Brevet FR2601095A1 — publié le 19880108

"Frein à disque à étrier mobile" L'invention se rapporte à un frein à disque à étrier mobile et concerne plus particulièrement un perfectionnement permettant en premier lieu d'assurer une meilleure course de retrait des plaquettes de frein, au défreinage, évitant ainsi que ces plaquettes continuent à "lécher" le disque et, en second lieu, de constituer un mécanisme de rattrapage d'usure particulièrement simple. Un frein monodisque classique se compose généralement d'un disque rotatif, solidaire en rotation d'une partie tournante à freiner, c'est-à-dire notamment une roue d'un véhicule automobile et au moins deux plaquettes de frein montées coulissantes par rapport à un support fixe, de part et d'autre dudit disque. Pour ce faire, les deux plaquettes peuvent être assujetties à se déplacer parallèlement à l'axe de rotation du disque dans des moyens de guidage de ce support fixe, susceptibles d'assurer la reprise du couple de freinage. L'actionnement des plaquettes de frein est assuré par un montage "flottant" qui permet de serrer lesdites plaquettes de frein sur les deux faces du disque.Un tel montage comprend un premier élément d'appui communément appelé étrier, auquel est fixée ou attelée une première plaquette de frein et un second élément d'appui, formant poussoir, auquel est fixée ou attelée la seconde plaquette de frein. Ce second élément d'appui est monté coulissant par rapport au premier élément d'appui ou étrier. Un mécanisme d'actionnement est par ailleurs fonctionnellement intercalé entre les deux éléments d'appui, de sorte que, au freinage, le déplacement dudit second élément d'appui vers le disque applique la plaquette de frein correspondante sur celui-ci et que l'effort de réaction qui en résulte se répercute sur l'étrier, ce dernier se déplaçant en sens opposé, provoquant l'application de la plaquette de frein qui lui est associée sur l'autre face du disque.Généralement, ledit premier élément d'appui ou étrier est monté coulissant par rapport au support fixe précité, par un jeu de colonnettes. On sait que la course de retrait des plaquettes de frein, et notamment de celle qui est solidaire de étrier, s'effectue parfois de façon incomplète au défreinage. I1 peut donc en résulter un frottement résiduel ou "léchage" entre cette plaquette de frein et le disque en rotation. Ceci est à la fois source de bruit et d'usure supplémentaire. L'invention a principalement pour but de résoudre ce problème. Dans cet esprit, l'invention concerne essentiellement un frein à disque comportant un disque rotatif solidaire en rotation d'une partie tournante à freiner, notamment une roue, deux plaquettes de frein montées coulissantes par rapport à un support fixe, de part et d'autre dudit disque, une première plaquette étant solidaire d'un premier élément d'appui ou étrier monté avec possibilité de déplacement par rapport audit support fixe, tandis qu'une seconde plaquette est solidaire d'un second élément d'appui monté coulissant par rapport audit premier élément d'appui, et un mécanisme d'actionnement fonctionnellement intercalé entre ces deux éléments d'appui, caractérisé en ce que ledit premier élément d'appui ou étrier est monté sur ledit support fixe par l'intermédiaire de blocs de fixation élastiquement déformables. Ainsi au freinage, le déplacement de l'étrier s'effectue au prix d'une déformation des blocs de fixation élastiquement déformables précités et engendre, de ce fait, une légère force de rappel entre l'étrier et le support fixe. En conséquence, au défreinage, l'étrier reprend la position qu'il avait avant le freinage, ce qui permet de toujours conserver un jeu convenable entre la plaquette de frein et le disque. La "suspension" de l'étrier se fait de préférence en trois points. D'autre part, on peut facilement compléter ce type de montage pour réaliser des moyens de rattrapage de l'usure des garnitures des plaquettes de frein. Pour ce faire, l'étrier est assemblé à chaque bloc de fixation élastiquement déformable par l'intermédiaire d'une embase plate (solidaire dudit étrier) enserrée entre deux éléments formant ressorts, comprimés au montage de façon à enserrer ladite embase. Il suffit alors de ménager une possibilité de déplacement entre le trou de montage de l'embase et le bloc de fixation correspondant, pour permettre une variation progressive de la position de repos de l'étrier par rapport au support fixe, au fur et à mesure que les plaquettes de frein s'usent. Le trou de montage de chaque embase précitée peut, par exemple, être un trou oblong allongé dans une direction parallèle à l'axe de rotation du disque. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un frein à disque conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue partiellement en coupe et avec arrachements d'un frein à disque conforme à l'invention, monté sur une roue d'un véhicule automobile; et - la figure 2 est une vue de dessus et avec arrachements, du frein de la figure 1. En se reportant aux dessins, le frein 11 d'un véhicule automobile tel que représenté se compose principalement d'un disque rotatif 12 fixé par des tirants 13 à un moyeu 14, de deux plaquettes de frein 16, 18 montées coulissantes par rapport à un support fixe 20, de part et d'autre du disque 12 et de deux éléments d'appui 22, 23 auxquels sont respectivement fixées ou attelées lesdites plaquettes de frein. On distingue ainsi un premier élément d'appui ou étrier 22 et un second élément d'appui 23 formant une sorte de poussoir et monté coulissant par rapport audit étrier, dans une direction parallèle à l'axe de rotation du disque 12.Dans l'exemple représenté, les plaquettes de frein 16 et 18 sont respectivement fixées aux éléments d'appui 22 et 23 par des vis 25 et elles sont, par ailleurs, engagées, par leurs extrémités r dans un coulisseau 28 dudit support fixe, monté en porte-à-faux autour du disque 12. C'est donc plus particulièrement ce coulisseau 28 qui assure la reprise du couple par ledit support fixe, au moment du freinage. L'actionnement et la force de serrage du frein résultent du rapprochement des plaquettes de frein solidaires des deux éléments d'appui 22 et 23. Le premier élément d'appui 22 ou étrier, est monté avec possibilité de déplacement par rapport au support fixe 20 de sorte que les deux éléments d'appui 22, 23 constituent des moyens de serrage montés "flottants" par rapport au disque. Le moyeu 14 est, quant à lui, monté, par l'intermédiaire de deux roulements à billes 32, 34, sur une projection 36 communément appelée fusée, solidaire du support fixe 20. Ce moyeu porte une jante 38 de l'une des roues du véhicule automobile. Le support fixe 20, désigné ci-dessus, est donc solidaire de l'essieu du véhicule.Un mécanisme d'actionnement 40 est fonctionnellement intercalé entre les deux éléments d'appui 22 et 23. Ce mécanisme, connu et qui ne sera pas décrit en détail, est commandé par le pivotement relatif de deux leviers. Un levier double 42 est constitué par un prolongement de l'étrier, tandis que l'autre levier 44, pivotant autour d'un axe solidaire de l'étrier 22, commande un mécanisme de transmission agencé à l'intérieur d'un carter formant moyeu 46 auquel est couplé ledit second élément d'appui 23. Ce mécanisme, connu, est tel qu'un pivotement relatif entre les deux leviers entraine un déplacement du second élément d'appui 23 et de la plaquette de frein 18 contre l'une des faces du disque 12. Comme ce second élément d'appui 23 est mobile par rapport à l'étrier qui lui sert de contre-appui, son application contre le disque 12 engendre un effort de réaction qui entraine l'étrier et la plaquette de frein 16 vers l'autre face du disque 12. Selon l'invention, ce déplacement de l'étrier par rapport au support fixe 20, sous l'effet de l'effort de réaction, est obtenu en déformant trois blocs de fixation élastiquement déformables 50, 52, 54, par l'intermédiaire desquels ledit premier élément d'appui ou étrier 22 est monté sur ledit support fixe 20. Chaque bloc 50, 52 ou 54 comporte deux éléments formant ressorts 58, 60 montés en alignement sur un axe commun formé par une vis de montage 62 ou analogue, vissée dans un trou taraudé dudit support fixe. Les deux éléments formant ressorts sont ainsi comprimés en enserrant entre eux une embase plate 64, 66 ou 68, respectivement, solidaire de l'étrier 22. Les deux embases 64 et 66 associées aux blocs de fixation 50 et 52 sont les parties horizontales de pièces à section en L fixées à l'étrier par des vis 70, au voisinage du mécanisme d'actionnement 40 tandis que l'embase 68 associée au bloc de fixation 54 a une forme approximativement en losange et est fixée à l'étrier par deux vis 72. Les deux éléments formant ressorts 58 et 60 de chaque bloc de fixation sont des éléments tubulaires en matériau élastomère, caoutchouc ou analogue. Une entretoise tubulaire 76 est engagée sur chaque vis 62.Elle est en appui par l'une de ses extrémités sur ledit support fixe 20 tandis qu'une collerette de serrage 78 est maintenue en appui contre l'autre extrémité de l'entretoise par la vis 62 correspondante. L'entretoise 76 peut être supprimée en réalisant des vis spéciales 62. Les éléments formant ressorts 58 et 60 sont ainsi engagés autour de l'entretoise de chaque côté de l'embase plate correspondante et y sont comprimés entre la collerette 78 et ledit support fixe 20. Ainsi, la force de serrage de chaque embase est déterminée par le choix des longueurs de l'entretoise et des éléments tubulaires en matériau élastomère, à l'état non contraint. Chaque embase 64, 66 et 68 comporte par ailleurs un trou oblong 80 par lequel elle est engagée sur l'entretoise 76 correspondante, entre les deux éléments formant ressorts 58, 60.Ce trou oblong est allongé parallèlement à l'axe de rotation du disque 12. Des coupelles de protection métalliques sont interposées entre les éléments tubulaires en matériau élastomère, d'une part, et ledit support fixe, ladite embase et ladite collerette de serrage d'autre part, pour limiter l'usure du matériau élastomère. Par ailleurs, il est à noter qu'un jeu circonférentiel J est défini entre ces éléments tubulaires 58, 60 et l'entretoise 76 correspondante. Ainsi, lorsque l'usure de la plaquette 16 et donc la course de l'étrier dépasse une valeur donnée, correspondant au jeu J entre les entretoises et les éléments tubulaires en matériau élastomère, une manoeuvre de freinage met en contact ces éléments tubulaires et entretoises, ce qui entraîne un glissement des embases 64, 66 et 68 (donc de l'étrier) par rapport à leurs blocs de fixation élastiquement déformables. Ce rattrapage d'usure automatique a donc pour conséquence de stabiliser la- course de rappel élastique de la plaquette de frein à une valeur constante correspondant au jeu J mentionné ci-dessus. D'autre part, il faut noter que les déformations du support, et notamment du coulisseau 28, assurant la reprise de couple, sont sans conséquence sur l'étrier qui est entièrement supporté par des moyens élastiques. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Ainsi, les embases 64, 66 et 68 au lieu d'être plates comme représenté peuvent avoir un profil en V ou en U pour améliorer le guidage transversal de l'étrier. De même, les axes des vis de fixation 62 des blocs 50, 52 peuvent être inclinés l'un par rapport à l'autre au lieu d'être parallèles comme représenté. REVEND I CAT I ONS 1- Frein à disque comportant un disque rotatif (12) solidaire en rotation d'une partie tournante à freiner, notamment une roue, deux plaquettes de frein (16, 18) montées coulissantes par rapport à un support fixe (20), de part et d'autre dudit disque, une première plaquette (16) étant solidaire d'un premier élément d'appui (22) ou étrier monté avec possibilité de déplacement par rapport audit support fixe tandis qu'une seconde plaquette (18) est solidaire d'un second élément d'appui (23) monté coulissant par rapport audit premier élément d'appui, et un mécanisme d'actionnement (40) fonctionnellement intercalé entre ces deux éléments d'appui, caractérisé en ce que ledit premier élément d'appui ou étrier (22) est monté sur ledit support fixe (20) par l'intermédiaire de blocs de fixation élastiquement déformables (50, 52, 54). 2- Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte trois blocs de fixation élastiquement déformables précités. 3- Frein à disque selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque bloc de fixation élastiquement déformable comporte deux éléments formant ressorts (58, 60), montés sur un axe commun solidaire dudit support fixe (20) et comprimés en enserrant entre eux une embase (64, 66, 68) solidaire dudit premier élément d'appui ou étrier (22). 4- Frein à disque selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque bloc de fixation élastiquement déformable comporte une vis de montage (62) ou analogue, définissant ledit axe commun, par laquelle il est solidaire dudit support fixe, une entretoise tubulaire (76) engagée sur ladite vis de montage et en appui par l'une de ses extrémités sur ledit support fixe et une collerette de serrage (78) maintenue en appui contre l'autre extrémité de ladite entretoise par ladite vis de montage ou analogue, et en ce que les deux éléments formant ressorts (58, 60)sont engagés autour de ladite entretoise et comprimés entre ladite collerette et ledit support fixe, l'embase plate (64, 66, 68) correspondante étant intercalée entre ces deux éléments formant ressorts. 5- Frein à disque selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux éléments formant ressorts (58, 60) précités sont des éléments tubulaires en matériau élastomère, caoutchouc ou analogue. 6- Frein à disque selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un jeu circonférentiel (J) est défini entre lesdits éléments tubulaires de matériau élastomère et ladite entretoise, en ce que ladite embase comporte un trou oblong (80), en ce que ladite entretoise (76) traverse ce trou oblong et en ce que ce dernier est allongé parallèlement à l'axe de rotation du disque. 7- Frein à disque selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que lesdites embases ont un profil en V ou en U.