet P 32 44 789 2 dans la production de série nécessitait des précautions importantes, ce qui augmentait le prix du frein à 30 disque à garnitures partielles. L'objet de la présente invention est donc d'améliorer le frein à disque à garnitures partielles décrit ci-dessus et de proposer un procédé pour la fixation d'un élément de guidage dans un alésage d'un composant, spécialement le carter ou le support'de montage d'un frein à disque à garnitures partielles, de manière à permettre, en production de série, une fabrication plus simple, plus facile et moins coûteuse du frein à disque à garnitures partielles, sans sacrifier la fiabilité. Ce problème, selon l'invention, est résolu en ce que l'élément de guidage est fixé au carter ou au support de montage en déformant l'élément de guidage dans l'alésage de montage Une telle déformation à l'intérieur de l'alésage de montage peut être réali05 sée simplement et garantit que l'élément L de guidage, même après de nombreuses années de service, ne se liberera pas et ne glissera donc pas en dehors du carter ou du support. L'élément de guidage fixé de la manière proposée par l'invention peut être une douille-support ou une broche-support Dans les 10 deux cas, une déformation plastique adéquate peut être obtenue pour garantir une fixation fiable de l'élément de guidage dans le carter ou sur le support. Suivant une réalisation avantageuse de l'invention, l'élément de guidage peut être disposé dans l'alésage de montage,dans le 15 carter ou le support de montage,avec un ajustement à force ou neutre De cette manière, l'élément de guidage, avant même l'application de la déformation, est maintenu solidement dans le carter ou le support de montage ce qui facilite d'une part l'application de la force de déformation et d'autre part fournit une force de sup20 port supplémentaire pour l'élément de guidage disposé dans l'unité de montage. Dans le cas du frein à disque à garnitures partielles connu, la broche de guidage était déjà insérée dans l'alésage de montage avec un ajustement à force ou neutre Cependant, ce type de fixation n'est pas 25 adéquat, spécialement lorsqu'on utilise des carters en aluminium car, par exemple, lors de fortes fluctuations des températures, du fait des différences des coefficients de dilatation thermique des matériaux utilisés, l'ajustement à force n'est généralement pas suffisant pour maintenir l'élément de guidage dans l'alésage de 30 montage Comme, pendant l'opération de freinage, il se produit également des composantes de forces tendant à faire migrer l'élément de guidage vers l'extérieur dans le sens axial, une soudure a été prévue en plus de l'ajustement à force ou neutre dans la demande P 32 44 789 2. Selon une réalisation préférentielle de l'invention, l'alésage de montage, dans sa partie terminale extérieure, comprend une partie dont le diamètre augmente vers l'extérieur, ce chanfrein, lorsque l'élément de guidage est inséré, formant un évasement dans lequel s'engage la partie déformée de l'élément de gui40 dage ce qui assure, sans moyens auxiliaires supplémentaires, une fixation s Qre dans une direction qui est adéquate, spécialement dans le cas d'un frein à disque à garnitures partielles, dans la mesure o les forces circonférentielles appliquées pendant l'opération de freinage ne présentent pas de composantes dans la direction axiale vers 05 l'extérieur. Ce chanfrein de l'alésage de montage, que l'on utilise des douillessupports ou des broches-supports, peut être d'une longueur de 2 mm seulement et assurer un engagement sûr de la partie déformée. S'il est nécessaire d'avoir une fixation dans les deux directions, une autre réalisation de l'invention prévoit une rainure dans l'alésage de montage dans laquelle s'engage la partie déformée de l'élément de guidage. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, sur un frein à disque à garnitures partielles dans lequel l'élément de guidage est une douille-support montée à force dans l'alésage de montage dans le carter ou support, un bouchon peut être placé dans la zone o la douille-support s'insère dans l'alésage de montage, ce bouchon étant monté dans la douille-support avec surépaisseur, ce qui as20 sure un renforcement supplémentaire du point de serrage de la douille-support. La douillesupport peut ainsi être fabriquée sous la forme d'un tube relativement mince sans qu'il y ait de risque de rupture au point de moment de flexion maximal, le point de serrage De 25 plus, l'introduction du bouchon a pour effet d'augmenter la compression entre la douille-support et le carter ou support. Le système de guidage du frein à disque à garnitures partielles selon l'invention ne doit cependant pas être constitué d'un seul élément de guidage transférant toutes les forces circonférentielles appli30 quées pendant l'opération de freinage; suivant l'invention, il est possible de prévoir deux éléments de guidage, fixés sur le carter ou support par montage à force et bloqués en outre par déformation L'élément de guidage supplémentaire n'assure alors essentiellement qu'une fonction de guidage, c'est-à-dire qu'il empêche un 35 cliquetis des pièces ainsi reliées. Le processus selon l'invention est caractérisé en ce que l'élément de guidage est fixé au composant par déformation de l'élément de guidage dans l'alésage du composant Ce type de fixation n'est pas limité aux freins à disque à garnitures partielles même s'il 40 s'est avéré spécialement avantageux dansles formes de réalisation décrites ci-après. Selon une forme de réalisation particulièrement simple de l'invention, il est prévu que l'alésage de montage formé dans le carter ou support du frein à disque à garnitures partielles est légèrement 05 agrandi à son extrémité extérieure, que l'élément de guidage, ensuite, est emmanché à force dans l'alésage de montage et que, enfin, l'élément de guidage est déformé à son extrémité extérieure à l'aide d'un outil à mater de telle manière que la partie déformée s'engage dans le renfoncement formé par l'élargissement de l'alé10 sage de montage, ce qui empêche l'élément de guidage de se déplacer vers l'intérieur Dans ce mode de montage, aucun autre type de fixation n'est nécessaire Cependant, l'élément de guidage peut toujours être extrait relativement facilement par l'un des c 8 tés, ce qui peut être avantageux pour certaines applications. Le matage peut être réalisé d'une manière particulièrement simple à l'aide d'une bille Celle-ci peut facilement être fabriquée et remplacée si nécessaire; en outre, elle remplit toujours sa fonction même avec des éléments de guidage de diamètres différents. Si l'on utilise une douille-support comme élément de guidage, 20 il s'est avéré intéressant de pousser la déformation jusqu'à ce que la paroi de la douille-support remplisse complètement l'espace entre l'alésage de montage et la douille-support, ce qui assure une fixation particulièrement sûre Le procédé selon l'invention peut également être mis en oeuvre de manière avantageuse si le composant 25 à déformer est une broche-support présentant un évidement à l'endroit voulu. Une autre forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention prévoit dans un procédé selon lequel l'élément de guidage est une douille-support,de tailler une rainure dans l'alé30 sage de montage du carter ou support et ensuite d'élargir la douille-support au niveau de la rainure à l'aide d'un outil de matage de telle manière que la partie déformée s'engage dans la rainure, ce qui assure en outre la fixation de la douille dans les deux directions. La déformation de la douille-support peut être réalisée de manière simple à l'aide d'un mandrin expansible. Suivant une autre réalisation de l'invention, il est prévu, pour la fabrication d'un frein à disque à garnitures partielles dans lequel l'élément de guidage est une douille-support placée dans l'alésage 40 de montage du carter ou support, qu'un bouchon soit emmanché avec dilatation dans la douille-support jusqu'à ce qu'il se trouve au niveau du point o la douille-support s'insère dans l'alésage de montage, ce qui garantit de manière simple que la douille-support ne se brise pas en son point de serrage, là o s'applique le moment 05 de flexion maximal, puisque l'on assure ainsi un renforcement supplémentaire De plus, l'introduction du bouchon augmente la compression entre la douille-support et le carter ou support. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées, qui représentent la figure 1, une section longitudinale partielle d'un frein à disque à garnitures partielles selon l'invention, la figure 2, une vue agrandie de la partie inventive de la 15 réalisation selon la figure 1, la figure 3, une section longitudinale partielle d'une autre réalisation du frein à disque à garnitures partielles selon l'invention, la figure 4, une section longitudinale partielle d'une autre réalisation d'un frein à disque à segments. La figure 1 montre un carter 1 d'un frein à disque à segments qui, par l'intermédiaire d'une douille-support 2, peut être relié à un support de montage (non illustré). Le support de montage est vissé de manière rigide à la fusée d'essieu d'un véhicule automobile Pendant le fonctionnement du 25 frein, les forces circonfirentielles apparaissant sont supportées par la douille- support 2 et, par l'intermédiaire du support de montage, sont transférées à la fusée d'essieu du véhicule automobile. Pour recevoir la douille-support 2, il est prévu dans le carter 1 un alésage de montage 3 dans lequel est monté à force un élément de montage 4 de la douille-support 2. La douille-support 2, extérieurement, affleure la surface du carter 1 L'élément de guidage 5 dépassant intérieurement de l'alésage de montage 3 est disposé d'une manière à pouvoir être déplacé axia35 lement (non illustrée) dans un alésage de guidage formé dans le support de montage. Comme il apparaît également lors du freinage des composantes de force tendant à faire migrer la douille-support 2 vers l'extérieur dans la direction axiale, la douille-support 2 emmanchée dans 40 l'alésage de montage 3 dans le carter 1 nécessite une fixation supplémentaire A cet effet, l'alésage de montage 3, avant l'introduction de la douille-support 2, est légèrement élargi dans sa partie extérieure Le chanfrein 6 ainsi formé par une augmentation du diamètre vers l'extérieur, après l'introduction de la douille05 support 2, laisse un espace entre l'alésage et la douille. La douille-support 2 est alors déformée de manière à remplir cet espace A cet effet, selon l'illustration de la figure 2, une bille 7 est prévue pour mater la douille-support 2 placée de manière à affleurer L'expansion 14 de la douille-support 2 est défi10 nie par le chanfrein 6 dans l'alésage de montage 3. De ce fait, la douille-support 2 ne peut plus se déplacer axialement vers l'intérieur; cependant, elle peut toujours être extraite vers l'extérieur relativement facilement Cela peut être un avantage dans certaines applications Dans le cas du frein à disque à 15 garnitures partielles illustré, des tests ont montré que cette méthode extrêmement simple de fixation fonctionne parfaitement dans la mesure o il ne se produit pas de force dirigées vers l'extérieur. Pour empêcher la pénétration d'eau ou d'autres impuretés, cet orifice peut être obturé extérieurement à l'aide d'un bouchon en matière 20 plastique (non illustré) Pour l'obturation vers l'intérieur, une bague circonférentielle 8 est prévue. Les formes de réalisations illustrées par les figures 3 et 4 présentent respectivement une coupe longitudinale partielle dans un carter 1 selon la figure 1, dans lequel une douille-support 2 est 25 montée à force dans un alésage de montage 3 Les pièces correspondantes sont donc désignées par les mêmes numéros de référence. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, l'alésage du carter 3 ne présente pas de chanfrein à son extrémité, mais une rainure 10 dans la partie de montage 4 Au niveau de ladite rainure 30 10, la douille-support 2 est alors élargie à l'aide d'un outil de matage de telle manière que la partie déformée 11 s'engage dans la rainure 10 Ladite déformation de la partie 11 peut être réalisée à l'aide d'un mandrin expansible introduit dans la douille-support 2 de l'extérieur. Si la douille-support 2 prend la forme d'un tube fin, il est possible de renforcer additionnellement le point de moment de flexion maximal, le point de serrage 12 de la douille-support 2 Le point de serrage 12 est le point o la douille-support 2 s'engage dans l'oeil du carter 1 Pour ce renforcement, un bouchon 13 est 40 pressé avec dilatation dans la douillesupport 2 et, à l'aide d'un outil, est placé dans la position représentée à la figure 4. Même si la compression entre la douille-support 2 et le carter 1 est augmentée, les tensions dans le carter 1 sont réduites dans cette forme de réalisation parce que l'extrémité de la douille05 support 2 reste élastique. La forme de réalisation selon la figure 4 permettant la construction du frein à disque à garnitures partielles avec une relative facilité peut être utilisée comme seule fixation ou avec l'une des formes de réalisation représentées aux figures 1 et 3. Le système de guidage du frein à disque à garnitures partielles décrit ci-dessus ne se limite pas à la forme de réalisation représentée. Dans la forme de réalisation selon la figure 1, une broche support spécialepeut être utiliséea la place de la douille-support 2. Le système de guidage entre le carter 1 et le support (non représenté) du frein à disque à garnitures partielles peut également se composer de deux éléments de guidage dont l'un est la douille-support 2 illustrée par la figure Un second élément de guidage, disposé à une certaine distance de la douille-support 2 peut être fixé de la 20 même manière dans le carter 1 ou sur le support de montage. La douille-support 2 ou la broche-support ne doivent pas nécessairement être fixées au carter 1 Elles peuvent au contraire être fixéesde la même manière sur le support de montage Dans ce dernier cas, le palier de guidage de l'élément de guidage serait 25 donc formé dans le carter. Revendications 1 Frein à disque à garnitures partielles comprenant un support de montage fixe et un carter qui chevauche un disque de frein et des garnitures partielles disposées de part et d'autre du disque de frein et qui est agencé sur le support de montage d'une manière lui permettant un déplacement 05 axial, la monture du carter comprenant au moins un élément de guidage monté dans un alésage de montage du support de montage ou du carter et qui, par sa partie de guidage, est disposé axialement dans un alésage de guidage du carter ou du support, caractérisé en ce que l'éliment de guidage ( 2) est fixé dans le carter(l) ou 10 le support par déformation ( 14, 11) de l'élément de guidage ( 2) dans l'alésage de montage ( 3). 2 Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de guidage est une douille-support ( 2). 3 Frein à disque à segments selon la revendication 1, carac15 térisi en ce que l'élément de guidage ( 2) est une broche-support. 4 Frein à disque selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de guidage ( 2) est placé dans l'alésage de montage ( 3) du carter ( 1) ou du support par un montage à force ou neutre. 5 Frein à disque selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'alésage de montage ( 3), dans sa partie extérieure extrome, comprend un chanfrein ( 6) dont le diamètre augmente vers l'extérieur qui, lorsque l'ilément de guidage ( 2) est inséré, forme un renfoncement dans lequel s'engage la partie 25 déformée ( 14) de l'éliment de guidage ( 2). 6 Frein i disque selon la revendication 5, caractérisé en ce que le chanfrein ( 6) a une longueur d'environ 2 mm. 7 Frein à disque selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'est ménagée dans l'alésage de montage 30 ( 3) une rainure ( 10) dans laquelle s'engage la partie déformée ( 11) de l'élément de guidage ( 2). 8 Frein à disque selon la revendication 1, o l'élément de guidage est une douille-support emmanchée dans l'alésage de montage dans le carter ou le support, caractérisé en ce que, dans la zone du point ( 12) o la douille-support ( 2) s'insère dans l'alésage de montage ( 3), il est prévu à l'intérieur de la L 25 1518 douille-support ( 2) un bouchon ( 13) qui est pressé avec dilatation dans la douille-support ( 2). 9 Frein à disque seion l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de guidage entre le 05 carter ( 1) et le support est formé de deux éléments de guidage ( 2) respectivement fixés au carter ( 1) ou au support de montage par montage à force et immobilisés en outre par déformation ( 14, 11). Méthode de fixation d'un élément de guidage dans l'alésage d'un composant, spécialement le carter ou le support de montage d'un frein à disque à garnitures partielles, o le carter chevauchant un disque de frein et des garnitures disposées de part et d'autre du disque de frein est agencé sur le support de montage de manière à pouvoir se déplacer axialement le long d'un élément de guidage, ledit élément de guidage étant fixé dans un alésage de montage du le carter ou du 15 support, une partie de guidage de l'élément de guidage étant introduite dans un alésage de guidage du support ou carter de manière à pouvoir se déplacer axialement, caractérisée en ce que l'élément de guidage est fixé au composant par déformation à l'intérieur de l'alésage de celui-ci. 11 Méthode selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'alésage de montage formé dans le carter ou le support du frein à disque, à son extrémité extérieure, est légèrement évasé, en ce que, ensuite l'élément de guidage est emmanché à force dans l'alésage de montage et en ce que, enfin, l'élément de guidage 25 est déformé dans sa partie extérieure à l'aide d'un outil de matage de telle manière que la matière déformée s'engage dans l'espace résultant de l'évasement de l'alésage de montage, empêchant ainsi l'élément de guidage de se déplacer vers l'intérieur. 12 Méthode selon la revendication 11, caractérisée en ce que 30 le matage est réalisé à l'aide d'une bille. 13 Méthode selon les revendications 11 ou 12, o l'élément de guidage est une douille-support, caractérisée en ce que la déformation est poursuivie jusqu'à ce que la paroi de la douillesupport remplisse l'espace entre la douille-support et l'alésage de 35 montage. 14 Méthode selon les revendications 11 ou 12, caractérisée en ce que le composant à déformer est um broche-support. Méthode selon la revendication 10, o l'élément de guidage est une douille-support, caractérisée en ce qu'une rainure est ménagée dans l'alésage de montage du carter ou du support et en ce que, ensuite, la douille-support, au niveau de la rainure, est élargie à l'aide d'un outil à mater de manière à ce que la partie déformée s'engage dans la rainure. 16 Méthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que 05 la déformation de la douille-support est réalisée à l'aide d'un mandrin expansible. 17 Méthode selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, o l'élment de guidage est une douille-support emmanchée dans l'alisage de montage d'un carter ou support, caractérisee en ce qu'un 10 bouchon est emmanché avec dilatation dans la douille-support jusqu'à ce qu'il se trouve dans la zone du point o la douillesupport s'insère dans l'alésage de montage.