Brevet FR2905155A1 — publié le 20080229

"Frein à disque comportant un axe dont une portée présente une section de profil non circulaire" L'invention concerne un frein à disque de véhicule automobile qui comporte une chape fixe sur laquelle un étrier est 5 monté coulissant axialement. L'invention concerne plus particulièrement un frein à disque de véhicule automobile qui comporte une chape fixe sur laquelle un étrier est monté coulissant axialement entre une première position avant de repos et une deuxième position arrière to de freinage, l'étrier étant guidé en coulissement par au moins deux axes de guidage, dits "colonnettes", dont chacun est monté coulissant avec jeu radial dans un alésage axial associé de la chape fixe, une bague élastique déformable radialement étant interposée radialement entre la paroi interne de l'alésage et une 15 portée de l'axe de guidage, la bague étant montée serrée dans l'alésage, de manière que, lors d'un freinage, la bague soit fixe par rapport à l'alésage, tandis que la portée de l'axe de guidage est coulissante axialement par rapport à la bague. On connaît déjà des freins à disque de ce type. Ce type de 20 frein à disque est aussi appelé frein à étrier flottant. La bague élastique permet d'éviter les bruits et les vibrations produits par le frottement des colonnettes contre la paroi interne de l'alésage lorsque l'étrier coulisse dans la chape, notamment lors des freinages. 25 A la fin d'un freinage, l'étrier est normalement rappelé vers sa position de repos par une force de rappel produite par des moyens élastiques de rappel. Cependant, il arrive qu'en position de freinage de l'étrier, la colonnette adhère à la bague élastique. La force de rappel de l'étrier vers sa position de repos est alors 30 insuffisante pour surmonter le frottement qui existe entre la bague élastique et la colonnette. Le retour de l'étrier vers sa position de repos est alors retardé. 2905155 2 Dans ce cas, les patins de frein risquent d'être usés prématurément en frottant inutilement contre le disque. Pour résoudre ce problème, l'invention propose un frein à disque du type décrit précédemment, caractérisé en ce que la portée de l'axe de guidage présente une section transversale de profil non circulaire de manière à réduire la surface totale de contact entre la paroi cylindrique interne de la bague et la portée de l'axe de guidage Selon d'autres caractéristiques de l'invention : io - la portée présente une section transversale de même profil suivant toute sa longueur axiale ; - la portée présente une section transversale de profil polygonal de manière que la bague soit en contact avec les arêtes axiales de la portée ; 15 - la portée présente une section transversale de profil polygonal régulier ; - la portée délimite entre l'axe de guidage et la paroi cylindrique interne de la bague au moins deux cavités qui sont remplies d'un fluide lubrifiant, notamment de graisse ; 20 - la face cylindrique interne de la bague présente une section de profil circulaire. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés 25 parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée qui représente un frein à disque à étrier flottant qui est réalisé selon les enseignements de l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective à plus grande 30 échelle qui représente une colonnette du frein à disque de la figure 1 qui est réalisée selon les enseignements de l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe transversale de la portée de la colonnette de la figure 2 équipé de sa bague élastique. 2905155 3 Dans la suite de la présente description, on adoptera à titre non limitatif une orientation axiale indiquée par la flèche "A" des figures 1 et 2 qui est dirigée depuis l'arrière vers l'avant. Par la suite, des éléments identiques, similaires ou 5 analogues seront indiqués par des mêmes numéros de référence. On a représenté à la figure 1 un frein à disque 10 de véhicule automobile. De manière connue, le véhicule comporte un disque 12 qui est monté tournant autour d'un axe "B" d'orientation axiale. Le io disque 12 est lié en rotation à une roue (non représentée) qui lui est coaxiale. Le frein à disque 10 comporte une chape 14 fixe dans laquelle deux patins de frein 16 arrière et avant sont montés coulissants axialement. La chape fixe 14 est destinée à is chevaucher un bord périphérique 18 du disque 12. Un étrier de frein 20 est susceptible de serrer chaque patin de frein 16 arrière et avant de part et d'autre des faces opposées arrière et avant du disque 12. De manière connue, l'étrier 20 comporte une voûte 22 qui 20 s'étend axialement au-dessus de la chape 14 en la recouvrant. Deux ailes arrière 24 et avant 26 s'étendent radialement depuis les bords d'extrémité arrière et avant de la voûte 22 de manière que la face arrière de l'aile avant 26 soit agencée en regard du patin de frein 16 avant, et de manière que la face avant de l'aile 25 arrière 24 soit agencée en regard du patin de frein 16 arrière. L'étrier 20 est monté coulissant axialement par rapport à la chape fixe 14 entre une première position avant de repos et une deuxième position arrière de freinage. A cet effet, l'étrier 20 comporte un premier et un second axes de guidage 28 parallèles 30 d'orientation axiale, aussi appelés "colonnettes", dont les extrémités libres avant 30 sont respectivement reçues en coulissement axial dans un premier et un deuxième alésages 32 axiaux associés de la chape 14. 2905155 4 Les alésages 32 de la chape 14 présentent une paroi interne cylindrique de révolution. L'aile arrière 24 de l'étrier 20 comporte ici une première et une seconde oreilles 34 latérales de fixation sur lesquelles les 5 pieds 36 d'extrémité arrière des axes de guidage 28 sont destinés à être fixés. Les axes de guidage 28 sont ainsi solidaires de l'étrier 20 en coulissement axial. Les axes de guidage 28 encadrent transversalement la voûte 22 de l'étrier 20. De manière connue, l'aile arrière 24 de l'étrier 20 comporte lo au moins un piston axial 38 dont une extrémité d'appui avant 40 est susceptible de solliciter une face d'appui du patin de frein 16 arrière pour serrer une face de friction opposée dudit patin de frein 16 arrière contre la face arrière du disque 12 lors d'un freinage. 15 Par réaction, l'étrier 20 coulisse axialement vers sa position arrière de freinage par rapport à la chape 14 de façon que l'aile avant 26 sollicite une face d'appui du patin de frein 16 avant pour serrer une face de friction opposée dudit patin de frein 16 avant contre la face avant du disque 12. 20 Lorsque les patins de frein 16 sont ainsi serrés contre les faces opposées du disque 12, ils coopèrent par friction avec le disque 12 pour ralentir ou arrêter sa rotation. De manière connue, une bague élastique 42 déformable radialement est interposée radialement entre la paroi interne de 25 l'alésage 32 de la chape 14 et une portée 44 de l'axe de guidage 28 associé. Dans la suite de la présente description, on définit la portée 44 comme étant le tronçon de l'axe de guidage 28 qui est susceptible de coulisser à l'intérieur de la bague élastique 42 lors 30 d'un freinage. La longueur axiale de la portée 44 est égale à la longueur axiale de la bague élastique 42 augmentée de l'amplitude de la 2905155 5 course de coulissement de l'étrier 20 entre sa position avant de repos et sa position arrière de freinage. La bague élastique 42 est montée serrée dans l'alésage 32 de manière que, lors d'un freinage, la bague élastique 42 soit fixe 5 par rapport à l'alésage 32, tandis que la portée 44 de l'axe de guidage 28 est coulissante axialement par rapport à la bague élastique 42. La bague élastique 42 empêche notamment que l'axe de guidage 28 ne frotte directement contre la paroi de l'alésage 32 to lorsque l'étrier 20 coulisse par rapport à la chape 14. Cela permet ainsi d'éviter que le frein à disque 10 ne vibre et produise des bruits. En se reportant à la figure 2, on a représenté plus en détail un axe de guidage 28 de l'étrier 20 et la bague élastique 42 15 associée. La bague élastique 42 comporte une face externe 43 cylindrique de section de profil globalement circulaire, et une face interne 45 cylindrique de section de profil circulaire. Elle est délimitée axialement par une face transversale annulaire 20 d'extrémité avant 47 et par une face transversale annulaire d'extrémité arrière 49. La portée 44 est ici délimitée axialement par deux faces d'épaulement avant 46 et arrière 48 qui s'étendent transversalement vers l'extérieur. Ainsi, lorsque l'étrier 20 occupe 25 sa position avant de repos, l'épaulement arrière 48 de l'axe de guidage 28 est en butée contre la face d'extrémité arrière 49 de la bague élastique 42, et lorsque l'étrier 20 occupe sa position arrière de freinage, l'épaulement avant 46 de l'axe de guidage 28 est en butée contre la face d'extrémité avant 47 de la bague 30 élastique 42. Le montage de la bague élastique 42 sur la portée 44 est réalisée par emmanchement de l'axe de guidage 28 par son extrémité avant 30 à l'intérieur de la bague élastique 42. La 2905155 6 bague élastique 42 se déforme radialement pour franchir l'épaulement avant 46, puis elle reprend sa forme autour de la portée 44. Lorsque les patins de frein 16 sont usés, l'étrier 20 est 5 susceptible de coulisser vers l'arrière au-delà de sa position de freinage. Dans ce cas, la bague élastique 42 est tirée en arrière par l'épaulement avant 46 de l'axe de guidage 28 par rapport à l'alésage 32. La bague élastique 42 occupe ainsi une nouvelle position axiale de référence dans l'alésage 32 qui définit des io nouvelles positions avant de repos et arrière de freinage pour l'axe de guidage 28. Selon les enseignements de l'invention, la portée 44 de l'axe de guidage 28 présente une section transversale de profil non circulaire de manière à réduire la surface totale de contact 15 entre la paroi cylindrique interne de la bague élastique 42 et la portée 44 de l'axe de guidage 28. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, la portée 44 présente une section transversale de profil identique suivant toute sa longueur axiale. Ainsi, chaque surface de contact 20 de la portée 44 avec la bague élastique 42 est continue selon une direction axiale. Comme représenté à la figure 3, la section transversale de la portée 44 présente plus particulièrement un profil polygonal régulier, par exemple hexagonal régulier. La portée 44 comporte 25 ainsi des faces planes 50 qui sont jointes par des arêtes 52 d'orientation axiales. La face cylindrique interne de la bague élastique 42 est ainsi directement en contact avec la portée 44 uniquement par l'intermédiaire des arêtes axiales 52. Une cavité 54 est délimitée entre chaque face plane 50 de 30 la portée 44 et la face interne de la bague élastique 42. La portée 44 ayant ici une section de profil hexagonal, six cavités 54 sont délimitées entre les faces planes 50 de la portée 44 et la face interne de la bague élastique 42. 2905155 7 Avantageusement, ces cavités 54 sont remplies d'un fluide lubrifiant tel que de la graisse. Ainsi, la force de frottement entre la bague élastique 42 et la portée 44 qui s'oppose au coulissement de l'étrier 20 par 5 rapport à la chape 14, est fortement réduite d'une part grâce à la réduction de la surface de contact totale entre la bague élastique 42 et la portée 44, et d'autre part grâce à la lubrification de la bague élastique. De plus, les cavités 54 permettent de stocker une grande w quantité de graisse, ce qui permet d'espacer dans le temps les opérations de maintenance et de lubrification. REVENDICATIONS 1. Frein à disque (10) de véhicule automobile qui comporte une chape fixe (14) sur laquelle un étrier (20) est monté coulissant axialement entre une première position avant de repos et une deuxième position arrière de freinage, l'étrier (20) étant guidé en coulissement par au moins deux axes de guidage (28), dits "colonnettes", dont chacun est monté coulissant avec jeu radial dans un alésage axial (32) associé de la chape fixe (14), une bague élastique (42) déformable radialement étant interposée to radialement entre la paroi interne de l'alésage (32) et une portée (44) de l'axe de guidage (28), la bague (42) étant montée serrée dans l'alésage (32), de manière que, lors d'un freinage, la bague (42) soit fixe par rapport à l'alésage (32), tandis que la portée (44) de l'axe de guidage (28) est coulissante axialement par 15 rapport à la bague (42), caractérisé en ce que la portée (44) de l'axe de guidage (28) présente une section transversale de profil non circulaire de manière à réduire la surface totale de contact entre la paroi cylindrique interne de la bague (42) et la portée (44) de l'axe de 20 guidage (28). 2. Frein à disque (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portée (44) présente une section transversale de même profil suivant toute sa longueur axiale. 3. Frein à disque (10) selon la revendication précédente, 25 caractérisé en ce que la portée (44) présente une section transversale de profil polygonal de manière que la bague (42) soit en contact avec les arêtes axiales (52) de la portée (44). 4. Frein à disque (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portée (44) présente une section 30 transversale de profil polygonal régulier. 5. Frein à disque (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portée (44) délimite entre l'axe de guidage (28) et la paroi cylindrique interne 2905155 9 de la bague (42) au moins deux cavités (54) qui sont remplies d'un fluide lubrifiant, notamment de graisse. 6. Frein à disque (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face 5 cylindrique interne de la bague (42) présente une section de profil circulaire.