Brevet FR2984437A1 — publié le 20130621

Domaine de l'invention La présente invention concerne un organe de guidage d'un patin de frein à disque dans une chape composée de deux bras reliés par deux pontets, chaque bras ayant à ses deux extrémités un logement axial 5 de section sensiblement rectangulaire ayant un fond, une surface inférieure et une surface supérieure, le logement étant surmonté d'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 coulissement axial, l'oreille correspondante du patin, pour la guider et 10 l'appuyer dans le logement. Un tel organe de guidage d'un patin de frein dans le logement d'une chape d'un frein à disque facilite le déplacement de la plaquette de frein lors d'un freinage évitant les bruits souvent engendrés à ce moment. 15 L'invention concerne également un frein à disque équipé de 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 20 frein solidaires du châssis du véhicule qui viennent par friction freiner le 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. 25 Lors d'un freinage, les patins sont entraînés selon la direc- tion tangentielle au disque et les oreilles viennent buter, parfois brutalement, contre le fond de leur logement de guidage provoquant un bruit appelé « clonk » ou claquement. Pour amortir le choc des oreilles dans leur logement et ainsi atténuer le bruit, il est prévu, un ressort entre chaque 30 oreille et son logement et l'amortissement est obtenu par la déformation 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 35 de glissière et une fonction de ressort. 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. On connaît déjà de tels organes de guidage de patins de 5 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 organes de guidage de freins à disque pour améliorer leur efficacité. Exposé et avantages de l'invention 10 A cet effet, l'invention concerne un organe de guidage du type défini ci-dessus, caractérisé par, - un corps à section en forme de U couché sensiblement rectangulaire pour se placer dans le logement ayant une surface radiale extérieure venant contre la surface supérieure du logement, suivi d'un fond ve- 15 nant contre le fond du logement et une surface radiale intérieure et se poursuivant par, - une surface d'appui extérieure venant contre la face avant du plot et portant deux languettes pour former des butées latérales venant de part et d'autre du plot, et par, 20 - une surface d'appui intérieure venant contre la surface avant inté- rieure du bras et recevant la face avant inférieure du patin sous l'oreille, la surface radiale intérieure est munie d'une languette de verrouillage pour s'appuyer et s'accrocher dans la surface inférieure du logement. 25 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 au ressort auxiliaire ou ressort radial équipant chaque oreille du patin et fa- 30 vorisant non seulement la sensibilité du mouvement de freinage. Le soulèvement de la surface radiale intérieure par rapport à la surface inférieure du logement du fait de la languette de verrouillage venant en saillie, crée un effet de ressort qui soulève le corps de l'organe de guidage et l'applique contre la surface supérieure du logement. Cet ap- 35 pui est également celui de l'oreille du patin. On réduit ainsi élastiquement tout jeu à ce niveau. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la languette de verrouillage est découpée à cheval sur le coin cintré à la jonction du fond et de la surface radiale intérieure pour venir naturellement en saillie de sa découpe. Cette forme de réalisation de la languette de verrouillage permet à la surface radiale intérieure de l'organe de guidage de bénéficier de l'élasticité créée par le cintrage du coin inférieur du corps. Suivant une autre caractéristique particulièrement avantageuse, la languette de verrouillage vient en saillie suivant un angle de l'ordre 45° par rapport à la surface radiale intérieure. L'équilibre de l'organe de guidage est assuré notamment en ce que la languette de verrouillage est découpée et déformée élastiquement dans le fond et dans la surface radiale intérieure du corps, sensiblement au milieu de la longueur axiale du ruban formant l'organe de guidage et au niveau du coin cintré entre le fond et la surface radiale intérieure. L'accrochage de la languette de verrouillage est amélioré en ce que la languette de verrouillage a un bord formé de deux parties arrondies de part et d'autre d'une partie incurvée. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les deux butées latérales sont constituées par des languettes découpées dans la 20 surface d'appui avant extérieure avec un rayon de découpe important et un cintrage formant un pli. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'arête de pliage entre la surface radiale intérieure du corps et la surface d'appui intérieure, comporte une découpe longitudinale sur une partie importante 25 de sa longueur axiale en laissant subsister la matière aux extrémités formant des attaches pliées. Grâce à cette liaison entre la surface radiale intérieure et la surface d'appui intérieure, la liaison ne présente pas de caractéristique de ressort, de sorte que la surface d'appui intérieure se plaque bien contre la 30 surface de la chape au-delà du logement. L'invention concerne également un frein à disque équipé d'organes de guidage tels que définis ci-dessus. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus 35 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 : 2 98443 7 4 - la figure 1 est une vue isométrique de l'organe de guidage selon l'invention, - la figure 2 est une vue de côté de l'organe de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe selon A-A du ressort de la figure 2, 5 - la figure 3A est une vue du détail D de la figure 3, - la figure 4 est une vue de côté d'une partie de bras de chape de frein à disque équipée d'un organe de guidage et d'un patin de frein, Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un organe de guidage 4 selon l'invention, 10 en position non installée et pour sa description on utilisera les conventions d'orientation définies à l'aide de la figure 4 par les notions « radial », « intérieur », « extérieur », « inférieur » et « supérieur ». L'organe de guidage 4 est obtenu par la mise en forme d'un ruban en acier à ressort. Il se compose d'un corps 40 en forme de U couché, de section 15 sensiblement rectangulaire avec des coins 40a, 40b cintrés, comprenant un fond 41 se poursuivant d'un côté vers le bas par une surface radiale intérieure 42 et de l'autre côté par une surface radiale extérieure 43. Celle-ci se prolonge par une surface d'appui extérieure 44 bordée au dessus et de chaque côté par une languette de butée latérale 46 tournée vers l'arrière. Les deux languettes de butée 46 sont séparés par une découpe 47 avec de chaque côté un angle très arrondi pour conserver toute la rigidité aux languettes de butée 46 et à leur liaison avec la surface 44, les deux butées latérales 46 sont constituées par des languettes découpées dans la surface d'appui avant extérieure 44 avec un rayon de dé- coupe important et un cintrage formant un pli. Une surface d'appui intérieure 45 est reliée à la surface radiale intérieure 42 par un pli avec une découpe 45a sur une grande partie de sa longueur, ne laissant subsister que deux attaches cintrées 45b aux 30 deux extrémités. La surface radiale intérieure 42 et le fond 41, sont munis d'une languette de verrouillage 48 découpée dans la masse, sensiblement au milieu de la longueur axiale de l'organe de guidage 4 à cheval sur le coin 40b. Cette languette de verrouillage 48 dépasse de la surface radiale 35 intérieure 42, vers le bas (selon l'orientation de la figure 1) pour constituer un organe d'accrochage venant se gripper contre la surface inférieure 222 du logement 22 (voir figure 4). Pour favoriser cet accrochage, le bord avant de la languette de verrouillage 48 comporte deux parties arrondies 481, venant en saillie, séparées par une partie incurvée en creux 482. La figure 2 est une vue du côté arrière de l'organe de gui-5 dage 4 de la figure 1 montrant la disposition des deux languettes de butée latérales 46, la forme de la languette de verrouillage 48 et de sa découpe dans le fond 41 et dans la surface radiale intérieure 42, de manière à laisser la languette de verrouillage 48 jouer pleinement de son élasticité pour s'accrocher dans le logement 22 et y retenir par verrouillage, l'organe de 10 guidage 4. La figure 3 montre en coupe la section de l'organe de guidage 4 et de ses différentes parties constitutives, mettant en évidence la forme rectangulaire du corps 40 ainsi que le rattachement de la surface radiale intérieure 42, à l'équerre, au fond 41 du corps par le cintrage 40b. 15 La vue en coupe de la figure 3A faite à travers l'organe de guidage 4 au niveau du cintrage 40b du fond 41, souligne la forme en saillie de la languette 48 servant de surface d'accrochage. La languette 48 fait, avec la surface 42, un angle a de l'ordre de 30° à 50° et en particulier de l'ordre de 45°. 20 Le cintrage du pli des languettes 46, celui du pli entre les surfaces 43 et 44 ou encore celui entre les surfaces 41 et 43, sont faits avec des rayons de courbure très faibles, alors que la liaison entre le fond 41 et la surface 42 est faite avec un cintrage à rayon de courbure relativement important pour donner de l'élasticité et de la mobilité à la surface 25 radiale intérieure 42 lorsque l'oreille 31 du patin appuie sur la surface 42 puisque la languette 48 venant en saillie, la surface 42 est nécessairement au moins localement au-dessus de la surface inférieure 222. La figure 4 montre en vue de côté à échelle agrandie la disposition de l'oreille 31 du patin 3, venant dans le logement axial 22 de 30 l'extrémité du bras 20 de la chape 2. Le logement 22 est bordé par une surface radiale inférieure 222, un fond 221 et une surface supérieure 223. La surface supérieure 223 fait partie d'un plot 25 auquel est fixé l'organe de guidage 4. Le logement de l'autre bras non représenté est équipé aussi d'un organe de guidage 4. Cette figure souligne la mise en place l'organe 35 de guidage 4 avec sa surface d'appui avant 44 venant contre la surface avant 251 du plot 25 et les deux languettes de butées latérales 46 venant de part et d'autre du plot 25 ; la surface d'appui intérieure 45 vient contre la surface avant intérieure 225 du bras 20 sous l'oreille 31. Le rôle des ressorts 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 non représenté 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. Les oreilles 31 aux deux extrémités du patin 3 coulissent 10 axialement dans les ressorts de guidage 4, c'est-à-dire perpendiculairement au plan de la figure 4. Un ressort radial non représenté peut être interposé entre l'oreille 31 et le corps 40 de l'organe 4. De manière générale le disque de frein est chevauché par une chape composée de deux bras 20 reliés par deux pontets. Ces deux 15 bras 20 viennent de part et d'autre du disque et portent chacun un patin de frein. Les patins de frein 3 sont munis à 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. La figure 4 permet de préciser l'orientation des éléments du 20 ressort 4 et du logement 22 : Le fond 221 a une orientation globalement radiale, c'est-à-dire passant par l'axe du disque de frein et la surface inférieure 222 est plus près de l'axe du disque de frein que la surface supérieure 223. L'expression « intérieur », est synonyme de « inférieur » et l'expression « ex- 25 térieur », est synonyme de « supérieur ». L'invention concerne ainsi de manière générale les freins à disque et les équipements automobiles. NOMENCLATURE 2 20 21 22 221 222 223 224 225 25 251 3 31 32 40 40a, b 41 42 43 44 45 45a 45b 46 47 48 7 chape bras en U pontet logement fond surface inférieure surface supérieure surface avant extérieure surface avant intérieure plot surface avant du plot patin oreille face avant inférieure organe de guidage corps coins / cintrages fond surface radiale intérieure surface radiale extérieure surface d'appui extérieure surface d'appui intérieure découpe longitudinale attache pliée languette latérale découpe languette de verrouillage 481 partie arrondie 482 partie incurvée REVENDICATIONS1°) Organe de guidage d'un patin de frein à disque dans une chape composée de deux bras (20) reliés par deux pontets, chaque bras (20) ayant à ses deux extrémités un logement axial (22) de section sensiblement rec- tangulaire ayant un fond (221), une surface inférieure (222) et une surface supérieure (223), le logement (22) étant surmonté d'un plot (25), - l'organe de guidage (4) étant formé d'un ruban d'acier à ressort, plié, pour être fixé au plot (25) et dans le logement (22) du bras (20) et rece- voir en coulissement axial, l'oreille (31) correspondante du patin (3), pour la guider et l'appuyer dans le logement (22), organe de guidage caractérisé par - un corps (40) à section en forme de U couché sensiblement rectangu- laire pour se placer dans le logement (22) ayant une surface radiale ex- térieure (43) venant contre la surface supérieure (223) du logement (22), suivi d'un fond (41) venant contre le fond (221) du logement (22) et une surface radiale intérieure (42) et se poursuivant par, - une surface d'appui extérieure (44) venant contre la face avant (251) du plot (25) et portant deux languettes (46) pour former des butées latérales venant de part et d'autre du plot (25), et par, - une surface d'appui intérieure (45) venant contre la surface avant intérieure (225) du bras (20) et recevant la surface avant inférieure (32) du patin (3) sous l'oreille (31), la surface radiale intérieure (42) est munie d'une languette de verrouillage (48) pour s'appuyer et s'accrocher dans la surface inférieure (222) du logement (22). 2°) Organe de guidage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la languette de verrouillage (48) est découpée à cheval sur le coin cintré (40b) à la jonction du fond (41) et de la surface radiale intérieure (42) pour 30 venir naturellement en saillie de sa découpe. 3°) Organe de guidage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la languette de verrouillage (48) vient en saillie suivant un angle de l'ordre 35 45° par rapport à la surface radiale intérieure (42). 4°) Organe de guidage selon la revendication 1,caractérisé en ce que les deux butées latérales (46) sont constituées par des languettes découpées dans la surface d'appui avant extérieure (44) avec un rayon de découpe important et un cintrage formant un pli. 5°) Organe de guidage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la languette de verrouillage (48) est découpée et déformée élastiquement dans le fond (41) et dans la surface radiale intérieure (42) du corps (40), sensiblement au milieu de la longueur axiale du ruban formant l'organe de guidage et au niveau du coin cintré (40b) entre le fond (41) et la surface radiale intérieure (42). 6°) Organe de guidage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la languette de verrouillage (48) a un bord formé de deux parties arrondies (481) de part et d'autre d'une partie incurvée (482). 7°) Organe de guidage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arête de pliage entre la surface radiale intérieure (42) du corps (40) et la surface d'appui intérieure (45), comporte une découpe longitudinale (45a) sur une partie importante de sa longueur axiale en laissant subsister la matière aux extrémités formant des attaches pliées (45b). 8°) Frein à disque comportant des organes de guidage (4) des patins de frein (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que l'organe de guidage comporte : un corps (40) à section en forme de U couché sensiblement rectangu- laire pour se placer dans le logement (22) ayant une surface radiale extérieure (43) venant contre la surface supérieure (223) du logement (22), suivi d'un fond (41) venant contre le fond (221) du logement (22) et une surface radiale intérieure (42) et se poursuivant par, * une surface d'appui extérieure (44) venant contre la surface avant (251) du plot (25) et portant deux languettes (46) pour former des butées latérales venant de part et d'autre du plot (25), et par,une surface d'appui intérieure (45) venant contre la surface avant intérieure (225) du bras (20) et recevant la face avant inférieure (32) du patin (3) sous l'oreille (31), la surface radiale intérieure (42) est munie d'une languette de verrouillage (48) pour s'appuyer et s'accrocher dans la surface inférieure (222) du logement (22).