Brevet FR2969238A1 — publié le 20120622

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un organe de guidage d'un patin de frein à disque dans une chape composée de deux bras en U reliés par deux pontets, chaque bras ayant à ses deux extrémités un lo- s gement axial de section sensiblement rectangulaire bordé par un fond, une surface inférieure et une surface supérieure par un plot, - l'organe de guidage étant formé d'un ruban d'acier à ressort, plié, pour être fixé au plot et dans le logement du bras et recevoir en coulisse-ment axial, l'oreille correspondante du patin, io Un tel organe de guidage d'un patin de frein dans le loge-ment d'une chape d'un frein à disque facilite le déplacement de la plaquette de frein hors et/ou lors d'un freinage évitant les bruits souvent engendrés. L'invention concerne également un frein à disque équipé de 15 tels organes de montage selon l'invention. Etat de la technique Dans un véhicule équipé de freins à disque, chaque roue à freiner comporte un disque de frein solidaire de la roue et des patins de frein solidaires du châssis du véhicule qui viennent par friction freiner le 20 disque. Le frein comporte un étrier avec une chape ayant de chaque côté du disque de frein une branche en U portant un patin de frein et chaque patin est mobile perpendiculairement au plan du disque, guidé par ses deux extrémités (oreilles) dans les logements des bras de la chape. Lors d'un freinage, les patins sont entraînés selon la direc- 25 tion tangentielle au disque et les oreilles viennent buter, parfois brutale-ment, contre le fond de leur logement de guidage provoquant un bruit appelé « klonk » ou claquement. Pour amortir le choc des oreilles dans leur logement et ainsi atténuer le bruit, il est prévu, un ressort entre chaque oreille et son logement et l'amortissement est obtenu par la déformation 30 du ressort dont la forme est adaptée à la force exercée par le patin de frein lors de son déplacement tangentiel. Par ailleurs, le patin doit pouvoir se déplacer axialement par ses oreilles glissant dans le ressort de maintien qui combine une fonction de glissière et une fonction de ressort. 35 Une fois le patin en place, le système de glissière se déforme du fait des défauts géométriques et de l'effet de ressort, et crée un effet de ressort/raideur influant sur la génération de bruit au freinage et hors freinage. On connaît déjà de tels organes de guidage de patins de frein à disque selon les documents WO 01/31223 et FR 07 09 124. But de l'invention La présente invention a pour but de perfectionner de tels 5 organes de guidage de freins à disque pour améliorer leur efficacité en simplifiant la réalisation pour n'utiliser qu'un organe de guidage entre le logement de la chape et l'oreille du patin. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un organe de guidage du io type défini ci-dessus, caractérisé par - un corps à section en forme de U couché sensiblement rectangulaire pour se placer dans le logement et ayant une surface radiale intérieure venant contre la surface inférieure du logement, suivi d'un fond venant contre le fond du logement et une surface radiale extérieure, 15 - l'une des surfaces radiales constituant un ressort pour tenir élastiquement l'oreille du patin entre la surface inférieure et la surface supérieure du logement. - la surface radiale intérieure comporte une ondulation formant un ap- pui élastique entre l'oreille et la surface inférieure du logement. 20 L'organe de guidage selon l'invention est parfaitement fixé au bras de la chape à la fois par son maintien sur le plot et son accrochage par la languette de verrouillage dans le logement du bras. La forme en U du corps de l'organe de guidage offre un bon contact de guidage et favorisant non seulement la sensibilité du mouvement de freinage, mais 25 surtout le dégagement du patin par rapport à la surface du disque à la fin du freinage pour éviter tout contact résiduel, source de pertes par frotte-ment. La surface radiale intérieure pousse contre le côté inférieur de l'oreille du patin, pour bien tenir l'oreille dans le logement de la chape. Cet organe de guidage simplifie le montage puisque l'oreille du patin vient di- 30 rectement dans le logement de la chape ayant reçu l'organe de guidage selon l'invention. Suivant une autre caractéristique, la surface radiale extérieure comporte un bord cintré se poursuivant par une lame cintrée rentrant dans le corps. 35 Cette lame cintrée constitue le ressort tenant l'oreille du patin pour le logement de la chape. Suivant une autre caractéristique, la surface radiale intérieure est munie d'un bord cintré prolongé par une lame cintrée retournant dans le corps. Cette autre forme de réalisation appuie élastiquement sur le 5 dessus de l'oreille pour tenir élastiquement le patin par rapport au bras de la chape. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la lame radiale extérieure se prolonge par une lame évasée ce qui facilite le guidage du patin, notamment pour son montage dans le bras. i o Suivant une autre caractéristique, la surface radiale intérieure se poursuit par une lame inclinée, formant un ressort amortisseur. Ce ressort amortisseur de l'organe de guidage côté amont dans le sens de circulation du disque, repousse ainsi le patin dans le logement du bras côté aval de façon à éviter tout choc entre le patin et le bras au début du 15 freinage en marche avant. Suivant une autre caractéristique, la surface radiale intérieure se poursuit par une lame inclinée, formant un ressort amortisseur. Enfin, l'invention concerne un frein à disque équipé d'un organe de guidage, caractérisé par, 20 - un corps à section en forme de U couché sensiblement rectangulaire pour se placer dans le logement et ayant une surface radiale intérieure venant contre la surface inférieure du logement, suivi d'un fond venant contre le fond du logement et une surface radiale extérieure, - l'une des surfaces radiales constituant un ressort pour tenir élasti- 25 quement l'oreille du patin entre la surface inférieure et la surface supé- rieure du logement. L'invention se rapporte également à un frein à disque et notamment des patins de frein à disque dont les oreilles ont un bord incurvé pour recevoir la lame cintrée de l'organe de guidage. 30 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation d'un organe de guidage de patin de frein à disque selon l'invention représenté dans les dessins annexés dans lesquels : 35 - la figure 1 est une vue de côté d'une chape de frein à disque équipée de deux organes de guidage et d'un patin de frein selon l'état de la technique, - la figure 2 est une vue agrandie correspondant à la figure 1 montrant l'extrémité du patin de frein et de la chape avec l'organe de guidage selon l'invention, - la figure 3A est une vue de côté de l'organe de guidage, - la figure 3B est une vue isométrique de l'organe de guidage selon l'invention, - la figure 4 est une vue isométrique d'un autre mode de réalisation de l'organe de guidage selon l'invention, - la figure 5 est une vue de côté analogue à celle de la figure 2 montrant I o l'assemblage de l'oreille du patin dans le logement de la chape muni de l'organe de guidage de la figure 4, - la figure 6 est une vue isométrique d'une variante de l'organe de guidage de la figure 4, - la figure 7A est une vue isométrique d'un autre mode de réalisation 15 d'un organe de guidage selon l'invention, - la figure 7B est une vue de côté de l'organe de guidage de la figure 7A, - la figure 8 est une vue de détail montrant l'assemblage d'une oreille de patin dans un logement de la chape muni de l'organe de guidage des fi- gures 7A, 7B. 20 Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre de manière générale un disque de frein 1 chevauché par une chape 2 composée de deux bras 20 reliés par deux pontets 21. Ces deux bras 20 en U viennent de part et d'autre du disque 1 et portent chacun un patin de frein. Les patins de frein 3 sont munis à 25 leurs extrémités d'oreilles 31 pour leur montage dans les logements 22 de chaque bras, par l'intermédiaire d'un ressort de guidage 4 équipant chaque logement 22 et coopérant avec l'oreille 31 du patin, elle-même munie d'un ressort auxiliaire 5 selon l'état de la technique. Pour faciliter la description, on adoptera l'orientation définie 30 par les repères X, Y, Z représentés à la figure 1 : La direction Z est la direction axiale perpendiculaire au plan de la figure et parallèle à l'axe du disque 1. La direction Y est la direction radiale, c'est-dire une direction passant par l'axe du disque. 35 La direction X correspond à la direction latérale contenue dans le plan de la figure 1 et perpendiculaire à la direction radiale Y. En fait, la direction X est la direction tangentielle. Les oreilles 31 aux deux extrémités du patin 3 coulissent axialement dans les organes de guidage 4, c'est-à-dire perpendiculaire-ment au plan de la figure 1. Le rôle des organes de guidage 4 est de guider le patin pour le freinage et son retour en position hors contact du disque de frein et d'amortir le choc des oreilles contre le fond de chaque logement 22 lorsque les patins 3 sont entraînés par le disque 1 pendant une opération de freinage. L'amortissement du choc résulte de la déformation des organes de guidage 4 sous la force exercée par les patins 3. Si le sens de rotation du io disque 1 est donné par la flèche curviligne V allant de la droite vers la gauche selon la figure 1, le patin 3 appliqué contre le disque 1, recule de la gauche vers la droite dans le sens de la flèche V et vient s'appuyer contre le fond du logement droit ou aval 22 par l'extrémité de son oreille arrière 31. Et d'amortir également le choc des oreilles sur les surfaces su- 15 périeures 223 de chaque logement 22. La figure 2 montre une vue de côté d'une extrémité de bras 20 équipé d'un organe de guidage 4 selon l'invention et un patin de frein 3 avec son oreille 31. La forme rectangulaire du logement 22 dans la direction 20 axiale est bordée par une surface intérieure 221, un fond 222 et une sur-face supérieure 223. Le logement 22 reçoit l'oreille 31 du patin 3 avec interposition d'un organe de guidage 4. Les figures 3A, 3B montrent un tel organe de guidage 4 se- 25 lon l'invention, en position non installée, et sa description utilise les con-ventions d'orientation définies à l'aide de la figure 1 pour les notions « radial », « intérieur », « extérieur ». L'organe de guidage 4 est obtenu par la mise en forme d'un ruban en acier à ressort. Il a ainsi une forme de surface dirigée axiale- 30 ment, c'est-à-dire que l'on peut considérer comme engendrée par une di- rectrice dirigée axialement et s'appuyant sur une génératrice constituée par la section représentée à la figure 3A. L'organe se compose d'un corps 40 en forme de U couché, de section sensiblement rectangulaire avec des coins 40a, 40b cintrés, comprenant un fond 41 se poursuivant vers le bas 35 par une surface radiale intérieure 42 et de l'autre côté par une surface ra- diale extérieure 43. Celle-ci se prolonge par une lame avant évasée 44 et la surface radiale intérieure 42 est reliée par un pliage 42a à une lame 45 formant un ressort amortisseur. Le fond 41 est bordé d'un côté par une languette de butée latérale 46 tournée vers l'arrière. La lame avant intérieure 45 n'est pas à l'équerre avec la surface radiale intérieure 42 mais elle est en saillie suivant un angle a 5 pour former un ressort amortisseur. La surface radiale intérieure 42 est munie d'une ondulation 42b constituant un appui élastique pour l'oreille 31 servant à le pousser contre la surface supérieure 223 du logement 22 sans pour autant gêner la mise en place de l'oreille dans le logement 22 équipé de l'organe de gui- s o dage 4. L'oreille 31 est ainsi directement soutenue par l'ondulation élastique 42b sur laquelle l'oreille glisse au cours des mouvements du patin de frein 3. Le montage avec cet organe de guidage 4 est de préférence appliqué au logement 22 amont dans le sens de rotation du disque 1 de façon qu'au repos, l'autre oreille 31 (oreille aval) soit en appui sans jeu dans le 15 logement 22 aval qui lui, n'est équipé que d'un organe de guidage non représenté, analogue à l'organe 4 mais n'ayant pas de lame 45 formant un ressort amortisseur. L'un des côtés du corps 40 ici le fond 41, comporte une languette 46, repliée à l'équerre et venant contre la surface axiale du bras 20 20 dans le logement 22. La figure 4 montre un autre mode de réalisation de l'organe de guidage 104 qui diffère de l'organe 4 par : - la surface radiale extérieure 143 prolongée par une lame inclinée 144, formant un ressort amortisseur pour recevoir la partie du contour du 25 patin 3 (de son support de garniture) au-dessus de l'oreille 31, - la surface radiale intérieure 142 munie d'un bord 142b cintré se pour-suivant par une lame cintrée 145 formant un ressort pour s'appuyer sous l'oreille 31A. Le dessous de l'oreille 31A peut lui-même avoir une forme incurvée en creux, associée à celle de la forme bombée de la lame 30 145. Dans cet exemple, la surface radiale intérieure 142 est plane et elle est munie d'une languette de butée 146. La figure 5 montre l'installation de l'organe 104 dans le logement 22 du bras 20. 35 La figure 6 montre une variante 204 de l'organe 104 des figures 4, 5. Cet organe de guidage 204 diffère de l'organe 104 en ce que la surface radiale intérieure 242 est munie d'une lame d'appui avant 246, les autres parties de l'organe 204 étant analogues à celles de l'exemple précé- dent et portent les mêmes références augmentées de 100 ; leur description ne sera pas reprise. Les figure 7A, 7B montrent un autre mode de réalisation de l'organe de guidage 304 selon l'invention, combinant des caractéristiques de réalisation des différents modes de réalisation précédents. Ainsi, l'organe de guidage 304 comporte un corps 340 formé de trois surfaces selon une section rectangulaire : un fond 341, une surface radiale intérieure 342 et une surface radiale extérieure 343. La surface radiale extérieure 343 se poursuit par une lame cintrée 345 formant ressort après un bord cintré 343b. La lame cintrée est destinée à s'appuyer sur le dessus de l'oreille 31B du patin 3 (figure 8) pour tenir celui-ci élastiquement. La surface radiale intérieure 342 est, dans cet exemple, re- liée à une lame élastique 347 comme la lame 45 du premier exemple, formant un ressort amortisseur contre lequel s'appuie l'avant du patin 3 sous l'oreille 31B pour être repoussé. Dans cet exemple, l'oreille 31B a une forme en creux sur le dessus, pour recevoir la lame cintrée 345. Le bord de la surface radiale intérieure 342 est muni d'une languette de butée latérale 346.25 NOMENCLATURE 1 104 140 141 142 142b 143 144 145 146 2 20 204 21 22 221 222 223 224 240 241 242 242b 243 245 246 25 251 3 304 31, 31A, 31B disque organe de guidage logement fond surface radiale intérieure bord avant cintré surface radiale extérieure lame avant évasée lame cintrée élastique languette de butée latérale chape bras en U organe de guidage pontet logement surface inférieure fond surface supérieure surface axiale du bras entourant le loge-ment 22 corps fond surface radiale intérieure bord cintré surface radiale extérieure lame cintrée formant ressort lame d'appui avant plot surface avant du plot patin organe de guidage oreille 340 logement 341 fond 342 surface radiale intérieure 343 surface radiale extérieure 343b bord avant cintré 344 lame évasée 345 lame cintrée formant ressort 346 languette de butée latérale 347 lame élastique 4 organe de guidage i 0 40 corps 40a, b coins / cintrages 41 fond 42 surface radiale intérieure 42a pliage 15 42b ondulation formant ressort 43 surface radiale extérieure 44 surface d'appui avant extérieure 45 lame formant un ressort amortisseur 46 languette de butée latérale 20 25 REVENDICATIONS1 °) Organe de guidage d'un patin de frein à disque dans une chape composée de deux bras en U reliés par deux pontets, chaque bras ayant à ses deux extrémités un logement axial de section sensiblement rectangulaire bordé par un fond, une surface inférieure et une surface supérieure, - l'organe de guidage (4) étant formé d'un ruban d'acier à ressort, plié, pour être fixé dans le logement (22) du bras (20) et recevoir en coulis- sement axial, l'oreille (31) correspondante du patin (3), organe de guidage caractérisé par io - un corps (40, 140, 240, 340) à section en forme de U couché sensible-ment rectangulaire pour se placer dans le logement (22) et ayant une surface radiale intérieure (42, 142, 242, 342) venant contre la surface inférieure (221) du logement (22), suivi d'un fond (41) venant contre le fond (222) du logement (22) et une surface radiale extérieure (43, 143, 15 243, 343) - l'une des surfaces radiales (42, 142, 242, 342 ; 43, 143, 243, 343) constituant un ressort pour tenir élastiquement l'oreille (31, 31A, 31B) du patin entre la surface inférieure (221) et la surface supérieure (223) du logement (22). 20 - la surface radiale intérieure (42) comporte une ondulation (42b) formant un appui élastique entre l'oreille (31) et la surface inférieure (221) du logement (22). 2°) Organe de guidage selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce que la surface radiale extérieure (343) comporte un bord cintré (343b) se pour-suivant par une lame cintrée (344) rentrant dans le corps (340). 3°) Organe de guidage selon la revendication 1, 30 caractérisé en ce que la surface radiale intérieure (142) est munie d'un bord cintré (142b) pro-longé par une lame cintrée (145) retournant dans le corps (140). 4°) Organe de guidage selon la revendication 1, 35 caractérisé en ce que la surface radiale extérieure (43) se prolonge par une lame évasée (44). 5°) Organe de guidage selon la revendication 1, 2969238 Il caractérisé en ce que la surface radiale intérieure (42) se poursuit par une lame (45) inclinée, formant un ressort amortisseur. 5 6°) Organe de guidage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord de l'un des côtés (fond 41,n 141, 241, 341, surface radiale intérieure 42, 142, 242, 342, surface radiale extérieure 43, 143, 243, 343), comporte une languette de retenue (46, 146, 246, 346) appuyée contre le io côté axial du logement (22). 7°) Frein à disque comportant sur au moins une oreille de ses patins de frein, un organe de guidage tel que défini aux revendications 1 à 7, cet organe de guidage étant caractérisé par 15 - un corps (40, 140, 240, 340) à section en forme de U couché sensible-ment rectangulaire pour se placer dans le logement (22) et ayant une surface radiale intérieure (42, 142, 242, 342) venant contre la surface inférieure (221) du logement (22), suivi d'un fond (41) venant contre le fond (222) du logement (22) et une surface radiale extérieure (43, 143, 20 243, 343), - l'une des surfaces radiales (42, 142, 242, 342 ; 43, 143, 243, 343) constituant un ressort pour tenir élastiquement l'oreille (31, 31A, 31B) du patin entre la surface inférieure (221) et la surface supérieure (223) du logement (22). 25 8°) Frein à disque selon la revendication 7 caractérisé en ce qu' au moins l'une des oreilles (31A, 31B) du patin comporte un côté en creux pour recevoir la lame cintrée élastique (145, 245, 345) d'un organe de gui-30 dage (104, 204, 304)