Brevet FR2694353A1 — publié le 19940204

MONTAGE MECANIQUE A RESSORT DE MAINTIEN PRECONTRAINT La présente invention concerne un montage mécanique à maintien élastique, comprenant au moins des première et seconde pièces et un ressort constitué par un fil continu élastiquement flexible, sensiblement symétrique par rapport à un plan médian, et conformé pour présenter au moins des première et seconde zones d'appui appliquées sur des première et seconde zones d'appui correspondantes respectivement ménagées sur les première et seconde pièces, et pour exercer entre ces pièces une force d'écartement élastique. Des montages de ce type sont courants dans de nombreux secteurs de l'industrie, notamment dans l'industrie automobile, et par exemple dans les dispositifs de freinage, comme le montre le brevet EP-O 211 719. Dans ce domaine particulier d'application, qui représente la principale destination de l'invention, des ressorts sont utilisés pour maintenir, de manière élastique, des patins de frein à distance de la voûte concave d'un étrier de frein à disque. Les difficultés de conception des ressorts utilisables dans de tels montages résident notamment dans la nécessité d'obtenir un accrochage fiable de ce ressort sur l'une des deux pièces à écarter, dans la nécessité d'éviter toute usure anormale de ces pièces, dans la nécessité éventuelle d'appliquer une force importante dans une direction définie, et dans la nécessité de réduire des coûts de fabrication. De telles contraintes techniques et économiques étant antinomiques, il est souvent nécessaire, dans certaines applications, d'avoir recours à des ressorts en lame, seuls capables d'assurer correctement la fonction requise, mais au prix d'une augmentation importante des coûts. La présente invention vise à réduire ces compromis en proposant un montage utilisant un ressort-fil facile à fabriquer et à accrocher, et néanmoins capable d'assurer une fonction de maintien qui ne pouvait jusqu'à présent être assurée que par un ressort en lame. A cette fin, le montage de l'invention, incorporant un tel ressort, est essentiellement caractérisé en ce que ce ressort comporte deux agrafes sensiblement symétriques par rapport audit plan médian, en ce que chaque agrafe comprend une branche libre et une branche liée raccordées entre elles par une zone de flexion pour offrir une résistance à un mouvement de rapprochement mutuel, en ce que les branches liées des deux agrafes sont sensiblement disposées dans un premier plan commun et raccordées à des portions intermédiaires respectives s'éloignant à la fois du premier plan commun et des branches libres des agrafes respectives, lesdites portions intermédiaires étant reliées entre elles par une portion médiane sensiblement perpendiculaire audit plan médian, en ce que les branches libres des deux agrafes sont sensiblement disposées dans un second plan commun, sont plus longues que les branches liées et convergent vers le plan médian, en ce que chaque branche libre est raccordée à une portion terminale sensiblement disposée dans le second plan commun et comprenant un premier segment s'éloignant du plan médian, un second segment se rapprochant de la zone de flexion et un troisième segment s'éloignant à nouveau du plan médian, et en ce que pour chaque agrafe les second et troisième segments d'une part, et la branche liée et la portion intermédiaire d'autre part, se raccordent en des points respectifs voisins l'un de l'autre, ladite première zone d'appui du ressort comprenant au moins chaque premier segment et une partie au moins de chaque branche libre au voisinage de la zone de flexion, et la seconde zone d'appui du ressort comprenant au moins une partie-dè-a prtiorr-médi'ne Dans une des deux configurations stables possibles du ressort, le troisième segment de l'une au moins des deux agrafes est situé à l'intérieur d'un angle formé par la branche liée et la portion intermédiaire de cette agrafe. Dans l'application privilégiée de l'invention, la première pièce consiste en un étrier coulissant d'un frein à disque, et la seconde pièce consiste en un patin de friction de ce frein. Dans ce cas, le ressort maintient de préférence deux patins de friction disposés symétriquement par rapport au plan médian et l'étrier offre avantageusement une troisième zone d'appui pour le troisième segment de- chaque agrafe, ce- troisième segment- exerçant sur cet-tetroisième zone d'appui de l'étrier une force essentiellement opposée à celles que le premier segment et la branche libre de cette agrafe exercent sur la première zone d'appui de l'étrier. 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 l'invention ; - La Figure 2 est: une vue en coupe schématique suivant la ligne II-II de la figure 1; - La Figure 3 est une vue en perspective du ressort de l'invention, adoptant une première de ses deux configurations stables - La Fulgure 4 est une vue en perspective du même ressort, placé dans la seconde de ses deux configurations stables possibles - La Figure 5 est une vue de dessous du même ressort, dans sa première configuration ; et - La Figure 6 est :.unevue du même ressort, prise sesuivant 1 a flèche VI de la Figures. L'invention sera décrite dans son domaine d'application privilégié; à-savoir. celui-des-freins à~disque du type de ceux qui comprennent une.. chape 1, un étrier 2 équipé d'un moteur de frein 3 et monté coulissant sur- la-chape au-moyen-d!une colonnette 47 et- des- pat-ins- de frict-ion-5- et6~maintenus sur la chape de part et d'autre du disque (non représenté) de manière à pouvoir être rapprochés l'un de l'autre et mis en contact avec le disque par actionnement du moteur de frein 3 et coulissement de l'étrier. Comme le montre la Figure 2, chaque patin est par exemple muni d'oreilles semi-circulaires 5a, 5b guidées dans des logements semi-cylindriques la, lb de la chape. Un ressort 7, disposé entre l'étrier 2 et chacun des patins 5, 6, écarte élastiquement chaque patin de l'étrier de manière à éviter que les patins, la chape et l'étrier ne s'entrechoquent, et à obtenir un bon guidage des patins dans leur logement par l'application sur ces derniers d'une force F dirigée vers le centre du disque et de façon oblique par rapport au plan de symétrie P- de--ltensemble,- bien--visible--sur-la- Figure-2. Le ressort 7, illustré en détail aux Figures 3 à 6, peut prendre une configuration de repos (Figures 3, 5 et 6), ou une configuration de précontrainte (Figures 1, 2, 4), cette dernière constituant la configuration dans laquelle le ressort 7 est normalement utilisé, ce ressort-étant- susceptible de passer une configuration à l'autre par simple déformation- él-astique. Le ressort 7 est constitué par un seul fil continu élastique en flexion et en torsion et adopte une forme sensiblement symétrique par rapport à.un plan médian M (Figure 5) Il comporte deux agrafes 8 et 9 comprenant chacune une branche libre 8a, et une branche liée 8W, 9b. Pour chaque agrafe, les branches libre et liée sont raccordées entre elles par une zone de flexion 8c, 9c qui procure à l'agrafe, même dans la configuration de repos, une résistance à tout mouvement de rapprochement des branches libre et liée. Les branches liées 8b, 9b des deux agrafes sont sensiblement disposées dans un premier plan commun Q-(Figure 6)~et sont raccordées à- des portions de fil intermédiaires respectives 8d, 9d. Par ailleurs, ces portions intermédiaires 8d, 9d sont reliées entre elles par une portion de fil médiane 10 sensiblement perpendiculaire au planmaianM(Figure5). - Les branches libres 8a, 9a sont elles-mêmes disposées dans un second plan commun R (Figure 6), sont plus longues que les branches liées (Figure 5) et convergent vers le plan médian M. Les deux plans communs Q et R sont sensiblement parallèles l'un à l'autre dans la configuration de repos du ressort (Figure 6) et séparés par une distance non nulle mais inférieure au déplacement que peuvent subir les branches liées 8b, 9b en direction des branches libres par déformation élastique des agrafes 8 et 9. Chaque branche libre 8a, 9a est raccordée à une portion terminale correspondante 8e, 8f, 8g et 9e, 9f, 9g sensiblement disposée dans le second plan commun R. Chacune de ces portions terminales comprend successivement, à partir de la branche libre correspondante 8a, 9a : un premier segment 8e, 9e s'éloignant du plan médian M ; un second segment 8f, 9f se rapprochant de la zone de flexion correspondante 8c, 9c ; et un troisième segment 8g, 9g s'éloignant du plan médian M. Pour chaque agrafe, les second et troisième segments d'une part, et la branche liée et la portion intermédiaire d'autre part, se raccordent en des points respectifs 8h, 8i et 9h, 9i voisins l'un de l'autre (Figures 5 et 6). Comme il est dit précédemment, le ressort 7 peut présenter deux configurations stables (Figures 3 et 4) et peut passer de l'une à l'autre par simple déformation élastique. Dans sa configuration d'utilisation normale (Figure 4), le ressort 7 est précontraint, le troisième segment 89, 99 de chaque agrafe étant placé à l'intérieur de l'angle A (Figure 4) que forment la branche liée 8b, 9b et la portion intermédiaire 8d, 9d de cette agrafe. Le ressort 7 ainsi constitué présente une première zone d'appui qui comprend au moins chaque premier segment 8e, 9e et une partie au moins de chaque branche libre 8a, 9a au voisinage de la zone de flexion correspondante 8c, 9c, et cette première zone d'appui est appliquée sur une première zone d'appui correspondante 2a ménagée à l'intérieur de la voûte concave que forme l'étrier 2 (voir Figures 1 et 2). Le ressort 7 présente par ailleurs une seconde zone d'appui comprenant une partie au moins de la portion médiane 10, qui s'applique sur des zones d'appui correspondantes 5c ménagées sur des extensions radiales de patins de friction disposés symétriquement par rapport au plan médian M. Comme le montrent les Figures 1 et 2, l'étrier 2 offre de préférence une troisième zone d'appui 20g, 21g pour le troisième segment 8g, 99 de chaque agrafe, ce troisième segment exerçant sur cette troisième zone d'appui de l'étrier une force dirigée vers le bas (par rapport à la Figure 2), c'est-à-dire de sens essentiellement opposé au sens des forces que le premier segment 8e, 9e et la branche libre 8a, 9a de chaque agrafe exercent sur la première zone d'appui 2a de l'étrier. Comme le montrent les Figures 1 et 2, la mise en place du ressort 7 dans l'étrier 2 est rendue possible grâce à une lumière 2b dans laquelle ce ressort peut être inséré. Le ressort 7, lorsqu'il est placé dans sa configuration de précontrainte, permet une mise en place aisée de patins de friction et évite tout endommagement des pièces fragiles du frein à disque qui pourrait résulter d'un débattement incontrôlé du ressort. REVENDICATIONS 1. Montage mécanique à maintien élastique, comprenant au moins des première et seconde pièces (2, 5) et un ressort (7) constitué par un fil continu élastiquement flexible, sensiblement symétrique par rapport à un plan médian (M), et conformé pour présenter au moins des première et seconde zones d'appui appliquées sur des première et seconde zones d'appui correspondantes (2a, 5c) respectivement ménagées sur les première et seconde pièces, et pour exercer entre ces pièces une force d'écartement élastique, caractérisé en ce que ce ressort comporte deux agrafes (8, 9) sensiblement symétriques par rapport audit plan médian, en ce que chaque agrafe comprend une branche libre (8a, 9a) et une branche liée (8b, 9b) raccordées entre elles par une zone de flexion (8c, 9c) pour offrir une résistance à un mouvement de rapprochement mutuel, en ce que les branches liées des deux agrafes sont sensiblement disposées dans un premier plan commun (Q) et raccordées à des portions intermédiaires respectives (8d, 9d) s'éloignant à la fois du premier plan commun et des branches libres des agrafes respectives, lesdites portions intermédiaires étant reliées entre elles par une portion médiane (10) sensiblement perpendiculaire audit plan médian, en ce que les branches libres des deux agrafes sont sensiblement disposées dans un second plan commun (R), sont plus longues que les branches liées et convergent vers le plan médian, en ce que chaque -branche libre est raccordée à une portion terminale sensiblement disposée dans le second plan commun et comprenant un premier segment (8e, 9e) s'éloignant du plan médian, un second segment (8f, 9f > se rapprochant de la zone de flexion et un troisième segment (8g, 99) s'éloignant à nouveau du plan médian, et en ce que pour chaque agrafe les second et troisième segments d'une part, et la branche liée et la portion intermédiaire d'autre part, se raccordent en des points respectifs (8h, 8i ; 9h, 9i) voisins l'un de l'autre ; ladite première zone d'appui du ressort comprenant au moins chaque premier segment et une partie au moins de chaque branche libre au voisinage de la zone de flexion, et la seconde zone d'appui du ressort comprenant au moins une partie de la portion médiane. 2. Montage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le troisième segment de l'une au moins de deux agrafes est situé à l'intérieur d'un angle formé par la branche liée et la portion intermédiaire de cette agrafe. 3. Montage suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première pièce consiste en un étrier coulissant d'un frein à disque, et en ce que la seconde pièce consiste en un patin de friction de ce frein. 4. Montage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le ressort maintient deux patins de friction (5, 6) disposés symétriquement par rapport audit plan médian. 5. Montage suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'étrier offre une troisième zone d'appui (20g, 21g) pour le troisième segment de chaque agrafe, ce troisième segment exerçant sur cette troisième zone d'appui de l'étrier une force essentiellement opposée à celles que le premier segment et la branche libre de cette agrafe exercent sur la première zone d'appui de l'étrier.