Brevet FR2645230A1 — publié le 19901005

2645230. Ressort à lames servant à maintenir en position basse le support de garniture d'un frein à disque. La présente invention concerne un ressort à lames servant à maintenir en position basse les supports de garniture d'un frein à disque, ce support de garniture présentant un segment sans garniture de friction, s'étendant radialement vers l'extérieur, segment sur lequel est fixé un segment d'appui du ressort à lames, le ressort à lames présentant deux branches, qui sont coudées obliquement en partant du segment d'appui jusqu'au support de garniture de frein et qui s'appuient contre deux surfaces de contact, lesquelles sont constituées sur les deux côtés d'une ouverture d'un étrier et au bas de celui-ci, ladite ouverture logeant le segment sans garniture de friction du support de garniture de frein. Dans un ressort à lames de ce type décrit dans le document DE-OS 25 58 294 les deux branches sont semblables. Dans ce montage, le ressort à lames s'appuyant sur l'étrier exerce sur le support de garniture de frein une force dirigée. vers le centre du disque de frein. Cela signifie que. les garnitures de frein sont purement et simplement précontraintes en direction axiale contre les surfaces de guidage associées, qui peuvent être placées soit dans le support de frein,. soit dans l'étrier. Mais, les. freins à disque possèdent également des surfaces latérales de guidage, contre lesquelles les garnitures de frein s'appuient lorsque l'on actionne le frein en fonction du sens de rotation du disque de frein. Le moment de freinage qui en résulte est transmis à une pièce d'appui du support de frein et absorbé par celui-ci. Afin d'assurer la liberté des garnitures de frein dans les segments de guidage, aussi bien lors des freinages, que lors du mouvement retour apres cessation de l'action sur le frein, l'on a prévu dans la pièce d'appui du support de frein entre les - surfaces latérales du support de garniture de frein et les surfaces latérales de guidage un -jeu déter- miné, qui sert en même temps à compenser les tolé- rances de fabrication. Mais, ce jeu amène le support de garniture de frein, précontraint par le ressort à lames uniquement en direction axiale, a être entraîné lors d'un freinage en dehors de son état d'équilibre dans le sens de rotation, eu égard à l'adhérence entre la garniture et le disque de frein et une fois le jeu existant surmonté, à venir brusquement au contact des surfaces latérales de guidage du support de frein. Cela provoque dans le frein un bruit de claquement hautement indésirable, qui est extrêmement gênant lors de freinages fréquents en circulation urbaine ou lors d'à-coups de freinage répétés. Les charges brusques peuvent en outre provoquer des détériorations sur le support de garniture de frein ou sur sa pièce d'appui, si bien que la liberté du support de garniture de frein n'est plus assurée dans le segment de guidage. Un autre inconvénient du ressort à lames connu, qui ne maintient en position basse le support de garniture de frein qu'en direction radiale, se manifeste avec un montage de frein à disque, dans lequel l'étrier ne se trouve pas au dessus du disque de frein, mais dans le sens de marche, vu de l'ar- rière de l'axe du véhicule. Dans ce montage du frein à disque, les supports de frein seuls auront toujours tendance sous l'effet de leur propre poids ou des vibrations du véhicule à s'appliquer contre les surfaces latérales inférieures de guidage, si bien que non seulement l'effet décrit précédemment, mais en outre, lorsque le frein n'est pas actionné, des cliquetis sont inévitables. D'autres ressorts servant à maintenir les supports de garniture de frein en position basse sont décrits dans les documents DE-A 2 558 141, 3 323 362, 3 621 507 et dans le document EP-A 0 248 385 A1. Mais, ces ressorts de maintien en position basse connus n'exercent sur le support de garniture de frein qu'une force de précontrainte purement et simplement dirigée vers le centre du disque de frein. L'invention s'est posé le problème de réaliser un ressort à lames de ce type et un raccor- dement approprié de celui-ci avec le support de garniture de frein, de manière à pouvoir appliquer le support de garniture d'un frein à disque contre les surfaces de guidage de la pièce d'appui du support de frein radialement et simultanément dans une direction de freinage préférentielle dans le sens de rotation du disque de frein et ce sans influer sur la liberté des garnitures de frein dans les segments de guidage concernés. Il faut en outre assurer que le ressort de maintien en position basse ne puisse de soi-même se détacher du support de garniture de frein ni lors de son montage, ni lors de l'exécution de travaux de montage ou de démontage. Les pièces concernées doivent en outre être économique quant à leur fabri- cation, pouvoir être mises en place des deux côtés du disque de frein ainsi que permettre un changement facile de la garniture de frein ou du ressort de maintien en position basse. Ce problème est résolu par le fait que le ressort à lames possède deux branches dissemblables parmi lesquelles, la branche, qui dans un sens préférentiel de course est adjacente au côté d'entrée du disque de frein est recourbée radialement vers l'extérieur à l'opposé des supports de garniture de frein et s'appuie à son extrémité sur un rayon de la surface de contact, qui limite l'ouverture de l'étrier. D'autres particularités, avantages et caractéristiques de la présente invention se dé- gagent de la description qui suit et des dessins annexés, auxquels il est expressément fait renvoi en ce qui concerne la compréhension de toutes les particularités qui ne sont pas décrites dans le texte. La figure 1 représente une vue de face d'une zone partielle d'un frein à disque; la figure 2 est une coupe transversale à travers le frein à disque perpendiculairement au disque de frein; la figure 3 donne une vue d'en haut du frein à disque de la figure 1; la figure 4 montre une coupe schématique à travers le frein à disque dans un plan parallèle au disque de frein dans le secteur des supports de garniture de frein; la figure 5 est une coupe transversale à travers un segment du support de garniture de frein servant à la fixation d'un ressort de maintien en position basse; la figure 6 donne une représentation analogue à celle de la figure 5, qui illustre la fixation du ressort de maintien en position basse; la figure 7 donne une vue latérale d'un ressort de maintien en position basse; la figure 8 montre le ressort de maintien en position basse de la figure 7 vu d'en haut; et la figure 9 est une représentation sembla- ble à celle de la figure 7 le ressort de maintien en position basse étant dessiné en trait plein dans sa position de montage et en traits discontinus à l'état détendu. Bien que la présente invention soit expli- citée dans ce qui suit à l'aide d'un frein à disque à étrier glissant, il faut partir de ce que l'idée de base de la présente invention peut être concrétisée de manière aussi avantageuse avec un frein à disque à étrier fixe. Comme cela ressort notamment des figures 1 à 3, le frein à disque à étrier glissant se compose d'un support de frein 1 comportant deux segments 3, 4 latéraux, qui enjambent le disque de frein 2 et qui servent au guidage par boulons d'un étrier 5 (étrier "poing") enjambant également le disque de frein 2. L'étrier 5 possède un dispositif de commande de frein 6, à l'aide duquel une garniture 7 est appliquée directement sur un disque de frein 2, un secteur 8 enjambant le disque de frein 2 et s'y raccordant, un secteur 9, qui s'étend radialement vers l'intérieur et qui, lorsque la commande de frein est actionnée, applique indirectement, sur le disque de frein 2 la garniture 10, qui se trouve à l'opposé du dispositif de commande du frein 6. Les deux garnitures 7 et 10, avec leurs supports associés 25, 26 sont maintenues et guidées dans les segments de guidage 11, 12 du support de frein 1 contre les surfaces radiales internes de guidage 13, 13', 14, 14' et en direction périphérique contre les surfaces latérales de guidage 15, 15', 16, 16'. Le secteur 8 de l'étrier 5 enjambant le disque de frein 2 présente une ouverture 17, qui sert au contrôle visuel des garnitures, à l'échange thermique du frein et au logement d'un ressort 18 de maintien en position basse, qui est conformé en ressort à lames. Comme on le voit dans la figure 4, l'ouverture 17 de l'étrier 5 forme un rebord gauche 19 et un rebord droit 20. La section transversale de chaque rebord 19, 20 part en oblique vers l'intérieur au dessus du pourtour du disque de frein 2 en direc- tion des segments 3 et 4 du support de frein- 1, de sorte que les surfaces de contact gauche et droite 21 et 22 sont ménagées dans l'étrier 5 pour le ressort 18 de maintien en position basse. Les surfaces en oblique 21, 22 présentent ici un rayon 23, 24 à la face supérieure de l'étrier 5. Les deux supports de garniture de frein 25, 26 et le ressort 18 de maintien en position basse placé sur chacun d'eux ont la même forme et la largeur du ressort de maintien en position basse correspond à l'épaisseur des supports de garniture de frein. Le ressort 18 de maintien en position basse découpé dans une tôle d'acier 4 présente dans son secteur médian, servant de segment d'appui 27, deux colliers de fixation coudés 28, 29 comportant deux ouvertures complémentaires 30, 31, qui s'étendent radialement vers le bas. Les deux colliers de fixa- tion 28, 29 se situent sous un angle, qui, par suite de la précontrainte des colliers sur les supports de garniture de frein 25, 26, rend possible une fixation fiable. A partir du segment d'appui 27 du ressort 18 de maintien en position basse, des deux côtés et tangentiellement au pourtour du disque de frein 2, s'étendent deux branches 32, 33, la branche 32 étant cintrée radialement vers l'intérieur en forme de demi-cercle à son extrémité 34. L'autre branche 33 au contraire présente dans la zone 35 un rayon de courbure 36 s'étendant radialement vers l'extérieur, de sorte que de manière approximativement parallèle à la branche 33 est formé un segment 37, qui à son extrémité 38 est coudé de manière approximativement radiale vers l'extérieur par rapport à l'axe du disque de frein 2. Les supports de garniture de frein 25, 26 possèdent en leur milieu un segment 39 sans garni- ture, qui va radialement vers l'extérieur et qui présente sous forme d'une accroche un premier épau- lement 40 rectangulaire dirigé vers le disque de frein 2. Au centre de ce premier épaulement 40 y est placé un deuxième 41 également en forme. d'accroche, de sorte que le segment 39 a un profil en échelons. Les deux épaulements 40, 41 peuvent être usinés dès l'estampage des supports 25, 26 de garniture de frein, de manière que sur leur côté, qui s'éloigne de la garniture de frein, il en résulte un évidement à deux échelons qui soit complémentaire du premier et du deuxième épaulement 40 et 41. Le segment 39 sans garniture de chacun des supports de garniture de frein 25, 26 se termine à son pourtour extérieur, sur sa face adjacente à la branche 32 du ressort 18 de maintien en position basse, en un chanfrein 42. La face du segment 39 sans garniture adjacente à l'autre branche 33 du ressort 18 de maintien en position basse est une surface de contact, elle présente un secteur 43 parallèle à la branche 33, pour continuer ensuite en un secteur 44, qui correspond au rayon de courbure 36 de l'extrémité de la branche et se terminer finalement en un chanfrein sur le pourtour extérieur des supports de garniture de frein 25, 26. Le montage et le démontage du ressort 18 de maintien en position basse sur les supports de garniture de frein 25, 26 et du frein soi-même peuvent s'effectuer extrêmement facilement. Pour le montage, le ressort 18 de maintien en position basse est placé par une faible pression éloignant l'un de l'autre les deux colliers de fixation 28, 29 sur le segment 39 sans garniture de friction des supports de garniture de frein 25, 26 et est glissé sur le deuxième épaulement 41, de sorte que ce dernier vient en prise dans l'ouverture 30 du collier de fixation 29. La surface interne de ce dernier vient ensuite au contact de la surface extérieure du premier épaulement 40, pendant que l'autre collier de fixation 28 se place sur le côté sans garniture des supports de garniture de frein 25, 26 dans l'évidement complémentaire du premier épau- lement 40 et est à fleur de la surface extérieure du support de frein concerné. Cet agencement à fleur de surface, comme cela est précisé à d'autres endroits encore, est d'une grande importance. En outre, l'on est assuré, avec l'agencement fixe de raccordement existant entre le ressort 18 de maintien en position basse et les supports de garniture de frein 25, 26, que le ressort de maintien en position basse ne peut de soi-même se détacher du support de garniture de frein ni lors de son assemblage, ni lors de l'exécu- tion de travaux de montage ou de démontage. Pour le ressort 18 de maintien en position basse associé au support de garniture de frein 25, 26 opposé, le deuxième épaulement 41 vient au contraire en prise dans l ouverture 31 du collier de fixation 28. Les deux supports de garniture de frein 25, 26 avec le ressort 18 de maintien en position basse fixé sur chacun d'eux sont ensuite introduits dans les segments de guidage 11, 12 du support de frein 1, les épaulements 40, 41 des supports de garniture de frein 25, 26 étant respectivement adjacents au disque de frein 2. Ce montage des supports de garniture de frein 25, 26 est indispensable, afin que, lors du montage/démontage ou lors de l'exécution d'un chan- gement du ressort de maintien en position basse ou de la garniture de frein, l'étrier 5 puisse par pivotement autour du point d'appui d'un guidage par boulons être mis en place dans le support de frein ou extrait de celui-ci, sans que simultanément le piston du dispositif de commande de frein 6 ne heurte l'agencement de fixation. Ce point de vue vaut également pour la surface intérieure du secteur 9 de l'étrier 5 adjacente au disque de frein 2. Quand l'étrier 5 est monté sur le support de frein 1 par l'intermédiaire des segments 3, 4, la branche 32 du ressort 18 de maintien en position basse s'appuie à son extrémité 34 sur la surface de contact gauche 21 de l'étrier 5, l'autre branche 33 au contraire s'appuie par son segment incurvé 35 contre les secteurs complémentaires 43, 44 du segment 39 sans garniture de frein des supports de garniture de frein 25, 26 et par le segment 37 cintré vers l'extérieur et son extrémité 38 contre le rayon 24 de la surface de contact droite 22. - Dans un montage d'un frein à disque de ce type, la branche 32 des deux ressorts 18 de maintien en position basse est pour un sens de freinage préférentiel toujours dirigée en direction du côté de dégagement du disque de frein. Le fonctionnement du ressort 18 de maintien en position basse est le suivant: en considérant le sens de freinage préf é- rentiel D (voir figure 4) et le montage, qui en résulte, du ressort 18 de maintien en position basse sur chacun des supports de garniture de frein 25, 26, la branche 32 s'appuie à son extrémité 34 radialement contre la surface de contact 21 de l'étrier 5. Le segment 37 replié vers l'extérieur et une extrémité 38 de l'autre branche 33 s'appuient contre la surface de contact 22 et le rayon 24 tant radialement que tangentiellement. Cette précontrainte du ressort 18 de maintien en position basse fait que les supports de garniture de frein 25, 26 sont comprimés aussi bien radialement entre les surfaces de guidage 13, 13', 14, 14' que tangentiellement dans le sens du freinage contre les surfaces de contact latérales 15, 16 du support de frein 1. La conséquence avantageuse en est qu'aucun cliquetis ne se produit lorsque le frein n'est pas actionné et que par suite de la disposition plane, il ne peut survenir, même lors des freinages, ce bruit de claquement évoqué au début. Si le freinage s'effectue en sens inverse du sens de freinage préférentiel, chaque support de garniture de frein 25, 26 est alors déporté vers les surfaces de guidage latérales 15', 16' et ce contre la force de précontrainte des segments 33 et 37 du ressort 18 de maintien en position basse. Lorsque le frein cesse d'être actionné, les segments 33 et 37-du ressort 18 de maintien en position basse ramènent chaque support de garniture de frein 25, 26 à sa position initiale. On récapitule ci-après la nomenclature des éléments désignés par les références employées dans les dessins annexés: 1 Support de frein 2 Disque de frein 3, 4 Segments de guidage des boulons Etrier 6 Dispositif de commande de frein 7, 10 Garniture de frein 8, 9 Secteur de 5 11, 12 Segments de guidage de 1 13, 13', 14, 14' Surfaces radiales de guidage dans 11, 12 , 15', 16, 16' Surfaces latérales de guidage dans 11, 12 17 Ouverture dans 8 18 Ressort de maintien en position basse 19, 20 Rebords gauche et droit de 17 21, 22 Surfaces gauche et droite de contact de 5 23, 24 Rayons de 21, 22 , 26 Supports de garniture de frein 27 Segment d'appui 28, 29 Colliers de fixation de 18 , 31 Ouvertures dans 28, 29 32, 33 Branche de 18 34 Extrémité de la branche 32 Extrémité de la branche 33 36 Rayon de courbure de 35 37 Segment de 33 38 Extrémité de 37 39 Segment de 25, 26 Premier épaulement sur 39 41 Deuxième Aauiment sur 40 42 Chanfrein de 39 43, 44 Secteurs de 39 REVENDICATIONS 1. Ressort à lames servant à maintenir en position basse les supports de garniture d'un frein à disque, le support de garniture de frein présentant un segment sans garniture de friction s'étendant radialement vers l'extérieur, segment sur lequel est fixé un segment d'appui du ressort à lames, ce dernier présentant deux branches, qui sont coudées obliquement en partant du segment d'appui jusqu'au support de garniture de frein et qui s'appuient sur deux surfaces de contact, lesquelles sont ménagées sur les deux côtés d'une ouverture d'un étrier et en dessous de celle-ci, ladite ouverture logeant le segment sans garniture de friction du support de garniture de frein, caractérisé en ce que le ressort à lames (18) possède deux branches dissemblables parmi lesquelles, la branche (33), qui dans un sens préférentiel de course est adjacente au côté d'entrée du disque de frein (2), est recourbée radialement vers l'extérieur à l'opposé des supports de garniture de frein (25, 26) et s'appuie à son extrémité (38) sur un rayon (24) de la surface de contact (22), qui limite l'ouverture (17) de l'étrier (5). 2. Ressort à lames selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayon de courbure (36) de la branche (33) repliée vers l'extérieur s'appuie sur un secteur (43, 44) recourbé concave du segment (39) sans garniture de friction du support de garniture de frein (25, 26). 3. Ressort à lames selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le segment d'appui présente des deux cotés un collier de fixation coudé (28, 29), l'un deux (29) au minimum étant pourvu d'une ouverture (30) et en ce que le segment (39) sans garniture de friction du support de garniture de frein (25, 26) présente sur son côté adjacent à la garniture de friction (7) un épaulement saillant (41), qui est placé en prise avec l'ouverture (30) de l'un des colliers de fixation (29) du ressort à lames (18) et présente sur le côté opposé à la garniture de frein (7) un évidement logeant l'autre collier de fixation (28) du ressort à lames (18). 4. Ressort à lames selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux colliers de fixa- tion (28, 29) sont identiques et en ce que le segment (39) sans garniture de friction du support de garni- ture de frein (25, 26) est embouti en deux échelons à partir du côté opposé à la garniture de friction (7), tandis que sont configurés sur ce côté un creux logeant à fleur de surface l'un des colliers de fixation (28) du ressort à lames (18), sur le côté opposé un premier épaulement (40) soutenant l'autre collier de fixation (29) et un deuxième épaulement (41) débordant du premier et venant en prise dans l'ouverture (30) de ce collier de fixation (29).