Brevet FR3013411A1 — publié le 20150522

"Frein à disque à étrier coulissant à évacuation de l'air entre colonnettes et alésages" DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention se rapporte à un frein à disque de véhicule automobile. ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention se rapporte plus particulièrement à un frein à disque de véhicule automobile comportant : - une chape qui comporte deux alésages étagés d'axes parallèles, dont chacun comporte au moins un premier tronçon ; - un étrier qui est monté coulissant axialement par rapport à la chape ; - deux colonnettes d'axes parallèles dont chacune comporte une extrémité axiale de fixation fixée à l'étrier et au moins un tronçon de guidage en coulissement axial de l'étrier par rapport à la chape qui s'étend à partir d'une extrémité libre de la colonnette associée et qui est monté coulissant dans le premier tronçon de l'alésage étagé associé de la chape. Dans cette conception, le tronçon de guidage de chaque colonnette est monté coulissant dans le premier tronçon de l'alésage associé qui est borgne ou fermé, pour des raisons d'étanchéité et de protection de cette zone de guidage en coulissement, et une quantité d'air est ainsi emprisonnée entre l'extrémité libre du tronçon de guidage de la colonnette et le fond du premier tronçon de l'alésage associé. Lors de l'insertion axiale de la colonnette dans l'alésage associé sur la ligne de montage et d'assemblage, ou bien lors de la phase dite de « dé-freinage » lorsque le disque repousse le patin de frein et l'étrier, ce volume se réduite par avancement progressif de l'extrémité libre du tronçon de guidage de la colonnette en direction du fond du premier tronçon de l'alésage. Afin que le volume d'air emprisonné ne constitue pas un frein, voire une butée, à cet avancement, il est nécessaire de prévoir des moyens permettant l'évacuation progressive de l'air emprisonné. On connaît notamment dans l'état de la technique, une série de solutions nécessitant des modifications, complexes à réaliser, de l'alésage étagé qui affectent de plus les facultés de guidage en coulissement de la colonnette associée. BREF RESUME DE L'INVENTION Afin de remédier à ces inconvénients, et de résoudre le problème de l'évacuation de l'air, l'invention propose un frein à disque du type décrit précédemment, caractérisé en ce que : - chaque colonnette, en coopération avec la paroi de l'alésage, délimite au moins un canal axial, - l'alésage étagé associé de la chape comporte, du côté de 20 l'extrémité de fixation de la colonnette à l'étrier, un second tronçon, - chaque colonnette reçoit un capuchon tubulaire d'étanchéité dont un tronçon est interposé radialement entre la colonnette associée, et ledit second tronçon, et 25 - une paroi interne de chaque capuchon tubulaire comporte au moins une gorge radiale ou une rainure radiale qui communique avec ledit au moins un canal axial délimité par la colonnette associée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : 30 - la paroi interne de chaque capuchon tubulaire comporte au moins une gorge radiale annulaire qui communique avec ledit au moins un canal axial délimité par la colonnette associée ; - la paroi interne de chaque capuchon tubulaire comporte une pluralité des gorges radiales annulaires qui sont régulière- ment espacées suivant toute une longueur axiale dudit capuchon et dont chacune est apte à communiquer avec ledit au moins un canal axial délimité par la colonnette associée, en fonction de la position axiale de l'étrier par rapport à la chape fixe ; - la paroi interne de chaque capuchon tubulaire comporte au moins une gorge radiale hélicoïdale qui s'étend suivant toute une longueur axiale dudit capuchon et qui communique avec ledit au moins un canal axial délimité par la colonnette associée. BREF RESUME DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 une vue de dessus, avec arrachements partiels, d'un étrier et d'une chape d'un frein à disque, illustrant notamment la coopération de chaque colonnette de l'étrier dans l'alésage étagé associé de la chape d'un frein à disque selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de côté et en perspective représentant à plus grande échelle les deux colonnettes et les deux capuchons d'étanchéité du frein à disque de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de côté, avec arrachement partiel, représentant de l'étrier et de la chape de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue de détail illustrant l'alésage axial interne d'un capuchon d'étanchéité d'un frein à disque selon l'invention ; - la figure 5 est une vue en coupe par un plan transversal 30 d'un premier tronçon d'une colonnette reçue dans un premier tronçon de l'alésage du frein à disque selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES Dans la description et les revendications qui suivent, on utilisera à titre non limitatif les expressions telles que « orientation longitudinale », « transversale », etc. en référence au dièdre (L, T) représenté aux figures et aux définitions données dans la description. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou analogues ou ayant des fonctions similaires. On a représenté aux figures 1 et 3 un étrier 10 et une chape 12 d'un frein à disque (non représenté) de véhicule automobile réalisé conformément à l'état de la technique. De manière connue, le frein à disque comporte une chape 15 fixe 12 qui comporte deux alésages étagés 29, 31 d'axes parallèles A, B, dont chacun comporte au moins un premier tronçon 28, 30. Le frein comporte aussi un étrier 10 qui est monté mobile en coulissement axialement, selon une direction longitudinale 20 parallèle aux axes A et B, par rapport à la chape fixe 12. L'étrier 10 est monté coulissant par rapport à la chape 12 par l'intermédiaire de deux colonnettes parallèles 16, 18 d'axes A, B dont chacune comporte une première extrémité axiale 20, 22 qui est fixée à l'étrier 10, et comporte au moins un tronçon, 25 borgne ou obturé, 24, 26 de guidage en coulissement axial de l'étrier 10 par rapport à la chape 12 qui est monté coulissant, avec un jeu radial, dans le premier tronçon 28, 30 de l'alésage étagé 29, 31 associé de la chape 12. La surface externe cylindrique de guidage du tronçon 24, 30 26 de guidage de chaque colonnette 16, 18 comporte ici, à titre d'exemple non limitatif, et comme on peut le voir à la figure 5, quatre portions axiales 64, qui sont opposées diamétralement deux à deux, et dont chacune s'étend angulairement autour de l'axe A, B de chaque colonnette 16, 18. Pour réaliser les portions 64, chaque portion 64 est par exemple délimitée par une paire de méplats 66 d'orientation axiale. Chaque tronçon 24, 26 de chaque colonnette 16, 18 est ainsi obtenu ici à partir d'un tronçon de section cylindrique dans lequel sont pratiqués quatre méplats 66. Chaque portion axiale 64, s'étend ici sur une même longueur axiale. Chaque tronçon 24, 26 de guidage s'étend à partir d'une extrémité libre 25, 27 de la colonnette associée 16, 18 qui est en regard du fond 33, 35 du premier tronçon associé 28, 30. Ainsi, chaque tronçon de guidage offre une longueur maximale pour le guidage axial de l'étrier. Pour permettre notamment l'évacuation, ou "décom- pression", de l'air contenu dans les alésages étagés 29 et 30, au moins un méplat 66 de chaque colonnette 16, 18 s'étend à partir de l'extrémité libre 25, 27 de la colonnette suivant une longueur supérieure à celle du tronçon 24, 26 de guidage. Chaque alésage étagé 29, 31 associé de la chape 12 comporte, du côté de l'extrémité 20, 22 de fixation de la colonnette 16, 18 à l'étrier 10, un second tronçon 46, 48 dit "d'entrée", et chaque colonnette 16, 18 reçoit un capuchon 32, 34 tubulaire en matériau élastomère dont un tronçon axial est interposé radialement entre la colonnette associée 16, 18 et le second tronçon 46, 48 d'entrée. Les capuchons 32, 34 assurent l'étanchéité des alésages étagés 29, 31 aux poussières. Chaque capuchon 32, 34 comporte une extrémité 36, 38 qui est emboîtée sur une collerette 40, 41 de l'extrémité 20, 22 de fixation de chaque colonnette 16, 18, et il comporte un tronçon opposé 42, 44 qui est interposé radialement entre chaque colonnette 16, 18 et le second tronçon d'entrée 46, 48 de l'alésage étagé 29, 31 associé de la chape 12. Pour permettre la décompression de l'air contenu dans les alésages étagés 29 et 30, les capuchons 32, 34 sont associés aux méplats 66 précédemment évoqués en proposant, pour chaque colonnette, au moins un passage de l'air vers l'extérieur. A cet effet, une paroi de l'alésage interne 70 de chaque capuchon tubulaire 32, 34 comporte au moins une gorge radiale interne 72. Dans cette configuration, la gorge radiale interne 72 "croise" au moins un canal axial 65 qui est délimité par un méplat 66 de la colonnette concernée, et par la paroi de l'alésage 29, 31 et on garantit de ce fait la communication fluidique entre le canal axial 65 et la gorge 72, et ainsi la circulation et l'évacuation progressive de l'air contenu dans l'alésage 29, 31 vers le milieu extérieur, c'est-à-dire vers les parties d'extrémité en forme de soufflet. Selon un premier mode de réalisation des capuchons 32, 34 selon l'invention, qui est représenté à la figure 4, la paroi interne 70 de chaque capuchon 32, 34 tubulaire comporte une pluralité des gorges radiales annulaires 72 qui sont régulièrement espacées suivant toute la longueur axiale du capuchon 32. En variante, selon un second mode de réalisation (non représenté), la paroi interne 70 du capuchon 32, 34 comporte une seule gorge hélicoïdale, de pas déterminé, qui s'étend suivant toute la longueur axiale du capuchon 32, 34 et qui, de ce fait, "croise" lesdits canaux axiaux en plusieurs points. Dans l'exemple de réalisation colonnettes décrit précédemment, chaque colonnette délimite, à titre non limitatif, quatre canaux axiaux 65 dont chacun est en permanence en communication avec au moins une rainure radiale 72 d'évacuation de l'air vers « l'extérieur ». L'orientation non axiale des rainures permet de plus de ne pas pénaliser les autres fonctions telles que le guidage en coulissement. L'invention n'est pas limitée à la conception de principe qui vient d'être décrite. Selon une "inversion mécanique" classique dans le domaine, les colonnettes peuvent être fixées à l'étrier et les alésages associés peuvent être formés dans la chape.5 REVENDICATIONS1. Frein à disque de véhicule automobile comportant : - une chape (12) qui comporte deux alésages étagés d'axes parallèles, dont chacun comporte au moins un premier tronçon (28, 30) ; - un étrier (10) qui est monté coulissant axialement par rapport à la chape (12) ; - deux colonnettes (16, 18) d'axes (A,B) parallèles dont chacune comporte une extrémité axiale (20, 22) de fixation fixée à l'étrier (10) et au moins un tronçon (24, 26) de guidage en coulissement axial de l'étrier (10) par rapport à la chape (12) qui s'étend à partir d'une extrémité libre (25, 27) de la colonnette (16, 18) associée et qui est monté coulissant dans le premier tronçon (28, 30) de l'alésage étagé (29, 31) associé de la chape (12), caractérisé en ce que : - chaque colonnette (16, 18), en coopération avec la paroi de l'alésage (29, 31), délimite au moins un canal axial (65), - l'alésage étagé (29, 31) associé de la chape (12) comporte, du côté de l'extrémité (20, 22) de fixation de la colonnette (16, 18) à l'étrier, un second tronçon (46, 48), - chaque colonnette (16, 18) reçoit un capuchon (32, 34) tubulaire d'étanchéité dont un tronçon (42, 44) est interposé radialement entre la colonnette (16, 18) associée, et ledit second tronçon (46, 48) et - une paroi interne (70) de chaque capuchon tubulaire (32, 34) comporte au moins une gorge radiale ou une rainure (72) radiale qui communique avec ledit au moins un canal axial (65) délimité par la colonnette associée. 2. Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi interne (70) de chaque capuchon tubulaire (32, 34) comporte une au moins une gorge radiale annulaire (72) qui communique avec ledit au moins un canal axial (65) délimité par la colonnette associée. 3. Frein à disque selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi interne (70) de chaque capuchon (32, 34) tubulaire comporte une pluralité des gorges radiales annulaires (72) qui sont régulièrement espacées suivant toute une longueur axiale dudit capuchon (32) et dont chacune est apte à communiquer avec ledit au moins un canal axial (65) délimité par la colonnette associée, en fonction de la position axiale de l'étrier par rapport à la chape fixe. 4. Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi interne (70) de chaque capuchon (32) tubulaire comporte au moins une gorge radiale hélicoïdale qui s'étend suivant toute une longueur axiale dudit capuchon (32) et qui communique avec ledit au moins un canal axial (65) délimité par la colonnette associée.