Brevet FR2693570A1 — publié le 19940114

DISPOSITIF DE LIAISON A RAPPEL ELASTIQUE La présente invention concerne un dispositif de liaison d'une première et d'une seconde pièce, comprenant des premier et second logements d'axe commun respectivement formés dans ces première et seconde pièces, ainsi qu'une clavette insérée axialement dans le premier logement avec un jeu relativement faible et dans le second logement avec un jeu relativement important. Des dispositifs de ce type sont utilisés depuis très longtemps en mécanique et dans tous les domaines de l'industrie. Un exemple particulier en est donné par le brevet US 4 936 422 qui concerne un frein à disque à étrier coulissant et à colonnette unique, et qui illustre le domaine d'application privilégié de la présente invention. Lorsqu'il s'agit de rendre solidaires l'une de l'autre deux pièces telles que la chape et l'étrier coulissant d'un frein à disque, il est en effet nécessaire, en raison des tolérances de fabrication, de prévoir que la clavette rentre avec un jeu relativement important dans l'une des deux pièces, faute de quoi l'assemblage risque d'être impossible. Néanmoins dans certaines applications, et en particulier dans le cas de freins aussi assemblés et soumis à des conditions d'utilisation extrêmes, le jeu entre la clavette et la seconde pièce, donc entre les deux pièces, est générateur de bruit et fait apparaître un risque d'usure prématurée résultant, aux accélérations importantes et de sens alternés, d'un martèlement des deux pièces l'une contre l'autre. Le but de la présente invention est précisément d'éviter ce phénomène et d'éliminer les effets dont il est responsable. A cette fin, le dispositif de l'invention est essentiellement caractérisé en ce que le second logement et la clavette adoptant au moins partiellement la forme de cylindres à bases non circulaires dont chacun présente des diamètres minimal et maximal différents, les diamètres du second logement étant supérieurs aux diamètres correspondants de la clavette et le diamètre maximal de celle-ci étant supérieur au diamètre minimal du second logement, et en ce que ce dispositif comprend en outre un organe de maintien, s'appuyant sur l'une des deux pièces et exerçant sur la clavette un couple élastique de torsion autour dudit axe commun, tendant à aligner le diamètre maximal de la clavette et le diamètre minimal du second logement. Dans le cas où les première et seconde pièces sont respectivement constituées par la chape et l'étrier d'un frein à disque à étrier coulissant, l'organe de maintien est de préférence constitué par un fil ressort rendu solidaire de la clavette et de la chape respectivement en des premier et second points de fixation espacés l'un de l'autre par une portion de longueur de ce fil, et cette portion de longueur s'étend au moins partiellement suivant une direction différente de celle dudit axe commun pour être soumise à une flexion lors d'un coulissement de l'étrier résultant d'une action de freinage, et pouvoir ainsi ramener ce dernier à la fin de cette action. Selon un mode de réalisation facile à mettre en oeuvre, le premier point de fixation est obtenu par l'introduction du fil ressort dans un alésage transversal pratiqué dans la clavette. Si le fil ressort est coudé à la sortie de l'alésage transversal suivant un angle tel que le coulissement de l'étrier provoque une rotation du fil ressort dans l'alésage, alors le fil ressort est avantageusement appuyé sur la chape en un point de rotation situé, suivant la longueur de ce fil, entre les premier et second points de fixation, et le second point de fixation est situé à distance du plan formé par ledit axe commun et ledit point de rotation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel - La Figure 1 est une vue de dessus d'un frein à disque à étrier coulissant utilisant un dispositif conforme à l'invention ; - La Figure 2 est une vue de face du frein de la Figure 1 ; - La Figure 3 est une vue de détail en coupe réalisée suivant la ligne III-III de la Figure 1 ; et - La Figure 4 est une vue semblable à celle de la Figure 3, réalisée à une échelle agrandie et suivant un plan de coupe légèrement différent, et représentant une clavette de section également légèrement différente. Le frein à disque représenté aux Figures 1 et 2 est du type comportant une chape 1 et un étrier 2 monté coulissant sur cette chape au moyen d'une colonnette axiale 3. Un moteur hydraulique de frein 4, solidaire de l'étrier 2 est susceptible d'appliquer sur un disque (non représenté), solidaire d'une roue d'un véhicule à freiner, deux organes de friction 5 et 6 montés sur le frein au moyen de plaques support respectives 5a et 6a. La chape 1 et l'étrier 2, qui sont susceptibles de tourner l'un par rapport à l'autre autour de la colonnette 3 formant charnière, sont rendus solidaires l'un de l'autre en rotation au moyen d'une clavette 7 engagée suivant un axe 8 dans au moins un logement 9 de la chape 1 et un logement 10 de l'étrier 2. Alors que le jeu de la clavette 7 dans le premier logement 9 est infime, le jeu de cette clavette dans le logement 10 de l'étrier est relativement important de manière notamment à rattraper les tolérances de fabrication du frein et ses déformations sous contrainte. L'invention a notamment pour but d'éviter que le jeu nécessairement important entre la clavette 7 et le logement 10 devienne, dans des conditions extrêmes, source de bruit et cause d'usure. Les moyens mis en oeuvre par l'invention pour résoudre ce problème sont illustrés de façon spécifique par les Figures 3 et 4. Plus précisément, le second logement 10 et la clavette 7 adoptent, au moins à leur voisinage mutuel, la forme de cylindres à bases non circulaires, dont chacun présente des diamètres minimal et maximal différents. En d'autres termes, non seulement leur section adopte une forme non circulaire, mais en outre deux droites parallèles tangentes à cette section présentent entre elles un écartement qui varie en fonction de leur direction De ce fait, on entend ici par "diamètre minimal", pour chaque élément considéré (à savoir la clavette 7 d'une part et le logement 10 d'autre part), la distance minimale que peuvent présenter entre elles ces deux droites parallèles tout en restant tangentes à la section de cet élément, associée à la direction que prennent ces deux droites lorsqu'elles sont à cette distance l'une de l'autre. Comme on le comprendra aisément, la définition de "diamètre maximal" peut être extrapolée de la précédente. Selon l'invention, les diamètres minimal et maximal du second logement 10 sont respectivement supérieurs aux diamètres minimal et maximal de la clavette 7, mais le diamètre maximal de celle-ci est supérieur au diamètre minimal du second logement 10. Comme le montrent les Figures 1 et 3, la clavette 7 peut par exemple adopter la forme d'un cylindre à base circulaire modifié par deux méplats parallèles 7a et 7b, et le logement 10 peut être de forme essentiellement rectangulaire et éventuellement ouvert. Le dispositif de l'invention comprend par ailleurs un organe de maintien adoptant par exemple la forme d'un fil ressort 11 inséré dans un alésage transversal 7c de la clavette 7, le point d'insertion constituant un premier point de fixation îîa pour le fil ressort 11. Ce fil 11, qui s'appuie sur la chape en un second point de fixation llb, a pour fonction d'exercer sur la clavette 7 un couple élastique de torsion, repéré par la flèche C, autour de l'axe commun 8, tendant à aligner le diamètre maximal DM de la clavette 7 avec le diamètre minimal du second logement, qui a la direction de la largeur du rectangle que forme ce dernier. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, la portion de la longueur du fil 11 qui sépare les points de fixation îîa et llb s'étend au moins partiellement suivant une direction différente de celle de l'axe 8, pour pouvoir être soumise à une flexion lors du coulissement de l'étrier 2 sous l'effet d'une action de freinage, et pouvoir ainsi ramener l'étrier au voisinage au moins de sa position de départ après la fin de l'action de freinage. Comme le montrent les Figures 3 et 4, le fil ressort 11 est par exemple coudé à la sortie de l'alésage 7c et s'appuie en outre (Figures 1 et 3) sur un point de rotation la qui est formé par un relief de la chape 1 et se trouve situé, suivant la longueur du fil 11, entre les premier et second points de fixation lla, llb. Par ailleurs, le fil ressort 11 attaque de préférence le second point de fixation 11b par l'intermédiaire d'une boucle llc, de sorte que ce second point de fixation est situé à distance du plan passant par l'axe 8 et le point de rotation la, ce qui permet une légère sollicitation du fil ressort 11 en torsion et augmente la capacité de ce fil à ramener l'étrier en position après un coulissement sur la colonnette 3. Enfin, comme le montre la Figure 4, la clavette 7 peut avantageusement présenter une section plus évoluée que celle d'un segment de cercle et notamment dépourvue de points anguleux. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison d'une première et d'une seconde pièce (1, 2), comprenant des premier et second logements (9, 10) d'axe commun (8) respectivement formés dans ces première et seconde pièces, ainsi qu'une clavette (7) insérée axialement dans le premier logement avec un jeu relativement faible et dans le second logement avec un jeu relativement important, caractérisé en ce que le second logement et la clavette adoptant au moins partiellement la forme de cylindres à bases non circulaires dont chacun présente des diamètres minimal et maximal différents, les diamètres du second logement étant supérieurs aux diamètres correspondants de la clavette et le diamètre maximal (DM) de celle-ci étant supérieur au diamètre minimal du second logement, et en ce que ce dispositif comprend en outre un organe de maintien (11), s'appuyant sur l'une des deux pièces et exerçant sur la clavette un couple élastique de torsion autour dudit axe commun, tendant à aligner le diamètre maximal (DM) de la clavette et le diamètre minimal du second logement. 2. Dispositif de liaison suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les première et seconde pièces (1, 2) sont respectivement constituées par la chape et l'étrier d'un frein à disque à étrier coulissant, en ce que l'organe de maintien est un fil ressort (11) rendu solidaire de la clavette et de la chape respectivement en des premier et second points de fixation (lia, llb) espacés l'un de l'autre par une portion de longueur de ce fil, et en ce que cette portion de longueur s'étend au moins partiellement suivant une direction différente de celle dudit axe commun (8) pour être soumise à une flexion lors d'un coulissement de l'étrier résultant d'une action de freinage, et pouvoir ainsi ramener ce dernier à la fin de cette action. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le premier point de fixation (lia) est obtenu par l'introduction du fil ressort dans un alésage transversal (7c) pratiqué dans la clavette. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le fil ressort est coudé à la sortie dudit alésage transversal, en ce qu'il est appuyé sur la chape en un point de rotation (la) situé, suivant la longueur de ce fil, entre les premier et second points de fixation, et en ce que le second point de fixation est situé à distance du plan formé par le dit axe commun et ledit point de rotation.