Brevet FR2569797A1 — publié le 19860307

La présente invention concerne un frein à disque et à étrier de glissement, susceptible d'être actionné mécaniquement et se composant d'un support de frein monté stationnaire, d'un étrier de frein monté déplaçable dans le support de frein, parallèlement à l'axe de rotation de la roue à freiner, pourvu de deux branches chevauchant le disque de freinage solidaire de la roue, d'un piston monté déplaçable dans la première branche d'étrier de frein, parallèlement à l'axe de rotation de la roue et relié à une plaque de pression, d'un premier support de revêtement de freinage disposé à la plaque de pression et portant un - revêtement de freinage susceptible d'être amené en prise avec un côté du disque de frein, d'un dispositif d'écartement actionnable mécaniquement et prenant appui sur le piston et-sur la première branche de l'étrier de frein, d'un second support de revêtement de freinage disposé à la seconde branche de l'étrier de frein et portant un revêtement de freinage susceptible d'être amené en prise avec l'autre côté du frein de disque, et de guidage disposé au support de frein pour le guidage et le support des deux supports de revêtement de freinage. Si dans un tel frein à disque à étrier de glissement connu, le dispositif d'écartement est actionné, c'est tout d'abord le piston qui est déplacé dans la première branche de l'étrier de frein, jusqu'à ce que le revêtement de freinage disposé au premier support de revêtement de freinage, relié au piston, vienne en prise avec le disque de frein. En raison de la force réactive excercée par le dispositif d'écartement, l'étrier de frein dans son entier est déplacé par rapport au support de frein, dans la direction opposée, jusqu'à ce que le revêtement de freinage disposé au second support de revêtement de freinage, relié à la seconde branche de l'étrier de frein, vienne en application à l'autre c8té du frein à disque. En raison de la déformation élastique de l'étrier de frein, il se produit ainsi une position légèrement oblique de la seconde branche de l'étrier de frein, ce qui a pour conséquence une utilisation non uniforme du second revêtement de freinage par rapport à la surface entière. On comprend aisément, qu'en raison de la déformation ou de la position oblique de la seconde branche de l'étrier de freinage, la zone plus proche de l'axe de rotation, du second revêtement de freinage est plus usée que la zone plus éloignée. Pour le premier support de revêtement de freinage par contre la situation d'usure est différente que pour le second support de revêtement de freinage. Ici, en raison des rapports d'action, qui sont déterminés par le couple résultant de la force de freinage sur la surface du premier revêtement de freinage et la distance à l'appui de la plaque de pression, il se produit du c8té d'entrée du disque de freinage une usure unilatérale du revêtement. La présente invention a pour but de proposer un frein à disque à étrier de glissement, du type indiqué plus haut, qui comporte des moyens assurant une position parallèle des supports de revêtement de freinage par rapport au disque de frein, en cas d'un frein lâché et en cas d'un frein actionné. Selon la présente invention ce but est atteint par la combinaison des caractéristiques suivantes: a) que la plaque de pression est reliée au piston par l'intermédiaire d'un centrage d'encastrement, qui permet des mouvements de pivotement de la plaque de pression, b) que la plaque de pression est reliée sous contrainte au piston par l'intermédiaire d'une combinaison à ressort de pression et à boulon, c) que le second support de revêtement de freinage prend appui sur la seconde branche de l'étrier de frein, par l'intermédiaire d'au moins une saillie en forme de tambour, la ligne de sommet de la ou des saillies en forme de tambour s'étendant tangentiellement au disque de freinage et passe à travers le centre de surface du second revêtement de freinage, d) que le second support de revêtement de freinage prend appui à un support près de l'extrémité libre de la seconde branche de l'étrier de frein, et e) que le second support de revêtement de freinage est relié sous contrainte à la seconde branche de l'étrier de frein, par l'intermédiaire de ressorts hélicoidaux. Ces mesures constructives permettent d'obtenir que la plaque de pression puisse exécuter un mouvement de pivotement par rapport à la première branche de l'étrier de frein. Ainsi, lors de l'actionnement du frein, un mouvement d'effacement de la plaque de pression et du premier support de revêtement de freinage, qui est relié à cette plaque, est possible de façon qu'une usure approximativement uniforme du premier revêtement de freinage soit assuré. Lorsque l'étrier de frein se déforme lors de l'actionnement du frein, le second support de revêtement de freinage peut également exécuter un mouvement d'effacement étant donné qu'il peut tourner par rapport à la seconde branche de l'étrier de frein, autour de la ligne de sommet de la ou des saillies d'appui en forme de tambour. En raison de ce mouvement de pivotement ou de basculement il est assuré que le revêtement de freinage disposé au second support de revêtement de freinage aussi puisse prendre une position parallèle au disque de frein et être en appui sur celui-ci sur toute sa surface. A l'état de repos du frein, la combinaison à ressort de pression et à boulon assure que la plaque de pression et que le premier support de revêtement de freinage, relié à cette plaque, sont disposés parallèlement au disque de frein. Le second support de revêtement de freinage est également maintenu en une position parallèle au disque de frein, étant donné qu'il prend appui sur un support, sous l'effet de la force des ressorts hélicoïdaux attaquant près de l'extrémité libre de la seconde branche de l'étrier de freinage. Du point de vue constructif, il s'est révélé avantageux que la ou les saillies en forme de tambour sont disposées au second support de revêtement de freinage et que les surfaces d'appui correspondantes de la seconde branche de l'étrier de freinage sont planes. Dans le but d'une usure particulièrement uniforme du premier revêtement de freinage, il s'est avéré avantageux que la plaque de pression soit pourvu d'un évidement dans sa zone médiane de sa surface d'appui au premier support de revêtement de freinage. Afin que le Jeu de ventilation nécessaire puisse à nouveau exister à l'état de repos du frein, il est prévu que le premier support de revêtement de freinage est relié sous contrainte à la plaque de pression par l'intermédiaire de ressorts hélicoïdaux. Dans un mode de réalisation particulièrement peu encombrant de la combinaison à ressort de pression et à boulon il est prévu que celle-ci comprend une vis à six pans creux insérée dans un alésage de la plaque de pression et vissée dans un alésage fileté du piston et un ressort de pression, qui prend appui à la tête de la vis à six pans creux et sur le fond de l'alésage de la plaque de pression. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appara1tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue frontale en coupe partielle d'un frein à disque à étrier de glissement; la figure 2 est une vue de dessus en coupe partielle d'un frein à disque à étrier de glissement, et - la figure 3 est une coupe axiale à travers le disque à frein à étrier de glissement. Le disque à frein et à étrier de glissement actionnable mécaniquement et représenté aux figures, comprend un support de frein 1 monté stationnaire par rapport au disque de frein ou de freinage (non représenté) et un étrier de frein 2 monté déplaçable dans le support de frein, parallèlement à l'axe de rotation du disque. L'étrier de frein 2 comporte deux branches 2' et 2" chevauchant le disque de frein. Un piston 14 est monté déplaçable parallèlement à l'axe de rotation du disque de frein dans la première branche 2' de l'étrier de frein 2. Pour assurer le déplacement du piston 14, il est prévu un dispositif d'écartement mécaniquement actionnable, qui prend appui au piston 14 et à la première branche de l'étrier de frein 2'. Comme la réalisation de ce dispositif d'écartement ne fait pas partie de l'objet de la présente invention, il n'est pas nécessaire de l'expliquer ici d'une façon plus détaillée. Cependant il est à noter qu'un tel dispositif d'écartement est décrit de façon détaillée dans la demande de brevet allemand plus ancienne P 31 72 799.5. De part et d'autre du disque de frein sont disposés des premier et second supports de revêtement de freinage 4, 3 et qui portent chacun un revêtement de freinage 4' ou 3' susceptibles d'être amenés en contact ou en application au c8té adjacent du disque de frein. Le second support de revêtement de freinage 3 est pourvu sur son côté arrière éloigné du revêtement de freinage 3' de quatre baguettes 6 à courbure en forme d'un tambour, dont la ligne de sommet s'étend tangentiellement au disque de frein et passe à travers le centre de surface du second revêtement de freinage 3'. Les baguettes 6 font également partie d'un cylindre imaginaire dont l'axe est parallèle à la ligne du point de gravité 5 de la surface du revêtement de freinage 3'. Le second support de revêtement de freinage 3 comprend deux appuis 7 sur une ligne parallèle à la ligne du point de gravité 5, qui présente une distance plus faible de l'axe de rotation du disque de frein. Comme cela ressort particulièrement de la figure 2, le second support de revêtement de freinage 3 est sollicité par deux ressorts hélicoidaux 8 de telle manière qu'ils prennent appui par ses baguettes 6 et ses appuis 7 à la seconde branche de l'étrier de freinage 2". Le second support de revêtement de freinage 3 est pourvu à ses deux c8tés d'une nervure 10 dans laquelle s'engage une saillie 11 du support de frein 1, qui sert de guidage et s'étend parallèlement à l'axe de rotation du disque de frein. Le premier support de revêtement de freinage 4, disposé du c8té opposé du disque de freinage, est pourvu à ses deux extrémités également d'une rainure 10' dans chacune desquelles s'engage une saillie 11' du support de frein 1, servant de guidage. Le premier support de revêtement de freinage 4 est relié sous contrainte, par deux ressorts hélicoidaux 8' à une plaque de pression 12 qui est en application à la face arrière du support, qui est éloigné du revêtement du freinage 4' associé. Entre la plaque de pression 12 et le piston 14 est disposé un centrage d'encastrement 13. Ce dernier se compose d'une saillie cylindrique de faible hauteur, monté cylindrique sur la face frontale du piston 14 et s'engageant dans un évidement cylindrique de faible profondeur de la plaque de pression 12. Le piston 14 est en outre pourvu d'un alésage 7 2569797 fileté concentrique 19 qui est en alignement avec un alésage étagé 18 qui présente, en direction du support de revêtement de frein 4, un diamètre élargi. Une vis à six pans creux 17 est vissée dans l'alésage 19 du piston 14, cette vis faisant saillie dans l'alésage 18 de la plaque de pression 12. Sur la tige de la vis à six pans creux 17 est emmanché un ressort de pression 16 qui prend appui, par une extrémité, sur la tête de la vis de pression 17, et par son autre extrémité, à l'épaulement de l'alésage 18 à la plaque de pression 12. Comme il ressort de la figure 2, la plaque de pression 12 est pourvue dans la partie médiane de sa surface 21, en application au support de revêtement de freinage 4, d'un évidement 20. Un dispositif de régulation 9 connu en soi sert pour le réglage du jeu d'aération. Ce dispositif est placé dans le support de freins 1 et comprend un boulon de rappel relié à la première branche de l'étrier de frein 2'. Lorsque le dispositif d'écartement mécanique situé dans la première branche d'étrier de frein 2' est actionné, le piston 14 est déplacé en direction du disque de frein, c'est-à-dire vers la gauche sur la figure 3, jusqu'à ce que le revêtement de frein 4' disposé au premier support de rev8tement de frein 4 associé vienne en application au disque de frein. La force de réaction ainsi produite a pour conséquence que l'étrier de frein entier, ensemble avec le dispositif d'écartement, est déplacé par rapport au support de freins 1 vers la droite dans la figure 3, jusqu'à ce que le revêtement de frein 3' disposé au second support de revêtement de frein 3 vienne également en application au disque de frein. En raison de la déformation élastique de l'étrier de frein 2, lors de l'actionnement du frein, il se produit dans le second support de revêtement de frein 3 un positionnement légèrement oblique de la branche 2', ce qui a pour conséquence, par rapport à la surface entière du revêtement de freinage associé 3', une usure irrégulière. L'usure du revêtement du frein 3' est la plus grande dans la partie supérieure caractérisée par la flèche A sur la figure 3. Cette manifestation désavantageuse est cependant empêchée par la disposition des baguettes 6 courbées en forme de tambour ou cylindre, par intermédiaire desquelles le support de revêtement 3 obtienne la possibilité de basculer dans une application exactement sur toute la surface vis-à-vis du disque de frein. Ce mouvement de pivotement assure une usure uniforme du revêtement de freinage 3'. Dans une version différente de l'exemple de réalisation représenté, les baguettes courbées 6, en forme de tambour, peuvent bien entendu être disposées à la seconde branche de l'étrier de frein 2'. Dans les deux cas, on peut prévoir à la place de plusieurs baguettes 6 une baguette continue. Après la fin du processus de freinage, le second support de revêtement de frein 3 est amené en application, par ces deux appuis 7, à la surface plane de la seconde branche de l'étrier de frein 2", par l'intermédiaire des deux ressorts de pression 8. Etant donné que la seconde branche de l'étrier de frein 2" revient après la fin du processus de freinage dans sa position initiale, sous l'effet de sa propre élasticité, la position parallèle du second support de revêtement de frein 3, par rapport au disque de frein, est à nouveau réalisé. Au premier support de revêtement de frein 4, la situation de l'usure est différente du cas du second support de revêtement de frein 3. Ici, en raison des conditions qui sont occasionnées par le couple formé par la force de freinage à la surface de freinage et la distance à l'application à la plaque de pression 12, il se produit au c8té d'entrée du disque de frein une usure unilatérale du revêtement. La longueur axiale 9 2569797 comparativement courte du centrage d'encastrement 13 de la plaque de pression 12 dans le piston 16, en liaison avec la combinaison boulonressort de pression 15 rend cependant possible un faible mouvement de basculement ou de pivotement de la plaque de pression 12. Ce mouvement de basculement de la plaque 12 sert à la production d'un contre-couple équivalent et agit contre une usure unilatérale du revêtement de freinage 4'. Ainsi un mouvement d'effacement lors de l'actionnement du frein est possible, si bien que le premier support de revêtement de frein 4 puisse prendre une position parallèle au disque de frein, ce qui assure une usure approximativement uniforme du revêtement de freinage 4'. Après la fin du processus de freinage, le ressort de pression 16 assure le rétablissement de la position initiale parallèle du premier support de revêtement de frein 4, par rapport au disque de frein, et les ressorts de pression 8' permettent d'obtenir en liaison avec le dispositif 9 le réglage du jeu d'aération nécessaire. L'évidement 20 dans la partie médiane de la face d'application de la plaque de pression 12 a pour objectif de ne pas assurer seulement dans la zone de pression inférieure par les deux appuis extérieurs 21 vers le support de revêtement de frein 4, une application uniforme au disque de frein, du revêtement de freinage 4' associé, mais permet aussi d'obtenir que dans la zone de pression supérieure lors de la flexion se produisant à cette occasion, du support de revêtement de frein 4, un appui à trois points à partir d'un appui à deux points si bien que, de cette manière, il se produit également une surface d'usure approximativement uniforme. 2569797 REVENDICATIONS 1.- Frein à disque et à étrier de glissement susceptible d'être actionné mécaniquement et se composant d'un support de frein monté stationnaire, d'un étrier de frein monté déplaçable dans le support de frein, parallèlement à l'axe de rotation de la roue à freiner, pourvu de deux branches chevauchant le disque de freinage solidaire de la roue, d'un piston monté déplaçable dans la première branche d'étrier de frein, parallèlement à l'axe de rotation de la roue et relié à une plaque de pression, d'un premier support de revêtement de freinage disposé à la plaque de pression et portant un revêtement de freinage susceptible d'être amené en prise avec un côté du disque de frein, d'un dispositif d'écartement actionnable mécaniquement et prenant appui sur le piston et sur la première branche de l'étrier de frein, d'un second support de revêtement de freinage disposé à la seconde branche de l'étrier de frein et portant un revêtement de freinage susceptible d'être amené en prise avec l'autre c8té du frein de disque, et de guidages disposés au support de frein pour le guidage et le support des deux supports de revêtement de freinage, caractérisé en ce que, a) la plaque de pression (12) est reliée au piston (14) par l'intermédiaire d'un centrage d'encastrement (13), qui permet des mouvements de pivotement de la plaque de pression (12), b) la plaque de pression (12) est reliée sous contrainte au piston (14) par l'intermédiaire d'une combinaison à ressort de pression et à boulon (15), c) le second support de revêtement de freinage (3) prend appui sur la seconde branche (2") de l'étrier de frein, par l'intermédiaire d'au moins une saillie (6) en forme de tambour, la ligne de sommet de la ou des saillies 256979? (6) en forme de tambour s'étendant tangentiellement au disque de freinage et passant à travers le centre de surface du second revêtement de freinage (3'), d) le second support de revêtement de freinage (3) s'appuit sur un appui (7) près de l'extrémité libre de la seconde branche de l'étrier de frein (2"), et e) que le second support de revêtement de freinage (3) est relié sous contrainte à la seconde branche de l'étrier de frein (2"), par l'intermédiaire de ressorts hélicoïdaux (8). 2.- Frein à disque et à étrier de glissement, caractérisé en ce que la ou les saillies (6) en forme de tambour sont disposés au second support de revêtement de freinage (3) et que les surfaces d'appui correspondantes de la seconde branche de l'étrier de freinage (2") sont planes. 3.- Frein à disque et à étrier de glissement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque de pression (12) est pourvue d'un évidement (20) dans sa zone médiane de sa surface d'appui (21) au premier support de revêtement de freinage (4). 4.- Frein à disque et à étrier de glissement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier support de revêtement de freinage (4) est relié sous contrainte à la plaque de pression (12) par l'intermédiaire de ressorts hélicoidaux (8'). 5.- Frein à disque et à étrier de glissement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la combinaison à ressort de pression et à boulon comprend une vis à six pans creux (17) insérée dans un alésage (18) de la plaque de pression (12) et vissée dans un alésage filetée (19) du piston (14) et un ressort de pression (16), qui prend appui à la tête de la vis à six pans creux (17) et sur le fond de l'alésage (18) de la plaque de pression (12).