Brevet FR2573152A1 — publié le 19860516

La présente invention concerne un frein à disque, destiné notamment à des véhicules automobiles, comportant un support de frein solidaire du véhicule, un étrier de frein chevauchant le bord d'un disque de frein et monté coulissant axialement par rapport au support de frein, deux garnitures de frein placées de part et d'autre du dis- que de frein et chevauchées par l'étrier de frein, un dispositif d'actionnement mécanique de l'étrier de frein comportant un arbre d'actionnement monté rotatif dans un perçage de l'étrier de frein, ledit arbre d'actionnement agissant sur au moins une des garnitures de frein et étant muni d'un dispositif de retenue pour limiter le dé- placement axial de l'arbre d'actionnement. Un frein à disque de ce type est décrit dans la demande de brevet allemand n 1.924.024. Dans l'agencement connu, le dispositif de retenue de l'arbre d'actionnement comporte un circlip logé dans une rainure circulaire de l'arbre d'actionnement. Au moyen de ce dis- positif de retenue, l'arbre d'actionnement n'est retenu que dans une seule direction. Aucune retenue n'est prévue dans l'autre direction de sorte qu'un levier d'actionnement, fixé à l'arbre d'actionnement, vient heurter l'étrier après avoir déformé un segment racleur élasti- que. Ceci constitue un inconvénient notamment lorsque la distance en- tre l'étrier et le levier d'actionnement est relativement réduite, par exemple pour éviter la corrosion par contact. La présente invention a donc pour but de perfectionner un frein à disque du type indiqué précédemment, en prévoyant notamment que l'arbre d'actionnement est retenu axialement de manière simple dans les deux directions. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce que, dans le perçage de l'étrier de frein, il est prévu une sail- lie permettant de réaliser le dispositif de retenue, en ce que l'ar- bre d'actionnement comporte un évidement, s'étendant sur au moins une partie de sa circonférence et présentant des parois de délimitation axiale s'étendant radialement, dans lequel s'engage la saillie, et en ce qu'au moins l'une des parois ne s'étend que sur une partie de la circonférence de l'arbre d'actionnement. On obtient ainsi de manière extrêmement simple un dispositif 2 2573152 de retenue comprenant un très petit nombre de composants et pouvant être monté facilement et rapidement. En raison du faible jeu axial, l'efficacité est améliorée, aucune perte de course n'apparalt dans le sens du serrage et le segment racleur éventuellement mis en place ne subit qu'une légère déformation. Pour fabriquer le frein à disque conforme à la présente in- vention, on dispose de modes de réalisation appropriés dans lesquels la saillie présente une forme d'anneau circulaire, son axe étant dé- calé axialement par rapport à celui du perçage, la saillie en forme d'anneau circulaire &tant notamment constituée par un perçage étagé qui est aisément usine dans l'étrier par les côtés opposés. Pour des raisons liges à la fabrication, l'évidement présen- te lui aussi la forme d'une rainure circulaire et la butée de l'évi- dement s'étendant sur une partie de la circonférence est formée de manière qu'une portion sensiblement cylindrique de l'arbre d'action- nement soit excentrée par rapport à l'axe longitudinal de l'arbre d'actionnement. En l'occurence, la portion cylindrique est avantageu- sement réalisée d'une seule pièce avec le reste de l'arbre d'action- nement. Pour obtenir une facilité d'actionnement aussi grande que possible, une bague réalisée en métal antifriction, dans laquelle est logé l'arbre d'actionnement, est insérée dans le perçage recevant l'arbre d'actionnement. Conformément à un autre mode de réalisation avantageux de la présente invention, il est prévu que l'arbre d'actionnement est muni d'un évidement excentrique s'étendant radialement dans lequel est lo- gée l'une des extrémités d'un élément de poussée, et que l'autre ex- trémité de l'élément de poussée est en butée contre un élément d'ac- tionnement coulissant axialement pour déplacer celui-ci dans le sens axial. En plus du dispositif d'actionnement mécanique, le frein a disque peut, conformément à la présente invention, être équipé d'un dispositif d'actionnement hydraulique. Un disque de fermeture peut avantageusement être utilisé pour fermer le perçage recevant l'arbre d'actionnement, ce disque 73152 pouvant être mis en place avant le montage de l'arbre en raison de la configuration du dispositif de retenue conforme à l'invention. Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- ront 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'un frein à disque avec actionnement combiné hydraulique et mécanique, - la figure 2, une vue en coupe longitudinale du frein à disque conforme à la figure 1, - la figure 3, une vue en coupe transversale du dispositif d'actionnement mécanique du frein àdisque conforme aux figures 1 et 2, - la figure 4, une vue du dispositif d'actionnement mécani- - que dans le sens de la flèche IV de la figure 3. Le frein à disque 1 représenté sur les figures comporte un étrier de frein 2 présentant une section longitudinale en forme de U et comprenant une branche intérieure s'étendant radialement 3 et une branche extérieure 4 s'étendant elle aussi dans le sens radial. Les branches 3 et 4 sont reliées l'une à l'autre par une partie formant pont 5 s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe. L'étrier de frein 2 chevauche le bord extérieur d'un disque de frein 6. Des gar- nitures de frein 7, 8 sont placées de part et d'autre du disque de frein 6 et sont elles aussi chevauchées par l'étrier de frein 2. La branche intérieure 3 de l'étrier de frein 2 renferme un dispositif d'actionnement combiné hydraulique et mécanique 9 qui fera ultérieu- rement l'objet d'une description détaillée. L'étrier de frein 2 est monté axialement coulissant sur un support de frein 11 solidaire du véhicule. Le support de frein 11 se compose pour l'essentiel d'une piece de fixation 12 parallèle au dis- que de frein 6 et de deux bras de guidage 13, 14 s'étendant axiale- ment au-delà du bord du disque de frein. Des broches de guidage 15, 16 sont vissées dans les bras de guidage 13, 14 du côté de la pièce de fixation 12 et l'étrier de frein 2 est guidé sur ces broches de guidage 15, 16 de ce côté du disque de frein 6. A cet effet, l'étrier 4 2573152 de frein 2 est doté de deux prolongements latéraux 17, 18 qui s'éten- dent dans la direction circonférentielle et qui sont munis d'alésages servant à guider les broches de guidage 15, 16. Des éléments de gui- dage élastiques 19, 20 sont logés dans les alésages. De l'autre côté du disque de frein 6, des rainures de guidage 21, 22 sont prévues dans les bras de guidage 13, 14 et servent à guider l'étrier de frein, ces rainures de guidage 21, 22 recevant des prolongements 23, 24 de l'étrier de frein 2 qui s'étendent dans la direction circonfé- rentielle. Pour l'actionnement hydraulique du frein à disque 1, la branche intérieure 3 de l'étrier de frein 2 est munie d'un alésage cylindrique 25 qui est parallèle à l'axe du disque de frein et dans lequel un piston de frein de roue 26 peut coulisser axialement. Le fond 27 du piston de frein de roue 26 ferme un chambre de pression 28 formée par l'alésage cylindrique 25. La chambre de pression 28 est alimentée en agent de pression à travers une connexion 29. L'alésage cylindrique 25 présente une configuration étagée, un piston de frein à main à commande mécanique 31 étant monté coulissant axialement dans la portion 30 de plus petit diamètre. Le piston de frein à main 31 comporte une portion cylindrique 32 qui est guidée à l'intérieur d'u- ne portion 33 de l'alésage 25 dont le diamètre est encore plus petit. A la portion cylindrique 32 est reliée une portion en forme de disque 34 qui est logée dans la portion 30 de l'alésage cylindrique et dont l'extrémité avant tournée vers le disque de frein 6 comporte une face de poussée pouvant être appliquée contre le fond 27 du piston de frein de roue 26. Le piston de frein à main 31 fait partie intégrante d'un dispositif d'actionnement mécanique comportant par ailleurs un dispo- sitif à excentrique 35 qui agit sur le piston de frein à main 31 par l'intermédiaire d'un élément de poussée 36. Le dispositif à excentri- que 35 est muni d'un arbre d'actionnement 37 logé dans une bague de palier 38 qui est placée dans un perçage 39 formant un angle droit avec l'axe de l'alésage cylindrique 25. Un levier de frein à main 40 est fixé à l'une des extrémités de l'arbre d'actionnement 37 dépas- sant du perçage 39. Un ressort hélicoïdal 41 est prévu pour amener le 2573152 levier de frein à main 40 vers une position extrême qui est définie au moyen d'une cheville 42 fixée à l'étrier. Dans la partie de l'ar- bre d'actionnement 37 logée dans la bague de palier 38, il est prévu un évidement excentré 43 dans lequel est logée une extrémité de l'é- lément de poussée 36. L'autre extrémité de l'élément de poussée 36 est logée dans un évidement centré 44 pratiqué dans la portion cylin- drique 32. L'extrémité de l'arbre d'actionnement 37 logée dans le per- çage 39 comporte un évidement en forme de rainure circulaire 45 qui s'étend sur une partie de sa circonférence et qui est réalisé de ma- nière que soit ménagée à l'extrémité de l'arbre d'actionnement 37 une portion cylindrique 46 possédant un diamètre inférieur à celui de la partie principale de l'arbre d'actionnement, et qu'à côté de la por- tion cylindrique 46 soit prévue une autre portion cylindrique 47 dé- calée excentriquement par rapport à la portion cylindrique 46. La fa- ce avant en forme d'anneau circulaire 48, située à la jonction entre la partie principale de l'arbre d'actionnement 37 et la portion cy- lindrique 46, forme donc une première paroi de délimitation axiale de l'évidement 45, la seconde paroi de délimitation axiale étant consti- tuée par la portion 49 de la face avant de la portion cylindrique 47 qui présente la forme d'un croissant dans le sens axial. En raison de cet agencement, l'évidement 45 ne s'étend que sur une partie de la circonférence de l'arbre d'actionnement 37 et se termine tangentiellement en direction des extrémités lorsqu'on le considère dans le sens circonférentiel. L'évidement 45 reçoit une saillie qui est formée par une portion 52 du perçage 39 qui présente un diamètre réduit et qui est excentrée par rapport au perçage 39. Comme on le voit dans le sens axial, une portion 53 du perçage 39 présentant un plus grand diamètre et recevant la portion cylindrique 47 est prévue à c8té de la portion 52 du perçage 39. La portion 53 du perçage 39 est à son tour prolongée par une troisième portion 54 du perçage 39 dans laquelle est mis en place un couvercle 55. Etant donné que l'évidement 45 ou, respectivement, la butée axiale formée par la portion cylindrique 47 ne s'étend que sur une partie de la circonférence de l'arbre d'actionnement, l'arbre d'ac- tionnement peut être amené par rotation dans une position o l'axe de la portion cylindrique 47 coincide avec celui de la portion 52 du perçage 39. Lorsque l'arbre d'actionnement 37 est dans cette posi- tion, la saillie 50 n'est plus engagée dans l'évidement 45 et l'arbre d'actionnement peut être sorti du perçage dans le sens axial. L'arbre d'actionnement 37 est également mis en place dans le perçage dans cette même position. En l'occurence, l'évidement 45 doit être placé sur la circonférence de manière que, dans la plage de rotation, la saillie soit à tout moment engagée suffisamment dans l'évidement 45. Grâce à cet engagement, l'arbre d'actionnement est retenu axialement dans les deux sens. Des butées appropriées devront être prévues pour éviter que, lors de sa rotation, l'arbre d'actionnement 37 n'attei- gne une plage dans laquelle il peut se déplacer axialement. Ces bu- tées peuvent par exemple être constituées par la cheville 42 qui s'engage dans un évidement correspondant 51 du levier de frein à main , cet évidement 51 limitant la rotation du levier et donc de l'ar- bre à un angle de rotation déterminé. 7 2573152 REVENDICATIONS 1. Frein à disque, destiné notamment à des véhicules automo- biles, comportant un support de frein solidaire du véhicule, un é- trier de frein chevauchant le bord d'un disque de frein et monté cou- lissant axialement par rapport au support de frein, deux garnitures de frein placées de part et d'autre du disque de frein et chevauchées par l'étrier de frein, un dispositif d'actionnement mécanique de l'é- trier de frein comportant un arbre d'actionnement monté rotatif dans un perçage de l'étrier de frein, ledit arbre d'actionnement agissant sur au moins une des garnitures de frein et étant muni d'un dispositif de retenue pour limiter le déplacement axial de l'arbre d'actionnement, caractérisé en ce que, dans ledit perçage (39) dudit étrier de frein (2), il est prévu une saillie (50) permettant de ré- aliser ledit dispositif de retenue, en ce que ledit arbre d'action- nement (37) comporte un évidement (45), s'étendant sur au moins une partie de sa circonférence et présentant des parois de délimitation axiale s'étendant radialement, dans lequel s'engage ladite saillie (50), et en ce qu'au moins l'une desdites parois ne s'étend que sur une partie de la circonférence dudit arbre d'actionnement. 2. Frein à disque conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite saillie (50) présente la forme d'un anneau circulai- re, dont l'axe est décalé axialement par rapport à celui dudit perça- ge (39). 3. Frein à disque conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que ladite saillie en forme d'anneau circulaire (50) est cons- tituie par un perçage étagé. 4. Frein à disque conforme à l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que ledit évidement (45) présen- te la forme d'une rainure circulaire, et en ce que ladite paroi dudit évidement ne s'étendant que sur une partie de la circonférence est formée de manière qu'une portion sensiblement cylindrique (47) dudit arbre d'actionnement (47) soit excentrée par rapport à l'axe longitu- dinal dudit arbre d'actionnement (37). 8- 2573152 5. Frein à disque conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que ladite portion cylindrique (47) est réalisée d'une seule pièce avec le reste dudit arbre d'actionnement (37). 6. Frein à disque conforme à l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'une bague (38), dans laquelle est logé ledit arbre d'actionnement (39), est insérée dans ledit per- çage (39) recevant ledit arbre d'actionnement (37). 7. Frein à disque conforme à l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que ledit arbre d'actionnement (37) est muni d'un évidement excentrique s'étendant radialement (43) dans lequel est logée l'une des extrémités d'un éliment -de poussée (36), et en ce que l'autre extrémité dudit élément de poussée (36) est en butée contre un élément d'actionnement coulissant axialement (piston de frein à main 31) pour déplacer celui-ci dans le sens axial. 8. Frein à disque conforme à l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif d'actionnement hydraulique est prévu en plus du dispositif d'actionnement mécanique. 9. Frein à disque conforme à l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que ledit perçage (39) recevant ledit arbre d'actionnement (37) est fermé au moyen d'un disque de fermeture. -