Brevet FR2778438A1 — publié le 19991112

I Frein à disque à colonnette simplifiée de verrouillage anti effet came La présente invention concerne un frein à disque comprenant une chape fixée au support du frein et un étrier relié à la chape par une colonnette de guidage et une colon- nette de verrouillage, toutes deux fixées à l'étrier et cou- lissant dans la chape, la colonnette de verrouillage étant montée de manière amovible par rapport à l'étrier dans un l0 orifice de l'étrier pour libérer l'étrier et lui permettre de pivoter autour de la colonnette de guidage pour accéder au frein. On connait déjà de multiples réalisations d'un tel frein à disque, comme le montrent par exemple les docu- ments de brevets GB - 2 093 135, US - 5 593 006, et EP - 0 395 460. L'un des principaux inconvénients de certains des freins à disque connus est celui de la difficulté de réaliser et surtout de maintenir le parallélisme entre la colonnette de verrouillage et la colonnette de guidage pour permettre à l'étrier de coulisser aussi librement que possible sur la co- lonnette de guidage (et nécessairement sur la colonnette de verrouillage) pendant les mouvements de freinage et de dé- freinage, pour éviter autant que faire se peut, que l'étrier reste dans une position intermédiaire au défreinage, et que l'une ou l'autre des deux plaquettes frotte contre le disque sans que le freinage ne soit commandé. La cause de cette difficulté est le remontage de la colonnette après un démontage nécessaire à l'entretien ou au remplacement des plaquettes de frein. En effet, la colonnette de guidage reste fixée solidairement à la chape mais pour le démontage du frein pour changer les plaquettes, il faut dévisser la colonnette de verrouillage et l'enlever de la chape pour libérer et pivoter l'étrier. Après remplacement des plaquettes, on referme l'étrier. La colonnette de verrouillage se présente alors en face de son orifice de la chape pour recevoir la vis ou l'écrou. La figure 1 montre schématiquement un frein à disque à étrier flottant comprenant une chape 1 montée fixe par rapport au disque 2 à freiner et portant un étrier 3 par l'intermédiaire de la colonnette de guidage 4 et la colon-5 nette de verrouillage 5. La vue de détail de la figure lA montre l'extrémité de l'étrier 3 et son logement 32 pour la colon- nette de verrouillage 5 venant contre la face avant 31. Ce logement 32 débouche latéralement dans la direction XX pas- sant par les deux colonnettes 4, 5. Au serrage, l'embase de la colonnette et l'écrou de serrage 6 (ou sa rondelle 6A de forme plus ou moins compliquée) s'appuient sur les deux zones 321, 322 représentées par des hachures croisées bordant la forme allongée du logement 32. Des zones d'appui similaires bordent le logement 32 sur l'autre face de l'étrier 3. Les zones 321, 322 ont été représentées pour mieux montrer qu'à la fin du serrage de la colonnette 5 et de son écrou 6, le couple de serrage provoque nécessairement un déplacement de roulement de la colonnette 5 suivant l'axe XX,20 dans un sens ou dans l'autre. Or, comme la colonnette 5 est introduite dans le logement de la chape avec un appui ponc- tuel (si la colonnette est munie d'une courte bague de glis- sement à son extrémité logée dans la chape) ou un appui sur toute sa longueur (dans une autre réalisation) il y aura né- cessairement coincement ou augmentation des forces de frotte- ment gênante pour le coulissement relatif étrier/chape. Or, un bon coulissement est indispensable au bon fonctionnement du frein et au rappel de l'étrier et des plaquettes en posi- tion dégagée par rapport au disque, après le défreinage. On a cherché à remédier à cet inconvénient par l'interposition d'une rondelle dite antiblocage comportant des branches pénétrant dans l'orifice et s'appuyant dans ce- lui-ci lors du serrage. Mais cette solution ne donne pas les résultats escomptés malgré l'utilisation de cette rondelle. Le déplacement de la colonnette à la fin de son serrage est pratiquement inévitable même avec des rondelles particulièrement élaborées comme celles utilisées actuelle- ment. Une autre solution dans le cas d'un orifice à co- lonnette en forme de perçage dans l'étrier consiste à utili- ser une colonnette avec une embase hexagonale pour serrer avec une clef de blocage appliquée à l'embase et une clef à5 l'écrou. Mais cette solution est compliquée à cause de l'utilisation de la clef de blocage. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un frein à disque du type défini ci-dessus, pour lequel le desserrage de la colon-10 nette de verrouillage soit simple à réaliser et dont le res- serrage au moment du remontage du frein n'entraîne pas de défaut de parallélisme entre la colonnette de verrouillage et la colonnette de guidage. A cet effet, l'invention concerne un frein à dis- que du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'orifice pour la colonnette de verrouillage dans l'étrier est allongé dans la direction de la trajectoire de pivotement de l'étrier autour de la colonnette de guidage par rapport à la chape. Grâce à cet orifice allongé, l'embase et la vis (ou écrou) de serrage de la colonnette ne s'appuient que sur les deux bords de l'orifice, ce qui n'autorise qu'une migra- tion de la colonnette dans une direction déterminée. En effet, en fin de serrage de la colonnette, le serrage étant réalisé avec une seule clef et par l'appui de la colonnette sur les bords de l'orifice, l'inévitable migra- tion de la colonnette dans l'orifice de l'étrier ne peut se faire que dans la direction de la partie débouchant de l'orifice, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe reliant les deux colonnettes. Cette trajectoire rectiligne peut être assimilée, puisqu'elle est très courte, à un arc de cercle. La colonnette de verrouillage reste donc parallèle et à la même distance par rapport à la colonnette de guidage, ce qui évite tout risque de coincement ou d'augmentation de frotte- ment des colonnettes de guidage et de verrouillage dans leur logement dans la chape. On conserve ainsi un glissement à frottements réduits au minimum, favorisant le rappel de l'étrier en position de repos, après le défreinage. Les pla- quettes de frein sont ainsi rappelées et ne risquent plus de continuer à frotter même légèrement contre le disque alors que le frein n'est plus actionné. Ce résultat est indépendant des précautions ou de l'absence de précautions particulières prises au remontage de la colonnette. Suivant une caractéristique très intéressante, l'orifice allongé débouche de l'étrier dans la direction de la trajectoire de pivotement de l'étrier autour de la colon- nette de guidage. L'embase de la colonnette peut être une pièce amovible ou être solidaire de la colonnette, le vissage se faisant alors par une vis logée dans la colonnette et prenant appui sur l'autre face de la chape. Quel que soit le mode de vissage utilisé (écrou ou vis), l'orifice de l'étrier, débouchant dans la direction de la trajectoire de pivotement de l'étrier par rapport à la chape, sur la colonnette de guidage, permet, d'une part, de simplifier le démontage et le remontage puisqu'il suffit de desserrer la colonnette pour que son embase puisse avancer assez pour se dégager du lamage. La colonnette de ver- rouillage reste ainsi logée dans la chape pendant que l'étrier pivote pour dégager les plaquettes. Au moment de la fermeture du frein, il suffit de rebasculer l'étrier pour ré- introduire la colonnette restée sur la chape par la partie débouchant de l'orifice. Le lamage de dimension supérieure à l'embase re- çoit celle-ci avec du jeu pour ne pas gêner son positionne- ment tout en constituant un moyen de sécurité. En cas de léger dévissage, l'étrier sera retenu à la chape pour le la- mage, butant contre l'embase. Description des figures: La présente invention sera décrite ci-après à l'aide de deux modes de réalisation représentés schématique- ment dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un frein à disque, connu, - la figure lA est un schéma de l'étrier connu, au niveau de la colonnette de verrouillage, - la figure 2 est un schéma très simplifié d'un étrier selon l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe axiale par- tielle d'un premier mode de réalisation d'un frein à disque à étrier coulissant, coupé au niveau de la colonnette de ver- rouillage, - la figure 3A est une vue de face de l'extrémité de l'étrier avec son logement pour la colonnette de ver- rouillage,10 - la figure 4 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 3 d'une variante de réalisation de l'invention. Selon la figure 2, l'invention concerne un frein à disque du type de celui décrit ci-dessus comprenant une chape, non représentée, fixée à un support de fusée; elle porte un étrier 7 par une colonnette de guidage 4 et une co- lonnette de verrouillage 8. La colonnette de guidage est vissée d'une manière quasi définitive ou du moins elle n'est jamais dévissée pour le remplacement des plaquettes. Par contre, la colonnette de verrouillage 8 est fixée de manière amovible à l'étrier 7 par une liaison vissée et doit pouvoir se dévisser pour permettre le dégagement de l'étrier 7. L'orifice 72 de l'étrier 7, qui reçoit la colonnette de verrouillage 8, est allongé dans la direction YY perpendiculaire à la direction XX passant par les axes géométriques des colonnettes de guidage 4 et de ver- rouillage 8. Dans le présent exemple, l'orifice 72 débouche au niveau du contour extérieur de l'étrier 7. Selon la figure 3, l'embase 82 de la colonnette 8, solidaire ou solidarisée à la colonnette 8 présente une surface d'appui 821 sur l'étrier 7 ainsi qu'un méplat 823 pour coopérer avec une butée 74 prévue au niveau de l'orifice 72, de préférence dans le prolongement de l'orifice 72, et servir de butée de rotation pour le méplat 823 de l'embase 82 et la colonnette 8. La colonnette 8 porte l'embase 82 solidarisée par exemple par une soudure, le positionnement de l'embase se faisant contre la butée périphérique 824 réalisée par une va- riation locale de diamètre de la colonnette 8. La figure 3A montre le détail de l'orifice 72 re- cevant la colonnette 8. Ainsi, selon l'invention, les zones d'appui 721, 722, pour la colonnette 8, c'est-à-dire pour son embase 82 ou son écrou 83, sont donc parallèles à la direction YY (figure 3A). Lors du serrage de l'écrou 83 sur l'extrémité fi- letée 84 de la colonnette, il s'appuie contre l'étrier 7 par une rondelle 85 et à la fin du serrage comme la colonnette ne s'appuie que sur les deux zones d'appui 721, 722, elle ne peut éventuellement se déplacer que dans la direction YY sur une courte distance. Comme le déplacement est faible, la tra- jectoire est assimilable à un arc de cercle centré sur la co- lonnette de guidage, ce qui évite tout coincement des colonnettes dans la chape comme cela a déjà été indiqué. L'orifice 72 est bordé par un lamage 73 et l'embase 82 de la colonnette 8 prend appui par sa surface 821 contre le fond 731 du lamage 73 et positionne la colonnette 8 par rapport à l'étrier 7. En fait, le lamage 73 est très ouvert, facile à réaliser par le passage d'une meule. Ce lamage 73 forme la butée 74 coopérant avec le méplat 823 de l'embase 82. Le lamage 73 est usiné pour former une surface d'appui et il en est de même de la surface d'appui 821 de l'embase 82, pour assurer l'orientation parallèle à la colon- nette de guidage. Le lamage 73 permet un certain encastre- ment, avec du jeu latéral de l'embase, de sorte que même si l'écrou 83 devait se desserrer légèrement, l'étrier 7 ne pourrait pas se dégager de la colonnette 8 et provoquer l'ouverture accidentelle du frein. Le dispositif représenté à la figure 3 montre également un joint à enroulement 9 dont le bord 91 est logé dans une rainure 822 de l'embase et l'autre bord 92 est relié à une rainure réalisée à l'entrée 11 du logement 12 de la chape 1 recevant la colonnette 8. La figure 3 montre que le diamètre du logement 12 est nettement supérieur à celui de la colonnette 8 car il s'agit.d'un type de guidage particulier: la colonnette com- porte un manchon de glissement de diamètre approprié qui5 glisse dans le logement 12 de manière à créer un contact " ponctuel " entre la colonnette de verrouillage 8 et la chape 1, pour que le montage soit isostatique (le contact de la chape 1 sur la colonnette de guidage se faisant sur toute la longueur de la colonnette de guidage et du logement de la10 chape 1 dans lequel est engagée la colonnette de guidage). La figure 3A montre clairement comment l'étrier 7 se dégage de la chape 1 en utilisant l'orifice débouchant 72 pour le passage de la colonnette de verrouillage 8. La figure 4 montre une variante de réalisation de la figure 2. Dans cette variante, les éléments identiques à ceux de la figure 2 portent les mêmes références et les élé- ments différents ou analogues portent la même référence que celle des pièces homologues complétée par la lettre A. Cette variante se distingue uniquement de la pré- cédente par l'embase 82A qui fait corps avec la colonnette 8A et comporte, au lieu de la partie filetée 84, un trou borgne taraudé 84A pour recevoir une vis 83A prenant appui, comme précédemment, contre la face arrière de l'étrier 3, là encore par l'intermédiaire d'une rondelle 85. NOMENCLATURE 1 chape 2 disque 3 étrier 31 face avant de l'étrier 32 orifice pour la colonnette de verrouillage 321 surface d'appui de la colonnette 5 322 surface d'appui de la colonnette 5 4 colonnette de guidage colonnette de verrouillage 6 écrou 7 étrier 72 orifice débouchant pour la colonnette 8 721 surface d'appui de l'embase 722 surface d'appui de l'embase 73 lamage 731 fond du lamage 74 butée portée par l'étrier 8 colonnette 8A colonnette 82 embase de la colonnette 8 821 logement de l'embase pour recevoir un joint 821A logement de l'embase pour recevoir un joint 822 rainure 823 méplat de l'embase 82 83 écrou 83A vis 84 partie filetée de la colonnette 8 84A partie taraudée de la colonnette 8A rondelle 9 joint à enroulement 91 bord du joint à enroulement 9 92 bord du joint à enroulement 9 11 entrée du logement 12 12 logement pour la colonnette de verrouillage R E V E ND I C A T I ON S 1 ) Frein à disque comprenant une chape (1) fixée au support du frein et un étrier (7) relié à la chape (1) par une colon- nette de guidage (4) et une colonnette de verrouillage (8), toutes deux fixées à l'étrier (7) et coulissant dans la chape, la colonnette de verrouillage (8) étant montée de manière amovible par rapport à l'étrier (7) dans un orifice de10 l'étrier (7) pour libérer l'étrier (7) et lui permettre de pivoter autour de la colonnette de guidage (4) pour accéder au frein, caractérisé en ce que - l'orifice (72) pour la colonnette de verrouillage (8) est allongé dans la direction (YY) de la trajectoire de pivote- ment de l'étrier (7) autour de la colonnette de guidage (4) par rapport à la chape (1). 2 ) Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice (72), allongé, débouche de l'étrier (7) dans la di- rection de la trajectoire de pivotement de l'étrier (7) au- tour de la colonnette de guidage. 3 ) Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au voisinage de l'orifice (72) de l'étrier (7) recevant la colonnette de verrouillage (8), l'étrier comporte une butée (74) et l'embase (82) de la colonnette (8) comporte un méplat (823) pour venir contre la butée (74). 4 ) Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' à l'emplacement de la colonnette de verrouillage (8) l'orifice (72) est entouré en partie d'un lamage (73) rece- vant l'embase (82) de la colonnette (8) appliquée contre le fond (731) du lamage (73) par le vissage (83, 84) de la co- lonnette (8) sur l'étrier (7). ) Frein à disque selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu' une partie du bord du lamage (73) forme la butée (74) pour le5 méplat (823) de l'embase (82). 6 ) Frein à disque selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'embase (82) de la colonnette (8) est une pièce amovible. 7 ) Frein à disque selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'embase (82) est soudée à la colonnette (8) par un soudage par friction ou par induction. 8 ) Frein à disque selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'embase (82) de la colonnette (8) est munie d'un logement (822) pour recevoir le bord (91) du joint à enroulement (9), en forme de manchon, dont l'autre bord (92) est fixé à la chape (1). 9 ) Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité (84) de la colonnette de verrouillage (8) qui traverse l'étrier (7) est filetée et le moyen de vissage est constitué par un écrou (83) appuyé contre la face arrière de l'étrier (7). 10 ) Frein à disque selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'embase (82A) fait corps avec la colonnette (8A) et reçoit une vis (83A) appliquée contre la face arrière de l'étrier (7)