Brevet FR2565646A1 — publié le 19851213

La présente invention concerne un frein à disque à garnitu- res partielles, destiné en particulier à des véhicules automobiles, ainsi qu'une méthode en permettant le montage. La demande de brevet allemand P 3 330 166.2 propose un frein à disque à garnitures partielles dans lequel l'alésage du cy- lindre est usiné depuis le c8té intérieur du frein et est fermé par un couvercle de cylindre. Dans ce frein à disque, le piston peut être monté par l'intérieur de l'étrier si l'espace entre les deux bran- ches radiales de l'étrier en forme de U est suffisant. Cependant, si l'espace de montage est réduit, en particulier si le disque et les garnitures de frein sont minces, ce mode de montage classique n'est pas réalisable et il est alors souhaitable de monter le piston depuis l'extérieur; un tel montage peut peut également être souhaitable pour d'autres raisons. La présente invention a donc pour but de fournir un frein à disque à garnitures partielles et une méthode de montage permet- tant de monter le piston même dans les cas o il n'est pas possible ni souhaitable de le monter par l'intérieur de l'étrier. En ce qui concerne la méthode de montage, ce but est atteint pour un frein à disque à garnitures partielles équipé d'un étrier présentant sensi- blement la forme d'un U et chevauchant le bord d'un disque de frein, ledit étrier pouvant coulisser axialement, prenant appui sur un sup- port de frein fixe et étant muni, dans l'une de ses branches s'éten- dant radialement, d'un dispositif d'actionnement constitué d'un pis- ton et d'un cylindre, ledit cylindre étant fermé par un couvercle d'un côté et un soufflet anti-poussière étant placé entre la partie de l'étrier formant le cylindre, d'une part, et le piston, d'autre part, ledit soufflet anti-poussière comportant des bourrelets annu- laires maintenus dans des rainures circulaires du cylindre et du pis- ton, et est caractérisé en ce que, par son bourrelet annulaire asso- cié audit cylindre, ledit soufflet anti-poussière est introduit dans ladite rainure circulaire pratiquée dans le cylindre, en ce que ledit piston est introduit dans ledit cylindre par le c8té dudit couvercle, et en ce que ledit piston est glissé dans ledit cylindre dans le sens d'introduction jusqu'à ce que le bourrelet annulaire associé au pis- ton s'engage automatiquement dans la rainure circulaire correspon- dante. La présente invention fournit une méthode de montage per- mettant de manière relativement simple de monter le piston depuis l'extérieur par le côté intérieur du frein sans nécessiter d'opéra- tions supplémentaires, telles que gonflage du soufflet anti-poussiè- re, comme c'est le cas dans les méthodes connues. Conformément à un mode de réalisation avantageux de l'invention, il est prévu que, dans un cylindre muni d'un joint de rappel, la longueur rectiligne du soufflet anti-poussière est dimensionnée de manière que le bourrelet annulaire du soufflet anti-poussière associé au piston s'engage dans la rainure circulaire avant que le bord arrière du piston n'atteigne le joint de rappel. De cette manière, le piston ne peut pas passer complètement au delà du joint de rappel, ce qui pourrait endommager ce joint, voir provoquer l'éjection du piston. De manière avantageuse, le piston se déplace vers l'avant jusqu'à venir en appui sur une butée. Dans cette position o le souf- flet anti-poussière reste en position étirée, l'étrier est alors ap- pliqué contre une butée qui est pourvue d'une surface d'appui élargie et peut donc absorber d'importantes forces axiales, la butée étant avantageusement conçue sous la forme d'un outil à mâchoires afin d'insérer le couvercle du cylindre avec ou, selon le cas, sans monta- ge à la presse et de le fixer contre la paroi du cylindre. Grâce au montage à la presse, le couvercle est maintenu en appui contre sa butée sans qu'il soit besoin de mettre en oeuvre des outils supplé- mentaires entre les opérations de positionnement et de fixation. Sans montage à la presse, il est nécessaire de prévoir un outillage rela- tivement compliqué pour maintenir le couvercle dans sa position pen- dant l'opération de fixation. Conformément à la présente invention, le frein à disque à garnitures partielles est caractérisé en ce qu'au niveau du cylindre, l'étrier comporte une surface de butée qui est usinée, et qui, pour des raisons de précision de fabrication, s'étend selon un angle exac- tement défini, compris en particulier en 85 et 95 , par rapport à l'axe longitudinal du cylindre et qui peut prendre appui contre une butte pour permettre la fixation du couvercle du cylindre. En raison des forces élevées se produisant lors de la fer- meture du cylindre au moyen du couvercle de cylindre, il peut appa- raItre des charges très élevées pouvant atteindre 10 tonnes selon la technique de fermeture choisie. Ces charges doivent donc être absor- bées par une surface de butée aussi large que possible et orientée selon un angle exactement défini par rapport à l'axe du cylindre.- A cet effet, la surface de butée doit être obtenue par usinage par en- lèvement de matière ou bien les exigences de précision doivent être satisfaites dès le stade de la fabrication de l'étrier, ce qui impli- que de mettre en oeuvre des procédés de fabrication spéciaux sans enlèvement de matière. Conformément à un mode de réalisation avantageux de la présente invention, il est prévu que la surface de butée soit formée par le côté avant du cylindre opposé au couvercle du cylindre. Cette sur face de butée peut être utilisée dans une large mesure lorsque le piston s'est déplacé en un point o le soufflet anti-poussière adopte sa position étirée. Conformément à un autre mode de réalisation, il est prévu un chanfrein tant à l'extrémité avant du piston que sur la paroi ar- rière délimitant la rainure circulaire, afin d'éviter que le joint de rappel ne soit cisaillé. Dans cet agencement, le chanfrein prévu à l'extrémité avant du piston a également pour rôle de faciliter l'en- gagement, dans la rainure circulaire du piston, du soufflet anti- poussière qui possède une précharge définie. De manière avantageuse, le bourrelet annulaire du soufflet anti-poussière placé dans la rainure circulaire du cylindre comporte un chanfrein sur le côté intérieur tourné vers le cylindre. Ce chan- frein coopère avec le chanfrein du piston de manière à ce que le bourrelet annulaire s'engage dans la rainure et de manière à éviter toute détérioration lorsque le piston le traverse. 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 vue de dessus d'une frein à disque, - la figure 2, une vue de côté par l'intérieur du frein à disque à garnitures partielles représenté à la figure 1, - la figure 3 une vue en coupe, selon l'axe A-A de la figu- re 1, du frein à disque représenté aux figures 1 et 2. Le frein à disque à garnitures partielles 2 représenté sur les figures est équipé d'un étrier 4 présentant sensiblement la forme d'un U, comportant deux branches 6, 8 s'étendant radialement qui sont reliées l'une à l'autre par une partie de pont 10. L'étrier en forme de U 4 chevauche le bord extérieur d'un disque de frein 12 et des garnitures de frein 14, 16 placées de part et d'autre du disque de frein 12. Par leur parties extérieures radiales, les garnitures 14, 16 sont placées dans un guide 18 de la partie de pont 10 et sont maintenues par broches de retenue 20, 22 qui traversent des ouvertu- res 24, 26 et 28, 30 de leurs plaques support et qui sont, quant à elles, maintenues dans l'étrier 4. Un ressort d'écartement 32 est prévu pour éloigner les garnitures de frein 14, 16 du disque de frein dans le sens axial et pour les amener vers le milieu de l'axe sans cliquètement. L'étrier 4 est monté coulissant dans le sens axial sur un support de frein fixe (non représenté sur la figure). Ce support est conçu sous-la forme d'une broche de guidage 34, les couples apparais- sant autour de ladite broche 34 étant absorbés par un manchon 36. La branche 6 de l'étrier 4 comporte un alésage cylindrique 38 dans le- quel un piston 40 est monté coulissant. A l'extrémité avant du piston , il est prévu un soufflet anti-poussière de forme annulaire 42 qui comporte deux bourrelets circonférentiels 44, 46 à ses extrémités. Le bourrelet extérieur 44 est logé dans une rainure circulaire 48 prati- quée dans l'alésage cylindrique 38 tandis que le bourrelet annulaire intérieur 46 est fixé dans une rainure circulaire 50 ménagée dans le piston 40. La partie 52 s'étendant entre les bourrelets annulaires 44, 46 présente la forme d'un soufflet. Dans l'alésage cylindrique 38, il est prévu une autre rainure circulaire 54 dans laquelle est logé un joint de rappel provoquant le rappel du piston 40 après son actionnement. La portion intérieure axiale de l'alésage cylindrique 38, c'est-à-dire la por ion représentée sur le côté droit de la figu- re 3, présente une configuration étagée. Un couvercle 60 est monté dans ladite portion de l'alésage cylindrique 38 présentant une confi- guration étagée et un joint annulaire 58 est intercalé. Le couvercle est monté dans l'alésage cylindrique 38 à la presse et, dans cet agencement, prend appui par un épaulement en forme d'anneau 61 contre une butée 63 prévue dans la portion étagée de l'alésage cylindrique. En outre, il est fixé par coincement de sa partie périphérique exté- rieure 62 dans une rainure circulaire 64 possédant une forme corres- pondante. Etant donné que, pour des raisons de résistance, la branche extérieure 8 de l'étrier 4 présente une configuration continue. dans le sens circonférentiel et que la distance entre la surface d'appui 66 de la branche 8 affectée à la garniture de frein 16 et le bord de l'alésage cylindrique 38 tourné vers ladite surface d'appui n'est pas suffisante pour introduire le piston 4 à travers l'ouverture formée par ces limites, le piston 40 doit être introduit par le côté du cou- vercle, c'est-à-dire, par le côté droit lorsqu'on regarde la figure 3. A cet effet, la méthode de montage suivante est prévue con- formément à la présente invention. Le joint de rappel 56 est d'abord introduit dans la rainure circulaire 54 ainsi que le bourrelet annu- laire 44 du soufflet anti-poussière 42 dans la rainure circulaire 48. L'étrier 4 est ensuite appliqué contre une butée et le piston 40 est introduit dans l'alésage cylindrique 38 par l'intérieur, c'est-à-dire par la droite lorsqu'on regarde la figure 3, et déplacé vers l'avant dans le sens axial jusqu'à un outil de butée qui, par la suite servi- ra à repousser le piston vers l'arrière. Pendant cette phase, le soufflet anti-poussière est étiré et le bourrelet annulaire interne 46 du soufflet anti-poussière s'engage automatiquement dans la rai- nure circulaire 50 du piston 40 avant que ce dernier vienne en appui contre une butée (non représentée sur la figure). Le piston 40 est conçu de manière à éviter que le joint de rappel 56 ne puisse se ci- sailler pendant l'opération de montage et des chanfreins 72, 74 sont prévus à cet effet à son extrémité avant et sur la rainure circulaire (transition vers la surface de coulissement du piston). Dans cet agencement, le chanfrein 72 de l'extrémité avant du piston 40 présen- te une forme adaptée de manière à ce que le bourrelet annulaire inté- rieur 46 du soufflet anti-poussière 42, qui est possède une prêcharge définie, s'engage automatiquement dans la rainure circulaire 50 lors de l'introduction du piston 40. Sur son diamètre intérieur sur le côté tourné vers le couvercle 60, le bourrelet annulaire 44 du souf- flet anti-poussière 42 comporte un chanfrein 76 qui garantit que le soufflet anti-poussière 42 ne soit ni endommagé ni éjecté de son siè- ge lors de la mise en place du piston 40. Un dimensionnement appro- prié de la longueur rectiligne du soufflet anti-poussière permet de garantir que le bourrelet annulaire s'engage bien automatiquement dans la rainure circulaire correspondante. A l'extrémité avant de l'alésage cylindrique 38, il est prévu une surface de butée usinée s'étendant radialement 80 qui est placée exactement à angle droit par rapport à l'axe du cylindre. Ce pendant, -des écarts angulaires mineurs de + 5 sont tolérés si l'ou- til à mâchoires utilisé possède une configuration appropriée. Contre ladite surface de butée 80 est appliqué un outil à mâchoires (non représenté sur la figure) qui forme une butée servant à absorber les forces élevées (jusqu'à 10 tonnes selon la technique de fermeture) qui apparaissent pendant la phase de montage et de fixation du cou- vercle du cylindre. Pour laisser libre une partie aussi grande que possible de la surface de butée 80 pour mettre en place l'outil à mâchoires, ce dernier est appliqué lorsque le piston 40 a adopté une position dans laquelle le soufflet anti-poussière 42 est très étiré. La phase de fixation, par montage à la presse, peut alors être effec- tuée après avoir mis en place l'anneau d'étanchéité 58 et le couver- cle de cylindre 60. Le piston 40 est ensuite repoussé au moyen de l'outil de butée du piston. REVENDICATIONS 1. Méthode de montage d'un frein à disque à garnitures par- tielles, destinée en particulier à des véhicules automobiles, ledit frein à disque à garnitures partielles comportant un étrier présen- tant sensiblement la forme d'un U et chevauchant le bord d'un disque de frein, ledit étrier pouvant coulisser axialement, prenant appui sur un support de frein fixe et étant muni, dans l'une de ses bran- ches s'étendant radialement, d'un dispositif d'actionnement constitué d'un piston et d'un cylindre, ledit cylindre étant fermé par un cou- vercle d'un côté et un soufflet anti-poussière étant placé entre la partie de l'étrier formant le cylindre, d'une part, et le piston, d'autre part, ledit soufflet anti-poussière comportant des bourrelets annulaires maintenus dans des rainures circulaires du cylindre et du piston, caractérisée en ce que, par son bourrelet annulaire associé audit cylindre, ledit soufflet anti-poussière est introduit dans la- dite rainure circulaire pratiquée dans le cylindre, en ce que ledit piston est introduit dans ledit cylindre par le côté dudit couvercle, et en ce que ledit piston est glissé dans ledit cylindre dans le sens d'introduction jusqu'à ce que le bourrelet annulaire associé au pis- ton s'engage automatiquement dans la rainure circulaire correspon- dante. 2. Méthode conforme à la revendication 1, un joint de rap- pel du piston étant monté dans le cylindre, caractérisée en ce que la longueur rectiligne dudit soufflet anti-poussière est dimensionnée de manière que ledit bourrelet annulaire dudit soufflet anti-poussière associé au piston s'engage dans ladite rainure circulaire avant que le bord arrière du piston n'atteigne ledit joint de rappel. 3. Méthode conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit piston est déplacé pour venir en appui sur une butée,déplacement au cours duquel ledit bour- relet annulaire dudit soufflet anti-poussière associé audit piston s'engage dans ladite rainure circulaire dudit piston. 4. Méthode conforme à la revendication 3, caractérisée en ce que, après que ledit piston ait été appliqué contre ladite butée, il demeure sensiblement dans cette position partiellement sortie et ledit soufflet anti-poussière reste dans sa position étirée, en ce que ledit étrier est appliqué contre une autre butte, et en ce que ledit couvercle de cylindre est ensuite introduit et fixé contre la paroi du cylindre. 5. Méthode conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit couvercle de cylindre est introduit dans ledit cylindre à la presse en vue d'une opération ul- térieure de fixation. 6. Frein à disque à garnitures partielles, destiné en par- ticulier à des véhicules automobiles, ledit frein à disque à garni- tures partielles étant équipé d'un étrier présentant sensiblement la forme d'un U et chevauchant le bord d'un disque de frein, ledit étrier étant monté coulissant-dans le sens axial sur un support de frein fixe et comportant, dans l'une de ses branches s'étendant ra- dialement, un dispositif d'actionnement constitué d'un piston et d'un cylindre, ledit cylindre étant fermé par un couvercle d'un côté et un soufflet anti-poussière étant placé entre la partie de l'étrier for- mant le cylindre, d'une part, et le piston, d'autre part, ledit souf- flet anti-poussière comportant des bourrelets annulaires maintenus dans des rainures circulaires du cylindre et du piston, caractérisé en ce que, au niveau dudit cylindre (38), ledit étrier (4) comporte une surface de butée (80) qui est usinée et qui, pour des raisons de précision de fabrication, s'étend selon un angle exactement défini, compris en particulier entre 85 et 95 , par rapport à l'axe longitu- dinal du cylindre et qui peut prendre appui contre une butée lors de l'opération de fixation du couvercle du cylindre (60). 7. Frein à disque à garnitures partielles conforme à la re- vendication 6, caractérisé en ce que en ce que ladite surface de bu- tée (80) est formée par le c6té avant dudit cylindre opposé audit couvercle de cylindre (60). 8. Frein à disque à garnitures partielles conforme à la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit piston (40) compor- te un chanfrein tant à son extrémité avant que sur la paroi arrière délimitant ladite rainure circulaire. 9. Frein à disque à garnitures partielles conforme à l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ledit bourrelet annulaire (44) dudit soufflet anti-poussière (42) qui est log& dans ladite rainure circulaire dudit cylindre comporte un chan- frein sur le côt& tourn& vers ledit couvercle de cylindre.