Brevet FR2634843A1 — publié le 19900202

1. La présente invention concerne des freins à dis- que à étrier flottant pour véhicules automobiles et,plus particulièrement, un frein hydraulique à disque auquel est associé un frein de stationnement du type à tambour en cha- peau. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 228 726 décrit un frein hydraulique à disque. Lorsqu'on utilise un frein à disque de ce type comme frein de roue arrière sur un véhicule automobile, on doit prévoir un frein de se- cours ou de stationnement. Des tentatives faites antérieu- rement pour incorporer un frein de secours ou de station- nement dans un frein à disque se sont traduites par des mé- canismes compliqués et coûteux qui n'ont connu qu'une uti- lisation limitée. Selon la présente invention, un frein du type à tambour en chapeau est associé à un frein hydraulique à disque pour servir de frein de secours ou de stationnement. Une 2. pièce coulée monobloc de support de frein sert de plaque d'appui du frein à tambour et remplace aussi la plaque d'ancrage du frein à disque. En outre, un joint à labyrin- the monté entre la pièce coulée de support du frein et le disque est formé par une saillie annulaire du disque et une rainure correspondante ménagée dans la pièce coulée de support du frein. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en élévation à partir de l'extérieur d'un ensemble comportant un frein hydrauli- que à disque et un frein de stationnement du type à tam- bour en chapeau selon la présente invention, l'ensemble représenté étant normalement associé à la roue arrière gauche d'un véhicule, mais étant représenté avec la roue et ses écrous enlevés; La figure 2 est une vue en élévation à partir de l'extérieur de l'ensemble de la figure 1, le disque et la fusée non rotative étant omis; La figure 3 est une vue en élévation de l'ensemble, prise dans le sens des flèches 3-3 de la figure 2, mais en partie en crevé, en partie en coupe, et représentant partiel- lement le disque;. La figure 4 est une vue prise généralement le long de la ligne 4-4 de la figure 3, le disque étant représenté partiellement en coupe et la pièce coulée monobloc, servant à supporter le mécanisme du frein de stationnement à tambour en chapeau et l'étrier du frein à disque,étant représentée en trait mixte; La figure 5 est une vue en élévation d'un ensemble à garniture de friction pour l'étrier, prise généralement le long de la ligne 5-5 des figures 3 et 4; La figure 6 est une vue en coupe prise générale- ment le long de la ligne 6-6 des figures 1 et 7; 3. La figure 7 est une vue semblable à la figure 1, prise le long de la ligne 7-7 de la figure 8; La figure 8 est une vue semblable à la figure 6, mais avec la fusée en crevé et le moyeu de la roue et les roulements étant omis; La figure 9 est une vue en coupe agrandie, prise généralement le long de la ligne 9-9 de la figure 8; mais avec le disque omis; et La figure 10 est une vue éclatée du mécanisme du frein de stationnement à tambour en chapeau, le disque en forme de chapeau étant omis. En liaison avec les dessins, la figure 1 représen- te un ensemble 10 comportant un frein hydraulique à disque et un frein de stationnement du type à tambour en chapeau selon la présente invention, qui comprend un disque 12 en forme de chapeau et un étrier 14 du type flottant. Le disque 12 en forme de chapeau comporte une section à chapeau 12a et une partie 12b à disque de friction. Une fusée 16 ne pouvant tourner comportant un flasque 22 de montage de roue, qu'on voit le mieux en figure 6, est fixée à une par- tie fixe 18 du véhicule par des boulons 20 disposés géné- ralement comme cela est représenté en figure 7. Le flasque 22 est monté de manière à pouvoir tourner sur la fusée 16 au moyen de roulements à rouleaux coniques 23 et 24. Le flasque 22 comporte un multitude de goujons 25 pour le montage de la roue qui sont disposés généralement comme cela est représenté en figure 1. Le disque 12 est monté par sa section à chapeau 12a sur les goujons 25 et contre le flasque 22 de montage de roue. La section 12a du disque 12 est maintenue sur les goujons 25 et contre le flasque 22 par des écrous (non représentés) de montage de la roue.Le flasque 22 est maintenu sur la fusée 16 par un écrou 26 comportant généralement une rondelle clavetée 27 qui est en contact avec le chemin intérieur du roulement 23. En dehors de l'assujettissement de la fusée 16 4. sur la partie fixe 18 du véhicule, les boulons 20 fixent également une pièce coulée 28 (figures 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9 et 10) pour la mettre en place. La pièce coulée 28 de sup- port de frein maintient le mécanisme 30 du frein de station- nement du type à tambour pour contact opérationnel avec la surface périphérique intérieure 12c de la section 12a formée par le chapeau du disque. Le mécanisme 30 comporte une pai- re de sabots 31 et 32 pour frein à tambour qui comportent des patins de friction 33 ou 34 en forme d'arc fixées à sa périphérie, comme on le voit le mieux en figures 7, 9 et 10. Le côté de la pièce coulée 28 en regard du disque 12 compor- te une multitude de patins 28a, 28b et 28c (figure 10) en surélévation pour contact avec une partie à voile du sabot de frein 31 et une multitude de patins 28d, 28e et 28f en surélévation pour contact avec une partie à voile du sabot de frein 32. Chaque sabot est maintenu en contact avec les patins respectifs par un axe de fixation 35 et un élément de ressort 36 ayant la forme générale d'un U. Chaque axe 35 s'étend dans des trous ménagés dans la pièce coulée 28 de support du frein dans la partie à voile de l'ensemble à sabot respectif, et dans chaque branche de l'élément respectif de ressort 36. Le trou 36a ménagé dans la branche extérieure de chaque élément de ressort a la forme d'un rectangle allongé, et les extrémités-des axes 35 sont comprimées ou refoulées pour fournir des parties 35a à extrémité libre ayant la forme généralement correspondan- te d'un rectangle allongé. Après insertion de l'axe 35 dans l'élément de ressort 36, l'axe est animé d'un mouvement de rotation de 90 pour que la cote la plus longue de sa par- tie d'extrémité 35a s'étende à travers la cote plus courte du trou 36a ménagé dans la branche extérieure de l'élément de ressort. En outre, la partie d'extrémité de chaque axe repose dans une rainure pratiquée dans la branche exté- rieure de l'élément respectif de ressort 36 après assembla- ge, la cote la plus longue de la partie d'extrémité 5. s'étendant dans le sens de la longueur de la rainure, pour éviter une rotation par inadvertance de l'axe 35 jusqu'à une position de libération, comme on le voit le mieux en figures 7 et 8. Chaque axe 35 comporte une tête élargie 35b, plus grande que le trou correspondant pratiqué dans la pièce coulée 28 de support du frein. La pièce coulée 28 comporte également une butée 28g empêchant la rotation, dont les extrémités opposées en forme d'arc présentent des fentes 28h et 28i. Les sabots de frein 31 et 32 sont également maintenus en contact avec les parties respectives 28a-28f des patins par le placement des parties d'extrémité 31a et 32a en forme d'arc des voiles des sabots de frein respectivement dans les fentes 28h et 28i. Les sabots 31 et 32 sont sollicités l'un vers l'autre par un ressort de tension 37 reliant une paire d'ex- trémités adjacentes en forme d'arc et par un ressort de ten- sion 38 connectant la paire opposée d'extrémités adjacen- tes en forme d'arc des voiles des sabots de frein. Les sa- bots 31 et 32 sont maintenus espacés, à un endroit conti- gu au ressort 38, par la butée 28g de réception de couple, et à un endroit adjacent au ressort 37 par un mécanisme typi- que de réglage de l'usure d'un frein à tambour comportant une vis 40 avec une tête fendue 40a qui reçoit une partie à en- coche 31b du voile du sabot de frein 31, une roue en étoile 42, et un manchon 44 fendu à son extrémité distante de la roue 42, en 44a, de façon à recevoir la partie à encoche 32b du voile du sabot de frein 32. Avec l'usure des patins de friction 33 et 34, la mise en rotation de la roue à étoile 42 pour l'éloigner de la tête de la vis 40 a pour effet de déplacer le manchon 44 pour éloigner les sabots de frein 31 et 32 l'un de l'autre. En figures 9 et 10, on a représenté le moyen per- mettant de faire fonctionner le mécanisme 30 du frein de stationnement. Un support allongé flottant 46 comprend 6. généralement deux bras 46a et 46b soudés ensemble. Le support 46 présente une fente 46c pour recevoir une partie à encoche 31c du voile du sabot de frein 31. A l'extrémité opposée, le bras 46a comporte une patte repliée 46d qui est en contact avec le patin en surélévation 28j sur la pièce coulée 28. Entre les extrémités, les bras 46a et 46b divergent pour re- cevoir un levier rotatif 48 pivotant sur un axe 50 et com- portant un circlip 51. Une extrémité 48a du levier 48 s'engage dans la partie à encoche 32c du voile du sabot de frein 32. L'extrémité opposée 48b du levier 48 a la forme générale d'un U pour recevoir le câble 54 du frein de sta- tionnement, celui-ci ayant une extrémité généralement agran- die 54a servant d'ancre ou de butée. Un ressort de compres- sion 56 emprisonne le câble 54 dans l'extrémité 48b en for- me de U, comme cela est représenté en figure 9. Un joint en élastomère 58 pour une ouverture 28k par laquelle entre le câble 54 est maintenu en place par une attache élasti- que 59. Lorsqu'on tire sur le câble 54 au moyen d'un le- vier à main accessible depuis le siège du conducteur du véhi- cule, le levier 48 pivote dans une direction provoquant l'éloi- gnement des sabots de frein 31 et 32, d'o le contact des patins de friction 33 et 34 avec la surface périphérique intérieure 12c de la section 12a à chapeau du disque. La butée 28g empêche que les sabots 31 et 32 ne tournent dans l'une ou l'autre direction. En général, une ouverture 28m est prévue dans la pièce coulée 28 pour accéder à la roue en étoile 42 et per- mettre un réglage manuel. Un bouchon amovible 60 ferme nor- malement l'ouverture 28m. Quatre trous de montage 28n sont ménagés dans la pièce coulée 28 pour la réception des boulons-20. En outre, une ouverture 28w est pratiquée pour la réception de la fusée 16. La pièce coulée 28 de support du frein comporte en outre une paire de bras 28p et 28q espacés 7. circonférentiellement l'un de l'autre, qui s'étendent à partir de la portion généralement circulaire 28x et compren- nent une paire de rails de guidage 28r et 28s, respective- ment, à leurs extrémités extérieures. La pièce coulée 28 comprend également une paire d'oreilles 28t et 28u générale- ment cylindriques (figures 2, 3 et 4) présentant des trous filetés s'étendant axialement vers l'intérieur. L'étrier 14 du frein à disque est fixé à la pièce coulée 28 par une pai- re d'ensembles à axe de support de l'étrier comprenant un boulon 61 qui s'étend à travers un manchon 63 et est respec- tivement vissé dans les oreilles 28t et 28u. La branche intérieure 14a de l'étrier 14 com- porte un cylindre hydraulique 14b et une paire de 4ossages 14c et 14d à ouverture disposés sur les côtés opposés du cylindre 14b. Chacun des bossages 14c et 14d comporte une douille 64 généralement en caouthouc qui s'étend à travers eux comme cela est représenté en figure 3. Les douilles 64 protègent les ensembles à axe de support de l'étrier con- tre la saleté et la poussière. Le cylindre 14b comporte un orifice d'admis- sion 14e (figure 2) auquel sera fixée une conduite hydrau- lique. Un orifice de soutirage est muni d'un raccord 66 re- couvert d'un chapeau 67 anti-poussière. Un piston 68, repré- senté partiellement en figure 3, est monté dans le cylindre 14b pour être animé d'un mouvement de va-et-vient et compor- te une extrémité exposée butant contre la plaque 69 de sup- port du patin intérieur. La périphérie de l'estrémité exposée du piston 68 est, généralement protégée par un soufflet anti- poussière 70. Une attache élastique 71 rivée à la plaque 69 et reçue dans un évidement ménagé dans l'extrémité exposée du piston 69 fixe la plaque 69 au piston. Un joint 65 est monté sur le piston 68 pour éviter les fuites du fluide hydraulique. La branche extérieure 14f de l'étrier 14 compor- te une plaque extérieure du support 73 fixée par une 8. attache élastique 75 qui-est rivée à la plaque. A la pla- que 73 est lié un patin de friction 74 avec lequel peut venir en contact le côté extérieur de la partie 12b du disque. Comme on peut le voir en figure 2 en ce qui con- cerne la plaque 69 de support du patin intérieur, qui a la même forme que la plaque de support 73 du patin exté- rieur, les plaques présentent une encoche à leurs extrémi- tés inférieures pour recevoir trois côtés du rail de guida- ge 28s et sont façonnées à leurs extrémités supérieures comme cela est représenté, pour renfermer deux côtés per- pendiculaires du rail de guidage 28r. En outre, la branche extérieure 14f présente une saillie 14g qui vient en con- tact avec le rail de guidage 28r sur un côté et une saillie 14h qui vient en contact avec le rail de guidage 28s sur les deux côtés, comme cela est représenté en figures 1, 3 et 7. La plaque de support 73 avec deux encoches 73a et 73b est représentée en figure 5. Comme représenté en figures 4, 6 et 8, le dis- que 12 comporte une saillie annulaire 12d qui s'étend à partir du côté intérieur de la partie 12b du disque, à l'opposé du chapeau 12a et, comme représenté en figure 10, la pièce moulée 28 de support du frein présente une rainu- re annulaire 28y. La saillie 12d et la rainure 28y forment donc un joint à labyrinthe comme on peut le voir en figu- res 6 et 8. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 9. REVENDICATIONS 1 - Ensemble (10) formé par un frein hydraulique à disque et un frein de stationnement du type à tambour en chapeau, en combinaison avec une fusée (16) à bride montée de façon à ne pas pouvoir tourner et un flasque (22) de montage de roue monté en rotation sur la fusée, le flasque comportant des goujons (25) espacés les uns des autres suivant un arc destinés à recevoir une roue, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce coulée (28) présentant une partie généralement circulaire et une pai- re de bras espacés opposés (28p, 28q) qui s'étendent à partir d'un secteur généralement semi-circulaire de la partie circulaire, la partie circulaire ayant une ouver- ture centrale (28w) pour recevoir la fusée et étant mon- tée de manière à ne pas tourner avec un flasque de la fusée, un disque (12) ayant la forme générale d'un cha- peau comprenant une section à chapeau (12a) et une partie à disque de friction (12b), le disque étant monté par la section à chapeau sur les goujons du flasque de montage de la roue, une paire de sabots de frein (31, 32) en forme d'arc ayant chacun un pourtour en forme d'arc fixé au bord extérieur en forme d'arc d'un voile plat et un patin de friction (33; 34) en forme d'arc lié à la périphérie,les sabots de frein étant montés sur la pièce coulée et dispo- sés à l'intérieur de la section à chapeau du disque pour contact fonctionnel de leur surface cylindrique intérieure avec les patins de friction, un mécanisme (30) de réglage de l'usure des patins de friction disposé entre une partie d'extrémité en forme d'arc de chacun des voiles des sabots de frein en contact fonctionnel respectivement avec eux et comportant une vis (40), un manchon (44) monté sur la vis, et une roue à étoile (42) filetée intérieurement à ouvertu- re qui est montée sur la vis pour régler la longueur combi- née de la vis et du manchon, un premier ressort de tension (37) connecté à ses extrémités opposées, respectivement, 10. à la partie d'extrémité en forme d'arc de chacun des voiles des sabots de frein et sollicitant les voiles des sabots l'un vers l'autre pour les amener en contact, respectivement, avec les extrémités opposées du mécanisme de réglage de l'usure, la pièce coulée comportant une butée (28g) empê- chant la rotation en contact sur ses côtés opposés, respec- tivement, avec une autre partie d'extrémité en forme d'arc de chacun des voiles des sabots de frein, un second ressort de tension (38) relié à ses extrémités opposées, respective- ment, à l'autre partie d'extrémité en forme d'arc de chacun des voiles des sabots de frein et sollicitant les voiles des sabots l'un vers l'autre pour venue en contact respecti- vement avec les côtés opposés de la butée, un support (46) relié avec jeu au voile de l'un des sabots de frein contigu à l'autre partie d'extrémité en forme d'arc, un levier (48) d'actionnement de frein monté en pivotement sur le support et pouvant venir en contact à l'une de ses extrémités avec le voile de l'autre sabot de frein contigu à son autre par- tie d'extrémité en forme d'arc, un câble (54) connecté à une extrémité opposée du levier et pouvant fonctionner pour faire pivoter le levier, écarter les sabots de frein à l'encontre de la force exercée par le second ressort de tension, et comprimer les patins de friction contre la surfa- ce cylindrique intérieure de la section à chapeau, la pièce coulée comportant une paire d'oreilles d'ancrage (28t, 28u) généralement cylindriques, disposées respectivement à un endroit contigu aux bras et ayant respectivement des trous filetés intérieurement et s'étendant axialement, un étrier (14) ayant la forme générale d'un C chevauchant la partie à friction du disque et ayant une branche extérieure (14f) et une branche intérieure (14a) disposées respectivement sur les côtés opposés de la partie à disque de friction, une plaque de support extérieure (73) montée sur la branche extérieure sur un côté en regard de la partie à disque de friction, un patin de friction (74) lié à la plaque de support 11. extérieure pour contact fonctionnel avec un côté extérieur de la partie à disque de friction, la branche intérieure comportant un cylindre hydraulique (14b) ouvert à l'une de ses extrémités et une paire de bossages de montage (14c, 14d) à ouverture disposés respectivement sur les côtés oppo- sés du cylindre, une paire de manchons (64) disposés respec- tivement dans les bossages, les bossages étant animés d'un mouvement de va-et-vient sur les manchons,une paire de bou- lons (61) s'étendant respectivement dans les manchons et vissés respectivement dans les oreilles cylindriques pour le montage des manchons et donc de l'étrier sur la pièce coulée, un piston (68) monté de manière à être animé d'un mouvement de va-et-vient dans le cylindre hydraulique et présen- tant une extrémité exposée à l'extrémité ouverte du cylindre, une plaque de support intérieure (69) fixée à l'extrémité exposée du piston, un patin de friction lié à la plaque de support intérieure pour contact fonctionnel avec le côté in- térieur de la partie à disque de friction, les bras de la pièce coulée comportant respetivement une paire de rails de guidage (28r, 28s) espacés suivant un arc qui chevauchent la partie à disque de friction,chacune des plaques de support étant en contact fonctionnel, respectivement, aux côtés op- posés avec les rails de guidage pour mouvement de va-et- vient le long de ceux-ci, et la branche extérieure présentant des saillies (14g, 14h) respectivement contiguës aux extré- mités opposées en forme d'arc et en contact fonctionnel respectivement avec les rails de guidage pour absorber le couple de friction du freinage en conformité avec le sens de rotation du disque. 2 - Ensemble selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la pièce coulée (28) présente une rainure annu- laire (28y) à un endroit contigu à la périphérie de la partie circulaire sur un côté en regard du disque, et le disque com- porte une saillie annulaire (12d) s'étendant sur la partie à disque de friction, à l'opposé de la section à chapeau,pour 12. entrer dans la rainure annulaire de la pièce coulée afin de former un joint en labyrinthe (figures 6 et 8). 3 - Ensemble formé par un frein hydraulique à disque et un frein de stationnement du type à tambour en chapeau, en combinaison avec une fusée (16) à bride montée de façon à ne pouvoir tourner et un flasque (22) de monta- ge de roue monté en rotation sur la fusée, le flasque com- portant des goujons (25) espacés les uns des autres suivant un arc destinés à recevoir une roue, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce coulée (28) montée de manière à ne pouvoir tourner le long d'un flasque de la fusée, la fusée s'éten- dant à travers elle, un disque (12) ayant la forme générale d'un chapeau monté sur les goujons du flasque de montage de la roue, une paire de sabots de frein (31, 32) en forme d'arc montés sur la pièce coulée et disposés à l'intérieur du disque, chaque sabot présentant un patin de friction (33; 34) en forme d'arc qui lui est lié pour contact fonc- tionnel avec la surface intérieure cylindrique du disque, chaque sabot ayant une partie d'extrémité en forme d'arc en contact avec la pièce coulée, d'o il résulte l'empêche- ment de sa rotation sous l'effet du couple de freinage par friction, et un étrier (14) ayant la forme générale d'un C monté directement sur la pièce coulée en relation de che- vauchement avec le disque pour mouvement de va-et-vient par rapport à celui-ci l'étrier comportant une plaque extérieure de support (73) ayant un patin de friction (74) en contact fonctionnel avec un côté extérieur du disque et un cylindre hydraulique (14b) ayant un piston (68) fixé à une plaque intérieure de montage (69) ayant un patin de fric- tion en contact fonctionnel avec un côté intérieur du disque, les plaques de support étant guidées pour être animées d'un mouvement de va-et-vient à un endroit contigu aux extrémités opposées par la pièce coulée. 4 - Ensemble selon la revendication 3, carac- térisé en ce que la pièce coulée (28) présente une rainure 13. annulaire (28y) en regard du disque, et le disque com- porte une saillie annulaire (12d) qui s'étend dans la rainure pour former ensemble un joint à labyrinthe (figure 6 et 8). - Pièce coulée (28) destinée plus particulière- ment à être utilisée dans un ensemble (10) formé par un frein hydraulique à disque et un frein de stationnement du type à tambour en chapeau,caractérisée en ce qu'elle comprend une partie généralement circulaire, une paire de bras opposés (28p, 28q), espacés l'un de l'autre, qui s'étendent à partir d'un secteur généralement semi-circulai- re de la partie circulaire, la partie circulaire présentant une ouverture centrale (28w) pour recevoir une fusée (16), une multitude de trous (28n) espacés les uns des autres sous forme d'un arc autour de l'ouverture centrale pour re- cevoir les boulons (20) de montage de la pièce coulée, et une partie à butée (28g) empêchant la rotation, pour contact fonctionnel à ses côtés opposés respectivement avec la par- tie d'extrémité en forme d'arc de chaque sabot d'une paire de sabots de frein (31, 32) en forme d'arc, et une paire d'oreilles (28t, 28u) d'ancrage disposées respectivement à un endroit contigu aux bras et présentant respectivement des trous filetés intérieurement pour recevoir les boulons de montage d'un étrier du frein à disque sur la pièce cou- lée, les bras comportant respectivement une paire de rails de guidage (28r, 28s) espacés l'un de l'autre suivant un arc pour contact opérationnel avec des plaques (73, 69) de support de patin de friction, animées d'un mouvement de va- et-vient, de l'étrier. 6 - Pièce coulée selon la revendication 5, carac- térisée en ce q"e la partie circulaire comporte près de sa périphérie une rainure annulaire destinée à constituer une partie d'un joint à labyrinthe (figures 6 et 8). 7 - Pièce coulée (28) destinée plus particulière- ment à être utilisée dans un ensemble (10) formé par un frein 14. hydraulique à disque comportant un frein de stationnement du type à tambour en chapeau, caractérisé en ce qu'elle comprend une partie généralement circulaire, une paire de bras opposés (28p, 28q) espacés l'un de l'autre qui s'étendent à partir d'un secteur généralement semi- circu- laire de la partie circulaire, la partie circulaire présen- tant une ouverture centrale (28w) pour recevoir une fusée (16), une multitude de trous (28n) espacés les uns des au- tres suivant un arc autour de l'ouverture centrale pour recevoir les boulons (20) de montage de la pièce coulée, et une partie à butée (28g) empêchant la rotation, pour con- tact fonctionnel à ses côtés opposés, respectivement, avec une partie d'extrémité en forme d'arc de chaque sabot d'une paire de sabots de frein (31, 32) en forme d'arc, et un moyen pour monter l'ensemble formé par le frein à disque sur la pièce coulée, les bras comportant respectivement un moyen pour transférer le couple de freinage de l'ensemble formé par le frein à disque à la partie circulaire.