Brevet FR2714945A1 — publié le 19950713

FREIN A DISQUE A RECUL AMELIORE La présente invention concerne un frein à disque pour véhicule à moteur, comprenant: - deux éléments de frein mobiles l'un par rapport à l'autre, dont l'un est un étrier chevauchant un disque de frein, et dont l'autre est une chape fixée au véhicule; - des moyens de serrage comprenant un cylindre solidaire de l'étrier et présentant en regard du disque une ouverture fermée par un piston; - des moyens de guidage permettant un coulissement de l'étrier par rapport à la chape lors d'un actionnement des moyens de serrage, ces moyens de guidage comprenant au moins une colonnette de guidage fixée à l'un des éléments de frein, et un alésage borgne formé dans l'autre élément de frein et dans lequel coulisse la colonnette, cette colonnette et cet alésage constituant respectivement des premier et second organes de guidage présentant des parties antérieures respectives formées par une extrémité libre de la colonnette et par l'ouverture de l'alésage, et des parties postérieures respectives formées par une extrémité liée de la colonnette et par le fond de l'alésage; un manchon annulaire élastiquement déformable entourant l'ouverture de l'alésage et la colonnette; et - deux patins de friction tournés vers des faces opposées du disque, enserrés entre le piston et l'étrier, et appliqués sur le disque lors de l'actionnement des moyens de serrage. De tels freins sont bien connus dans l'art antérieur, comme le montre par exemple le document FR-A-2 353 755, ou le document équivalent GB-A-1 572 451. Un problème très ancien qui se pose dans les freins de ce type, dits "à étrier coulissant", est celui du retour de l'étrier dans sa position de repos après l'actionnement du frein. En effet, contrairement au piston, qui est mû directement par le fluide hydraulique de freinage, I'étrier n'est mû que par réaction mécanique du piston sur l'un des patins qui s'appuie sur le disque et doit de surcroît coulisser sur la ou les colonnettes pour retourner dans sa position initiale, ce retour étant donc assez délicat. Dans ces conditions, il arrive fréquemment que le patin qui se trouve en regard de la face du disque opposée à celle vers laquelle est tourné le piston frotte sur le disque même lorsque le frein n'est pas actionné et s'use prématurément tout en ralentissant indûment le véhicule. L'invention se situe dans ce contexte et a pour but de proposer un frein à disque à étrier coulissant, de structure simple, mais dans lequel néanmoins l'étrier revient régulièrement dans sa position de repos dès que le frein est relâché. A cette fin, le frein de l'invention, par ailleurs conforme au préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que la partie postérieure d'au moins un des organes de guidage que porte l'étrier est plus éloignée du cylindre que la partie antérieure de cet organe de guidage, et en ce que l'air susceptible de s'échapper de l'alésage se trouve au moins partiellement confiné à l'intérieur dudit manchon. Dans ces conditions, I'air emprisonné dans l'alésage borgne et/ou dans le manchon, et qui se trouve dilaté par l'élévation de température que produit l'actionnement du frein en raison du frottement des patins sur le disque, repousse l'étrier dans sa position de repos en exerçant une force dirigée suivant l'axe de la ou des colonnette(s). Selon un premier mode de réalisation possible de l'invention, la colonnette est portée par l'étrier et l'ouverture de l'alésage percé dans la chape est tournée dans la même direction que l'ouverture du cylindre. Selon un second mode de réalisation possible de l'invention, la colonnette est portée par la chape et l'ouverture de l'alésage percé dans l'étrier est tournée dans la direction opposée de celle vers laquelle est tournée l'ouverture du cylindre. 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 aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure I est une vue de dessus et en coupe partielle d'un frein non conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue schématique et en coupe partielle d'un frein conforme à un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue schématique et en coupe partielle d'un frein conforme à un second mode de réalisation de l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe schématique d'un frein conforme à une variante du premier mode de réalisation; et - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4. Comme le montre la figure 1, qui illustre seulement le domaine général de l'invention, celle-ci concerne un frein à disque pour véhicule à moteur, ce frein étant composite ou non et comprenant: - deux éléments de frein mobiles l'un par rapport à l'autre, dont l'un est un étrier I chevauchant un disque 2 de frein, et dont l'autre est une chape 3 fixée au véhicule; - des moyens de serrage comprenant un cylindre 4 solidaire de l'étrier 1 et présentant en regard du disque une ouverture 4a fermée par un piston 5; - des moyens de guidage permettant un coulissement de l'étrier 1 par rapport à la chape 3 lors d'un actionnement des moyens de serrage, ces moyens de guidage comprenant au moins une colonnette de guidage telle que 6, 7 fixée à l'un des éléments de frein, et un alésage borgne tel que 8, 9, formé dans l'autre élément de frein et dans lequel coulisse chaque colonnette; et - deux patins de friction 10, 11 tournés vers des faces opposées 2a, 2b du disque, enserrés entre le piston 5 et une mâchoire la de l'étrier 1, et appliqués sur le disque lors de l'actionnement des moyens de serrage. Chaque colonnette telle que 6 ou 7, et l'alésage qui lui correspond, tel que 8, 9, constituent respectivement des premier et second organes de guidage dont chacun présente une partie antérieure, repérée par un indice "a", et une partie postérieure repérée par un indice "p". Plus précisément, la partie antérieure de chaque colonnette 6, 7, est formée par l'extrémité libre de celle-ci, telle que 6a, 7a, tandis que la partie postérieure de chaque colonnette 6, 7, est formée par l'extrémité liée de celle-ci, telle que 6p, 7p. La partie antérieure de chaque alésage 8, 9, est formée par l'ouverture de cet alésage, telle que 8a, 9a, tandis que la partie postérieure de chaque alésage 8, 9, est formée par le fond de cet alésage, tel que 8p, 9p. Par ailleurs, un manchon annulaire 12, 13 élastiquement déformable, adoptant par exemple la forme d'un soufflet et de préférence totalement étanche entoure l'ouverture 8a, 9a de chaque alésage et la colonnette 6, 7 correspondante. Selon l'invention, représentée aux figures 2 à 5, la partie postérieure d'au moins un des organes de guidage que porte l'étrier est plus éloignée du cylindre que la partie antérieure de cet organe de guidage. Par exemple, sur les figures 2 et 4, dans lesquelles l'étrier porte deux colonnettes 6 et 7, la partie postérieure 6p de la colonnette 6 est plus éloignée du cylindre 4 que la partie antérieure 6a de cette colonnette, la situation étant en l'occurrence la même pour la colonnette 7. Dans ces conditions, I'ouverture 8a de l'alésage 8 percé dans la chape 3 est tournée dans la même direction D que l'ouverture 4a du cylindre 4, la situation étant en l'occurrence la même pour l'alésage 9. Sur la figure 3, dans laquelle l'étrier est percé de deux alésages de guidage 8 et 9, la partie postérieure 8p de l'alésage 8 est plus éloignée du cylindre 4 que la partie antérieure 8a de cet alésage, la situation étant en l'occurrence la même pour l'alésage 9. Dans ces conditions, I'ouverture 8a de l'alésage 8 percé dans l'étrier 1 est tournée dans une direction opposée à la direction D vers laquelle est tournée l'ouverture 4a du cylindre 4, la situation étant en l'occurrence la même pour l'alésage 9. Dans tous les modes de réalisation, I'air susceptible de s'échapper par exemple de l'alésage 8 lorsque la colonne 6 y pénètre se trouve au moins partiellement confiné à l'intérieur du manchon 12, la situation étant en l'occurrence la même pour la colonnette 7, I'alésage 9 et le manchon 13. Grâce à cette disposition, I'air repousse l'étrier dans sa position de repos, que cet air se trouve dans le fond de l'alésage borgne ou à l'intérieur du manchon. Les figures 4 et 5 illustrent une variante de réalisation du frein de la figure 3. Dans cette variante, le patin 11 le plus éloigné du piston 5 est supporté directement par l'étrier 1 et présente à cette fin des ouvertures oblongues 1 la, 1 lb dans lesquelles sont engagées, sans possibilité de rotation, les extrémités 6p, 7p des colonnettes 6 et 7, I'ensemble étant tenu au moyen de vis 14, 15, fixant l'étrier 1 et le patin 11 sur ces extrémités 6p, 7p. Grâce à cette disposition, le patin 11 participe lui-même à la raideur du frein tout en remplaçant la partie extérieure de la chape. En outre, le patin 11 interdit la rotation des colonnettes pendant le serrage et l'ensemble autorise un démontage aisé de l'étrier. REVENDICATIONS 1. Frein à disque pour véhicule à moteur, comprenant: - deux éléments de frein mobiles l'un par rapport à l'autre, dont l'un est un étrier (1) chevauchant un disque (2) de frein, et dont l'autre est une chape (3) fixée au véhicule; - des moyens de serrage comprenant un cylindre (4) solidaire de l'étrier et présentant en regard du disque une ouverture (4a) fermée par un piston (5); - des moyens de guidage permettant un coulissement de l'étrier par rapport à la chape lors d'un actionnement des moyens de serrage, ces moyens de guidage comprenant au moins une colonnette de guidage (6, 7) fixée à l'un des éléments de frein (1, 3), et un alésage borgne (8, 9) formé dans l'autre élément de frein (3, 1) et dans lequel coulisse la colonnette, cette colonnette et cet alésage constituant respectivement des premier et second organes de guidage présentant des parties antérieures (6a, 7a, 8a ,9a) respectives formées par une extrémité libre de la colonnette et par l'ouverture de l'alésage, et des parties postérieures respectives (6p, 7p, 8p, 9p) formées par une extrémité liée de la colonnette et par le fond de l'alésage; un manchon annulaire élastiquement déformable (12, 13) entourant l'ouverture (8a, 9a) de l'alésage et la colonnette (6, 7); et - deux patins de friction (10, 11) tournés vers des faces opposées (2a, 2b) du disque (2), enserrés entre le piston et l'étrier, et appliqués sur le disque lors de l'actionnement des moyens de serrage, caractérisé en ce que la partie postérieure (6p, 7p, 8p, 9p) d'au moins un des organes de guidage que porte l'étrier (1) est plus éloignée du cylindre (4) que la partie antérieure (6a, 7a, 8a, 9a) de cet organe de guidage, et en ce que l'air susceptible de s'échapper de l'alésage (8, 9) se trouve au moins partiellement confiné à l'intérieur dudit manchon (12, 13). 2. Frein à disque suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la colonnette est portée par l'étrier et en ce que l'ouverture (8a, 9a) de l'alésage percé dans la chape (3) est tournée dans la même direction (D) que l'ouverture (4a) du cylindre (4). 3. Frein à disque suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la colonnette est portée par la chape (3) et en ce que l'ouverture (8a, 9a) de l'alésage percé dans l'étrier est tournée dans la direction opposée de celle (D) vers laquelle est tournée l'ouverture (4a) du cylindre. 4. Frein à disque selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'un des patins (11) est fixé à l'étrier (4) et en ce que ce dernier porte deux colonnettes (6, 7). 5. Frein à disque selon la revendication 4, caractérisé en ce que le patin fixé à l'étrier est traversé par les deux colonnettes (6, 7) et présente des ouvertures oblongues (1 la, 1 lb) dans lesquelles les colonnettes se trouvent bloquées en rotation.