Brevet FR2590341A1 — publié le 19870522

- 1 -= La présente invention concerne un frein à disque à- étrier chevauchant le disque par l'intérieur, destiné en particulier à des véhicules automobiles, comprenant un disque de frein supporté sur son bord extérieur, un support de frein fixe comportant deux bras qui s'étendent sensiblement dans le sens radial et qui sont reliés entre eux par une partie de liaiso s'étendant sensiblement dans le sens circonférentiel, comprenant un étrier de frein qui coulisse axiale- ment sur le support de frein, qui est actionné par un dispositif -tj-Feae ret i chevauche le bord intérieur du disque de frein, comprenant deux branches radia -e formant pont qui s'étend sensiblement dans le sens axial et qui r eisanches, comprenant également une première garniture de frein qui est disposée et supportée sur l'un des c8tés du disque de frein, en particulier dans le support de frein, et sur laquelle une pression peut être ap- pliquée directement par le dispositif d'actionnement, et comprenant.. une seconde garniture de frein qui est disposée et supportée sur l'autre côté du disque de frein, en particulier dans l'étrier de frein, et qui peut être sollicitée par la branche correspondante de l'étrier. Un frein à disque du type indiqué ci-dessus a déjà été dé- crit dans la demande de brevet allemand n P 35 08 039.6. Dans un frein à disque de ce type, la partie de liaison est disposée entre les deux bras radiaux du support de frein s'étendant radialement vers l'extérieur, c'est-à-dire au-dessus de la branche radiale de l'étrier de frein renfermant le dispositif d'actionnement. En raison de cet agencement, un espace de montage relativement important est nécessai- re dans le sens radial dans la zone du support. Lorsque cet espace de montage n'est pas disponible, le diamètre du disque de frein doit être réduit en conséquence, au détriment d'un avantage essentiel de la conception avec étrier chevauchant le disque par l'intérieur, à savoir le grand diamètre du disque de frein. La présente invention a donc pour but de perfectionner le frein à disque à étrier chevauchant le disque par l'intérieur du type indiqué précédemment, afin de réduire l'espace nécessaire au support de frein dans le sens radial. Conformément à l'invention, ce but est atteint en ce que la partie de liaison est disposée à l'intérieur de l'ouverture formée par les branches radiales et la partie formant pont de l'étrier de frein. Cet agencement conforme à l'invention permet de supprimer des composants faisant saillie radialement au-delà de l'étrier de frein, de sorte que le contour le plus extérieur est déterminé, dans le sens radial, par l'étrier de frein proprement dit. Le diamètre du disque de frein peut donc être de dimensions relativement importantes, sans pour autant poser des problèmes d'encombrement dans la zone du sup- port de frein. Ceci permet de réduire sensiblement la sollicitation thermique imposée au disque de frein; en particulier, l'épaisseur du disque peut également être augmentée. De même, la garniture de frein pu re plus haute, ce qui permet d'obtenir une plus grande surface de garniture. En augmentant le rayon effectif, le diamètre du piston peut être réduit, car les contraintes de traction nécessaires sont moins grandes. De même, la contrainte à laquelle le support est expo- sé est globalement plus réduite, de sorte que ce dernier peut être de conception allégée. Le passage de la partie formant pont aux branches de l'étrier de frein peut être conçu de manière plus avantageuse, car l'étrier fléchit moins. Conformément à un mode de réalisation avantageux de l'inven- tion, la partie de liaison - considérée dans le sens axial - est dis- posée dans la zone de la partie formant pont. Pour guider la partie formant pont aussi près que possible le long de la circonférence in- térieure du disque de frein, il peut être avantageux de prévoir, dans la partie formant pont, un évidement correspondant dans lequel la partie de liaison du support de frein est disposée au moins en par- tie. Pour la même raison et pour des raisons de résistance, la partie de liaison du support de frein est avantageusement conçue sous forme incurvée en direction de l'axe du disque de frein. 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 en coupe longitudinale d'un frein à 3 - disque à étrier chevauchant le disque par l'intérieur et d'une roue de véhicule représentée partiellement, - la figure 2, une vue dont la moitié est une vue en coupe du c8té intérieur du frein à disque représenté à la figure 1. Sur la figure, l'agencement d'un frein à disque à étrier chevauchant le disque par l'intérieur 2 est représenté dans une roue de véhicule 4. Dans cet exemple, seule la jante 6 et, en partie, le voile de roue sont représentés. Par l'intermédiaire du voile de roue 8, la roue de véhicule 4 est fixée à un bottier de roulement de roue 12 au moyen de boulons 10. Pair Tltlruh 4iare d'un palier (non re- présenté), la roue de véhicule 4 est montée rotatf; moyen du bottier de roulement de roue 12, sur une broche d'essieu (non repr&- sentée) reliée à la fusée d'essieu. A cet effet, le bottier de roule- ment de roue 12 est muni d'une collerette 14 o sont pratiqués des taraudages 16 qui reçoivent des boulons filetés 10. Avec les boulons , un support de disque de frein 18 est également fixé à la colle- rette 14, le support de disque de frein 18 étant situé entre la col- lerette 14 et le voile de roue 8. Le support de disque de frein 18 comprend une partie de fixation sensiblement circulaire 20 qui est située radialement vers l'intérieur et dans laquelle sont prévus des orifices de partie de fixation 21 traversés par les boulons 10, et un support 22 adapté au contour du voile de roue 8. Le support 22 forme une portion extrême qui s'étend de manière sensiblement parallèle à l'axe et qui se prolonge par un anneau de friction 26 formant le dis- que de frein proprement dit. Le frein à disque 2, qui chevauche l'an- neau 26, comprend un étrier de frein 28 qui, en coupe longitudinale, présente sensiblement la forme d'un U et comprend deux branches s'étendant radialement vers l'extérieur 30, 32 qui sont reliées par une partie formant pont 34. De part et d'autre de l'anneau de fric- tion 26 sont disposées des garnitures de frein 36, 38 qui sont che- vauchées par l'étrier de frein en forme de U 28. Pour appliquer le frein à disque, la branche intérieure 32 comporte un alésage cylin- drique 40 dans lequel est logé un piston à déplacement axial 42. Le piston 42 applique une pression directement sur la garniture de frein intérieure 38, ce qui provoque, par réaction, le déplacement de -4 2590341 l'étrier de frein 28 en sens inverse vers l'intérieur et ce qui exer- ce également une pression sur la garniture de frein extérieure 36. Comme indiqué sur la figure, l'étrier de frein 28 peut se déplacer axialement sur un support de frein fixe 44. Le support de frein 44 comporte deux bras de support de frein 46, 48 qui s'étendent sensiblement radialement vers l'extérieur et qui sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'une partie de liaison ou d'une barrette de liaison 50, de sorte que le support de frein 44 présente, dans son ensemble, sensiblement la forme d'un H. La partie de liaison 50 est située à l'intérieur de l'évidement en forme de U formé par l'étrier de frein 28 entre la partie formant pont 34 et la garniture de frein intérieure 38. A cet effet, la partie formant pont 34 comporte un évidement 29, de sorte qu'il existe un espace suffisant pour une partie de liaison de dimensions appropriées 50. Dans la zone du dispositif d'actionnement, la partie de liaison 50 comporte un évide- ment 51 énageant un espace pour un manchon de protection 53 fixé au piston. De préférence, la partie de liaison 50 repliée vers le centre du disque de frein est située sensiblement dans le mime plan que les bras de support de frein 46, 48. Cependant, pour certaines conditions de montage, il peut également être avantageux de laisser les bras de support de frein 46, 48 en saillie. Le support de frein 44 est relié à une fusée d'essieu 52 et, à cet effet, il comprend trois points de fixation. Ces points de fi- xation sont conçus sous la forme d'orifices 54, 56 et 58 pratiqués dans le support de frein 44, deux orifices 54, 56 étant situés sur le bras de support de frein 46 qui - lorsqu'on le considère dans le sens de rotation principal - est situé sur le c8té entrée, et le troisième orifice 58 étant prévu sur le bras de support de frein 48 situé sur le c8té sortie. L'orifice intérieur 54 du bras de support de frein 46 est situé sensiblement sur le même rayon que le perçage 58 pratiqué sur le bras de support de frein côté sortie 48. Des orifices corres- pondant aux orifices 54, 56, 58 pratiqués dans le support de frein 44 sont prévus dans la fusée d'essieu 52, ce qui permet de relier le support de frein 44 à la fusée d'essieu 52 au moyen de boulons (non représentés). Pour que l'étrier de frein 28 puisse se déplacer axia- lement sur le support de frein 44, il est prévu un boulon de support qui est monté fixe dans un orifice 62 du support de frein 44, l'orifice 62 étant pratiqué dans le bras de support de frein 46 situé sur le côté entrée lorsqu'on le considère dans le sens de rotation principal. Le boulon de support 60 forme une extrémité libre qui dé- passe du perçage 62, en éloignement du disque de frein et qui com- porte une face de guidage 64 coopérant avec un orifice de guidage pratiqué dans l'étrier de frein 28. Un dispositif 74 est prévu sur le côté qui - lorsqu'on le considère dans le sens de rotation principal - est le côté sortie, afin d'absorber les couples qui apparaissent autour dj boulon de sup- port 60 lors du freinage. Le dispositif 74 comprend un boulon court 76 qui est vissé ou emmanché dans le bras de support de frein 48 et qui s'étend parallèlement au boulon de support 60, en éloignement du dis- que de frein. Le boulon 76 pénètre dans un orifice 78 pratiqué dans l'étrier de frein 28, le diamètre de l'orifice 78 et celui du boulon étant calculés pour ménager un espace annulaire entre ces deux élé- ments. Dans cet espace annulaire est logé un manchon en caoutchouc (non représenté) pour amortir les déplacements du boulon creux 76 lors du freinage. Au lieu du manchon en caoutchouc, on peut également prévoir d'autres éléments amortisseurs réalisés dans des matériaux différents et possédant des propriétés d'amortissement. Pour supporter la garniture de frein intérieure 38 dans le support de frein 44, ce dernier comporte un évidement sensiblement en forme de U 82 qui est délimité, à sa partie inférieure, par la partie de liaison 50, et sur les côtés, par les parties extérieures radiales des bras de support de frein 46, 48. Au-dessus des axes des boulons de support 60 et du boulon 76, il est prévu, sur les bras de support de frein 46, 48, des prolongements 84, 86 qui forment des surfaces d'appui 88, 90 s'étendant dans le sens circonférentiel et des surfaces d'appui s'étendant sensiblement radialement 92, 94 des- tinées à la garniture de frein intérieure 38. La garniture de frein intérieure 38 est munie de prolongements complémentaires correspon- dants 96, 98. Pour supporter la garniture de frein intérieure 38 dans le sens radial, cette dernière est munie de languettes élastiques 100 -6- qui pénètrent à l'intérieur du piston 42. Pour supporter la garniture de frein extérieure 36 sur la branche extérieure 30 de l'étrier 28, la branche 30 munie d'un évidement en forme de U 102 comporte deux orifices débouchants 104 (dont un seul est représenté) qui sont tra- versés par des boulons 106 vissés dans la garniture de frein 36. L'évidement 102 sert également à supporter la garniture de frein ex- térieure 36 qui, dans cette zohe, comporte un creux (barre d'appui et de renfort 107). Cet agencement permet de monter, de manière simple, les garnitures de frein 36, 38 radialement de l'extérieur. A cet ef- fet, l'étrier de frein 28 est d'abord poussé vers l'intérieur {vers la droite sur la figure 1) pour introduire la garniture de frein in- térieure 38. L'étrier de frein 28 est ensuite déplacé à nouveau vers 1'_Xyrieur (vers la gauche sur la figure 1) pour pouvoir également introduire la garniture extérieure 36 dans l'étrier de frein 28 par l'intermédiaire d'ouvertures (non représentées) pratiquées dans le support de disque de frein 18, sans qu'il soit nécessaire de démonter le disque de frein 26 pour remplacer les garnitures. De manière ap- propriée, les ouvertures prévues dans le support de disque de frein 18 sont conçues de manière que le vissage de la garniture de frein extérieure 36 sur l'étrier de frein 28 puisse également être effectué à travers l'ouverture. Dans la zone de la partie formant pont 34 et des parties, disposées radialement vers l'intérieur, des branches 30, 32, l'étrier de frein 28 est muni de nervures 108. Dans les parties soumises i une contrainte particulièrement forte, l'étrier de frein 28 présente ain- si une section transversale plus grande. Le mode de fonctionnement du frein à disque à étrier chevau- chant le disque par l'intérieur sera maintenant rapidement décrit. Pour actionner le frein à disque 2, un liquide de pression est intro- duit dans la chambre cylindrique 110 par l'intermédiaire d'un rac- cord, ce qui déplace le piston 42 axialement en direction du disque de frein 26. Le piston applique donc une pression à la garniture de frein intérieure 38 et la pousse contre le disque de frein 26. En ré- action à ce déplacement, l'étrier de frein 28 est déplacé vers l'in- térieur, c'est-à-dire vers la droite sur la figure 1, et pousse la - 7 -2590341 garniture de frein extérieure 36 contre le disque de frein 26. Lors- que les freins sont relâchés, le liquide se trouvant dans la chambre cylindrique 110 n'est plus sous pression, de sorte que le piston 42 est rappelé sur une certaine distance dans l'alésage cylindrique à l'aide d'un joint de rappel 112 et entraine ainsi la garniture de frein intérieure 38. -8- REVENDICATIONS 1. Frein à disque à étrier chevauchant le disque par l'inté- rieur, destiné en particulier à des véhicules automobiles, comprenant un disque de frein supporté sur son bord extérieur, un support de frein fixe comportant deux bras qui s'étendent sensiblement dans le sens radial et qui sont reliés entre eux par une partie de liaison s'étendant sensiblement dans le sens circonférentiel, comprenant un étrier de frein qui coulisse axialement sur le support de frein, qui est actionné par un dispositif d'actionnement et qui chevauche le bord intérieur du disque de frein, comprenant deux branches radiales -et une partie formant pont qui s'étend sensiblement dans le sens axial et qui relie lesdites branches, comprenant également une pre- nière garniture de frein qui est disposée et supportée sur l'un des c8tés du disque de frein, en particulier dans le support de frein, et sur laquelle une pression peut être appliquée directement par le dis- positif d'actionnement, et comprenant une seconde garniture de frein qui est disposée et supportée sur l'autre côté du disque de frein, en particulier dansl'étrier de frein, et qui peut être sollicitée par la branche correspondante de l'étrier, caractérisé en ce que la partie de liaison (50) est disposée à l'intérieur de l'ouverture formée par les branches radiales (30, 32) et la partie formant pont (34) de l'étrier de frein (28). 2. Frein à disque à étrier chevauchant le disque par l'inté- rieur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de liaison (50) - considérée dans le sens axial - est disposée dans la zone de la partie formant pont (34). 3. Frein à disque a étrier chevauchant le disque par l'inté- rieur conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie formant pont (34) forme un évidement (29) dans lequel la par- tie de liaison (50) est logée au moins en partie. 4. Frein à disque à étrier chevauchant le disque par l'inté- rieur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, ca- ractérisé en ce que la partie de liaison (50) est incurvée en direc- - 9 - tion de l'axe du disque de frein. 5. Frein à disque à étrier chevauchant le disque par l'inté- rieur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, ca- ractérisé en ce que, dans la zone du dispositif d'actionnement, la partie de liaison (50) comporte un évidement (51).