Brevet FR2567226A3 — publié le 19860110

FR 2567226 A3 19860110 FR 8510434 A 19850708 La présente invention se rapporte à un frein à disque du type comprenant un étrier placé à cheval sur un disque et muni de patins de part et d'autre du dis- que. Dans les freins à disque de ce type, ainsi qu'il est bien connu, les patins sont logés entre les mâ- choires de l'étrier et, à chaque freinage, ils doivent être retenus dans l'étrier dans une direction tangentiel- le à la périphérie du disque. Dans les freins à disque actuellement utilisés, les patins sont insérés dans un logement, ménagé dans l'étrier dans une direction radiale par rapport au dis- que. A chaque freinage, les patins s'appliquent en butée contre l'une ou l'autre des parois de tête dudit loge- ment, selon que le freinage se produit dans l'un ou l'au- tre des deux sens de la marche. Dans de tels freins à disque, on observe fré- quemment des vibrations et du bruit à l'occasion du frei- nage. On observe en outre que, à la suite de freinages brusques répétés, les chocs entre les patins et lesdites parois de tête du logement dans lequel les patins sont insérés provoquent une rapide détérioration des surfaces en contact, avec des risques de panne. Le but de la présente invention est de réaliser un frein à disque qui présente des caractéristiques structurales et fonctionnelles de nature à satisfaire la nécessité précitée de retenir les plaquettes dans l'étrier dans une direction tangentielle au disque tout en surmontant en même temps les inconvénients qui ont été cités plus haut à propos de la technique connue. Ce but est atteint par un frein à disque du ty- pe spécifié, qui se caractérise par le fait que lesdits patins sont allongés dans une direction tangentielle au disque et possèdent des extrémités recourbées en crochet en prise avec des broches correspondantes qui s'étendent à une certaine distance l'une de l'autre dans l'étrier. Ces broches sont avantageusement les tiges de vis serrées avec une force prédéterminée à cheval dans l'étrier. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre, d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexes sur lesquels, la figure 1 est une vue en élévation, en coupe partielle d'un frein à disque selon l'invention; la figure 2 est une vue de dessus, en coupe par- tielle, du frein à disque de la figure 1; et la figure 3 représente une vue de c6té du frein à disque de la figure 1. Sur les dessins annexés, on a indiqué dans son ensemble en 1 un frein à disque selon l'invention, plus particulièrement, bien que non exclusivement destiné aux véhicules automobiles, motocyclettes et analogues, et qui est affecté au freinage d'une roue de ces véhicu- les. Le frein à disque 1 comprend un support de frein 2, de préférence réalisé par moulage en alliage lé- ger, et qui est de préférence venu d'une seule pièce avec une partie, non représentée sur les dessins, du vé- hicule automobile ou équivalent. Le frein à disque 1 comprend en outre un étrier, de préférence obtenu par moulage en alliage lé- ger, placé à cheval sur une partie périphérique 4 d'un disque de frein 5 d'axe X-X. Ladite partie périphérique 4 constitue la piste annulaire de freinage du disque 5. Le disque 5 est desti- né à être fixé rigidement à la roue du véhicule automobi- le ou analogue, d'une façon classique et par une partie non représentée sur le dessin. Des moyens de guidage, désignés dans leur ensem- ble par 6, qui s'étendent dans une direction parallèle à l'axe X-X, sont prévus entre le support de frein 2 et l'étrier 3, pour permettre le coulissement de l'étrier 3 par rapport au support 2 dans la direction X-X. L'étrier 3, qui s'étend sur une longueur prédé- terminée dans une direction tangentielle par rapport au disque, indiquée sur le dessin par t-t, comprend deux ma- choires 7 et 8 placées de part et d'autre de la partie 4 du disque de freinage 5. L'étrier 3 est équipé, au droit des mâchoires et d'une façon qui sera décrite dans la suite, de patins de freinage 9 et 10 respectivement, qui regardent la partie 4 sur les deux faces opposées de cel- le-ci, lesdits patins s'étendant par ailleurs sur une longueur prédéterminée dans la direction t-t. Au droit de la mâchoire 7, l'étrier 3 est équi- pé d'une façon classique d'un cylindre hydraulique dési- gné dans son ensemble par 11, servant à presser le patin 9 contre une face de la partie 4 du disque 5 et, par réaction, à appliquer le patin 10 contre la face opposée de cette même partie 4o En particulier, chaque patin 9 (10) est formé d'une plaquette 12 (13), de préférence obtenue par décou- page dans une tôle d'acier, à laquelle adhère une garni- ture 14 (15) en matière de friction. La piste de freinage 4, les patins 9 et 10 et, par conséquent, les mâchoires 7 et 8 de l'étrier s'éten- dent sur une distance prédéterminée dans la direction r-r, radiale par rapport au disque 5 et perpendiculaire à X-X et à t-t, de préférence sur une fraction de la di- mension des patins mesurée dans la direction t-t, par exemple, sur un tiers de cette dimension. Dans le frein à disque 1, les moyens de guidage 6 reliant l'étrier 3 au support de frein 2 comprennent, de la façon classique, deux barres cylindriques 16a et 16b, d'axe a-a et b-b respectivement, qui s'étendent pa- rallèlement à l'axe X-X, et qui sont fixées au support 2 dans des positions espacées l'une de l'autre. L'étrier 3 est à son tour équipé de deux oreil- les 17a et 17b, espacées l'une de l'autre et munies de logements cylindriques 18a et 18b respectivement qui sont accouplés respectivement aux barres 16a et 16b avec un jeu limité. Dans le frein à disque 1 selon l'invention, les patins 9 et 10, qui sont d'une forme allongée et qui' s'étendent dans la direction t-t, prennent appui sur l'étrier 3 par l'intermédiaire d'une barre 19, montée sur l'étrier 3 avec jeu et dont l'axe est parallèle à X-X. Les patins 9 et 10 sont assemblés à la barre 19 avec jeu, par l'intermédiaire de trous allongés 20 et 21 respectivement. Des moyens d'arrêt désignés dans leur ensemble par 22 sont prévus pour empêcher les patins 9 et 10 de se déplacer autour de la barre 19. Ces moyens d'arrêt 22 comprennent deux broches cylindriques 23a et 23b, possé- dant respectivement des axes xa-xa et xb-xb, qui s'éten- dent dans une direction parallèle à l'axe X-X, à une cer- taine distance l'une de l'autre et qui sont logées dans l'étrier 3 aux extrémités de ce dernier, entre les mâ- choires 7 et 8, dans une position située immédiatement à l'extérieur du bord périphérique extérieur de la piste de freinage 4. Les extrémités des patins 9 et 10 sont ac- crochées auxdites broches 23a et 23b. A cet effet, les extrémités opposées de chaque patin 9, 10 présentent une forme recourbée en crochet 9a et 9b (10a et 10b), et sont disposées symétriquement par rapport aux trous al- longés 20 (21). La partie 9a (10a) recourbée en crochet embrasse la broche 24a selon deux plans d'appui 24a et 25a (26a et 27a), le plan 24a (26a) étant orienté selon la direction t-t tandis que le plan 25a (27a) lui est perpendiculaire. Lesdits plans 24a, 25a, 26a et 27a sont tous dirigés vers la barre 19. De même, la partie en crochet 9b (10b) embrasse la broche 23b selon deux plans d'appui 24b et 25b (26b et 27b), le plan 24b (26b) étant orienté selon la direction t-t tandis que le plan b (27b) lui est perpendiculaire. Les plans 24b, 25b, 26b et 27b sont également tous dirigés vers la barre 19. Chaque broche 23a (23b) est constituée par la tige d'une vis correspondante 28a (28b) en acier, serrée avec une force prédéterminée, à cheval sur l'étrier 3, entre les mâchoires 7 et 8 de cet étrier. En particu- lier, chaque vis 28a (28b) présente sa tête appuyée en butée contre la mâchoire 7 et son extrémité filetée est vissée dans la mâchoire 8. Avec un serrage prédéterminé, les vis 28a et 28b constituent un raidissement de l'étrier 3, en exerçant sur l'étrier lui-même une action de précontrainte, qui est antagoniste à l'action du cy- lindre 11. En 29, on a indiqué un petit ressort qui, en prenant appui sur l'étrier 3, tend constamment, en agis- sant par l'intermédiaire de la barre 19, à appliquer les patins 9 et 10 contre les broches 23a et 23b de manière à les empêcher de battre ou de vibrer lorsque le frein n'est pas en action. Pendant le fonctionnement, au moment du freina- ge, l'étrier 3 se positionne sur le disque 5 en coulis- sant librement le long des barres 16a et 16b. Simultané- ment, les extrémités en crochet 9a et 10a ou 9b et l0b des patins 9 et 10 entrent en contact avec la broche 23a, ou 23b, selon que le freinage se produit dans l'un ou dans l'autre des deux sens de marche du véhicule auto- mobile, en exerçant une pression contre cette broche. Lorsqu'on a atteint cet état, le freinage peut se prolonger aussi longtemps qu'il est nécessaire. Les patins 9 et 10 sont ainsi retenus de façon stable dans l'étrier par les parties en crochet et, au moment du freinage, ils sont toujours soumis à un état de traction dans la direction t-t, par les actions oppo- sées de la force tangentielle de freinage et de la réac- tion des parties recourbées en crochet. En outre, les pa- tins transmettent la force tangentielle de freinage à l'étrier 3 par l'intermédiaire des parties en crochet 9a et 10a ou 9b et -0lob, lesquelles réagissent sur la vis 28a ou 28b, le contact s'établissant entre des matières qui possèdent une haute résistance spécifique (acier con- tre acier), en éliminant ainsi tout écrasement local. Grâce à l'état de traction tangentielle, auquel les patins sont soumis pendant le freinage, le frein à disque selon l'invention s'est avéré entièrement exempt de vibration et de bruit. En outre, grâce au fait que le contact entre les patins et l'étrier est établi à travers des surfaces possédant une grande résistance spécifique, on peut s'at- tendre à ce que le frein à disque selon l'invention pré- sente une longue durée de fonctionnement sans panne. Un autre avantage du frein à disque selon l'in- vention réside dans la légéreté de l'étrier, qui est ren- due possible par l'action de précontrainte exercée par les vis 28a et 28b. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D IC AT I O N S 1 - Frein à disque, du type comprenant un étrier (3) disposé à cheval sur un disque (5) et muni de patins (9, 10) de part et d'autre du disque, caractérisé en ce que lesdits patins (9, 10) présentent une forme al- longée dans la direction tangentielle au disque et possè- dent des extrémités (9a, 9b, 10a, 0lb) recourbées en cro- chet, qui coopèrent avec des broches correspondantes (23a, 23b), lesquelles s'étendent parallèlement l'une à l'autre et à une certaine distance l'une de l'autre dans l'étrier (3). 2 - Frein à disque selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que lesdites broches (23a, 23b) sont constituées par les tiges de vis correspondantes (28a, 28b), serrées avec une force prédéterminée à cheval par rapport à l'étrier.