FR2472695A1 - Frein a couronne - Google Patents

Abstract

IL S'AGIT D'UN FREIN DONT L'ORGANE A FREINER 10 EST EN FORME DE COURONNE, ET DONT L'ETRIER 14, POUR SON GUIDAGE EN COULISSEMENT ET PIVOTEMENT, EST TRAVERSE PAR UN AXE 26, CET ETRIER 14 COMPORTANT A CET EFFET UN PASSAGE 34. SUIVANT L'INVENTION, A CHACUNE DES EXTREMITES DE CE PASSAGE 34 EST RAPPORTEE SUR L'ETRIER 14 UNE COUPELLE 35 DONT LE FOND 36 S'ETEND TRANSVERSALEMENT PAR RAPPORT A L'AXE 26 ET EST PERCEE D'UN TROU OBLONG 37 POUR PASSAGE DE CELUI-CI, LE PASSAGE 34 DE L'ETRIER 14 ETANT ALORS LIBRE DE TOUT CONTACT AVEC CET AXE 26. APPLICATION, NOTAMMENT, AUX FREINS POUR VEHICULES AUTOMOBILES.

Description

La présente invention concerne d'une manière générale les freins, notamment pour véhicules automobiles, du genre comportant un support fixe, un organe rotatif à freiner en forme de couronne globalement cylindrique, deux patins de freinage disposés chacun respectivement de part et d'autre de ladite couronne, et un étrier en forme générale de C, qui est engagé radialement sur lesdits patins de freinage et ladite couronne, et qui, pour le pincement de cette dernière par les patins de freinage, d'une part contient un moyen de commande par lequel il agit sur un premier desdits patins de freinage, et d'autre part agit conjointement sur un deuxième de ceux-ci, ledit étrier étant monté coulissant et pivotant sur un support fixe par le moyen d'un axe, qui s'étend entre deux jambages dudit support fixe, et qui traverse ledit étrier à la faveur d'un passage ménagé dans celui-ci.

Un tel frein se trouve notamment décrit dans le brevet français déposé le 17 Mai 1977 sous le nO 77 15043, ainsi que dans l'addition nO 78 15266 du 23 Mai 1978 rattachée à ce brevet.

Dans les freins de ce type connus à ce jour, le passage que comporte l'étrier a, transversalement, une section oblongue, dont la plus petite dimension est au moins égale au diamètre de l'axe traversant ledit passage, pour coulissement de l'étrier sur cet axe, qui est fixe, parallèlement à la direction radiale de la couronne contenue dans le plan axial médian du frein, tout en autorisant un pivotement de cet étrier sur cet axe, pour permettre à l'étrier de suivre une éventuelle déformation en cone de ladite couronne.

C'est donc avec un contact direct entre l'étrier et l'axe fixe correspondant que se fait en service le coulissement et le pivotement de cet étrier.

Bien que cette disposition ait donné et donne encore satisfaction, elle présente divers inconvénients.

Tout d'abord, elle impose un usinage particulier et précis du passage de l'étrier.

De plus, l'étrier et l'axe qui le traverse étant usuellement l'un et l'autre en métal, elle conduit entre ces pièces à un contact métal sur métal qui n'est pas nécessairement favorable à un coulissement et à un pivotement sans. incident de l'étrier sur l axe sans-précautions particulières.

Enfin elle implique en pratique un contact entre l'é- trier et l'axe tout au long du passage que comporte cet étrier pour cet axe, dont il résulte des frottements importants susceptibles d'être préjudiciables au bon fonctionnement de 1' ensemble, compte tenu notamment de la nature métal sur métal de ce contact.

Pour améliorer les conditions suivant lesquelles se font en service le coulissement et le pivotement de l'étrier, il a été proposé, dans le brevet français mentionné ci-dessus et dans son addition, de confiner en atmosphère protégée et lubrifiée, par des moyens d'étanchéité, le passage de l'étrier traversé par l'axe sur lequel celui-ci est engagé.

En particulier, dans l'addition en question, il a été proposé de rapporter sur l'étrier, à chacune des extrémités de ce passage, une piece propre à la mise en place d'un soufflet d'étanchéité et n'ayant pas d'autre fonction à assumer que le maintien d'un tel soufflet d'étanchéité.

La présente invention a d'une manière générale pour objet un développement des pièces ainsi rapportées de part et d'autre de l'étrier leur permettant d'assumer au contraire le guidage en coulissement et pivotement de cet étrier, tout en continuant, si désiré, à assurer conjointement la mise en place de soufflets d'étanchéité.

De manière plus précise, la présente invention a pour objet un frein du genre comportant un support fixe, un organe rotatif à freiner en forme de couronne globalement cylindrique, deux patins de freinage disposés chacun respectivement de part et d'autre de ladite couronne, et un étrier en forme générale de C qui est engagé radialement sur lesdits patins de freinage et ladite couronne, et qui, pour le pincement de cette dernière par les patins de freinage, d'une part contient un moyen de commande par lequel il agit sur un premier desdits patins de freinage, et d'autre part agit conjointement sur un deuxième de ceux-ci, ledit étrier étant monté coulissant et pivotant sur un support fixe par le moyen d'un axe, qui s 'é- tend entre deux jambages dudit support fixe, et qui traverse ledit étrier à la faveur d'un passage ménagé dans celui-ci, et une pièce se trouvant rapportée sur l'étrier à chacune des extrémités dudit passage, autour du débouché d'une telle extrémité, ce frein étant caractérisé en ce que ladite pièce constitue une coupelle, dont le fond s'étend transversalement vis-à-vis du passage de l'étrier et est percé d'un trou oblong,
la plus petite dimension dudit trou étant au moins égale au diamètre de l'axe traversant ledit passage, pour franchissement dudit fond par ledit axe, et en ce que le dit passage de l'étrier a des dimensions -supérieures à celles correspondantes du dit trou.

Ainsi, le guidage en coulissement et pivotement de l'é- trier étant assumé par les coupelles rapportées sur celui- ci, le passage que comporte cet étrier pour l'axe sur lequel il est engagé est libre de tout contact avec cet axe, et est déchargé de toute fonction de guidage.

Par suite, aucun usinage particulier n'est à prévoir pour ce passage ; en particulier lorsque l'étrier est une pièce moulée, et c'est le cas le plus fréquent, ce passage peut avantageusement et économiquement être brut de moulage.

En outre, les coupelles suivant l'invention permettent avantageusement d'améliorer les conditions suivant lesquelles se font en service le coulissement et le pivotement de l'é- trier.

En effet le guidage qu'elles assurent pour l'étrier se fait uniquement par la tranche des trous qu'elles comportent pour le passage de l'axe fixe correspondant, ce qui réduit d'autant les frottements.

De plus, ces coupelles formant des pièces distinctes de l'étrier, elles peuvent avantageusement être constituées d'une matière différente de la matière constitutive de cet étrier et plus appropriée à une minimisation des frottements, ou compcrter en surface une telle matière.

I1 peut s'agir par exemple de polymère fluoré tel que le tétrafluor éthylène.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques indexés
la figure 1 est une vue en coupe transversale du frein suivant l'invention, suivant la ligne I-I de la figure 2;
la figure 2 est, avec arrachement, un vue en plan de ce frein, suivant la flèche II de la figure 1;
la figure 3 en est une vue en coupe axiale, suivant la ligne III-III de la figure I
la figure 4 est, à échelle différente, une vue en perspective d'une coupelle mise en oeuvre suivant l'invention dans ce frein, d'un soufflet d'étanchéité qui lui est associé, et de diverses pièces établies axialement entre cette coupelle et ce soufflet.

On reconnaît sur ces figures un frein dont l'organe rotatif à freiner 10 présente la forme générale d'une couronne cylindrique allongée axialement autour de son axe, cette couronne 10 etant portée par un flasque 11 par lequel elle peut être assujettie à lrarbre à freiner (non représenté) ; il s' agit par exemple dlun frein pour véhicule automobile.

Un tel frein comporte un support fixe 12, destiné à en permettre la fixation à une fusée de l'arbre à freiner, deux patins de freinage 13 A, 13 B disposés chacun respectivement de part et d'autre de la couronne 10, le premier pour coopération avec la surface interne de celle-ci, et le second pour coopération avec sa surface externe , et un étrier 14 formant une pièce de commande propre à agir sur les patins de freinage 13A, 13 B pour pincement de la couronne 10 par ceuxci suivant une direction globalement radiale A de cette couronne dite ci-après axe de serrage passant par la zone médiane de chacun de ces patins de freinage.

Cet axe de serrage A a été représenté en traits interrompus sur les figures 1 et 3, et schématisé par sa trace sur la figure 2.

L'étrier 14 a une forme générale de C et s'étend radialement de part et d'autre de la couronne 10 et des patins de freinage 13 A et 13B ; il comporte à cet effet, aux extrémités d'une partie médiane 15 les reliant radialement entre elles une première aile 17A, qui est creusée d'un alésage 18 formant un cylindre pour un piston de commande 19 par lequel elle peut agir sur le patin de freinage 13 A, et une deuxième aile 17 B, dont l'extrémité est échancrée en 20 dans l'exemple présenté, et par laquelle elle peut agir sur le patin de freinage 13 B.

Le cylindre 18 communique avec un passage par lequel il peut être raccordé à une quelconque source de fluide sous pression (non représenté sur les figures).

Dans l'exemple représenté, le support fixe 12 admet un plan axial de symétrie P passant par l'axe de serrage A.

Ce plan axial de symétrie P est représenté par sa trace, en traits interrompus, sur les figures 1 et 2.

Le support fixe 12 comporte, disposés symétriquement de part et d'autre du plan de symétrie P, deux jambages 22, par lesquels il est adapté à être fixé à la fusée de l'arbre à freiner, et qui sont chacun engagés de part et d'autre de la couronne 10, à distance l'un de l'autre.

Dans le volume interne de la couronne 10, ces jambages 22 sont attelés circonférentiellement l'un à l'autre par une barrette de liaison en forme de cintre 23, qui contourne 1' aile 17A de l'étrier 14.

Extérieurement à la couronne 10, ils sont également attelés circonférentiellement l'un à l'autre, dans l'exemple de réalisation représenté, par une barrette de liaison en forme de poignée 24.

Du côté axialement opposé aux barrettes 23, 24, chacun des jambages 22 porte en saillie une oreille 25.

D'une des oreilles 25 que comporte ainsi le support fixe 12 à l'autre, un axe 26 s'étend sensiblement perpendiculairement au plan axial de symétrie P, pour un montage à pivotement et à coulissement de l'étrier 14.

Dans l'exemple de réalisation présenté cet axe 26 comporte un tirant fileté 27, dont la tête 28 prend appui sur l'oreille 25 d'un des jambages 22, qui traverse avec jeu cette oreille, et dont l'extrémité taraudée 29 est engagée à vissage dans le perçage 30, taraudé à cet effet, de l'oreille 25 de l'autre jambage 22 ; il comporte en outre, autour du fût 31 du tirant fileté 27, une entretoise tubulaire 32, qui s'étend d'une des oreilles 25 à l'autre, en prenant appui sur chacune de celles-ci.

Conjointement, pour son engagement sur l'axe 26, l'étrier 14, et plus précisément la partie médiane 15 de celuici, comporte un passage 34, globalement allongé perpendiculairement au plan de symétrie P.

A chacune des extrémités de ce passage 34, autour du débouché de telles extrémités, se trouve rapportée une pièce 35.

Suivant l'invention une telle pièce 35 constitue une coupelle, dont le fond 36 s'étend transversalement vis-à-vis du passage 34 de l'étrier 14, parallèlement au plan de symétrie P, et est perçé d'un trou oblong 37, pour franchissement par l'axe 26.

La plus petite dimension de ce trou 37 estdonc au moins égale au diamètre qe l'axe 26, et donc en pratique, au diamètre extérieur de l'entretoise tubulaire 32 que comporte cet axe 26 ; sa plus grande dimension s 'étend parallèlement à 1' axe de serrage A.

De plus,le passage 34 de l'étrier 14 a des dimensions supérieures à celles correspondantes du trou oblong 37 des coupelles 35.

Ainsi, le guidage de l'étrier 14 est assuré par ces seules coupelles 35, au droit de la tranche des trous oblonas 37 du fond 36 de celles-ci.

Autrement dit, le passage 34 de l'étrier 14 est libre de tout contact avec l'axe 26.

De ce fait, lorsque l'étrier 14 est une pièce moulée, et c'est usuellement le cas, le passage 34 qu'il comporte peut avantageusement être brut de moulage ; comme représenté il a globalement, dans ce cas, une forme de diabolo.

Formant des pièces distinctes de l'étrier 14, les coupelles 35 peuvent avantageusement être réalisées en un matériau choisi pour ses qualités de frottement ou recouvertes d'un tel matériau.

Par exemple il peut s'agir de pièces en polymère fluoré tel que le tétrafluor éthylène ; en variante il peut s'agir de pièces en acier recouvertes d'une telle matière.

En pratique, et tel que représenté, chaque coupelle 35, dont le contour est oblong, à l'image du trou 37 de son fond 36, est emboîtée par sa paroi latérale dans un logement 39 prévu à cet effet latéralement sur la partie médiane 15 de l'étrier 14, autour du débouché de l'extrémité correspondante du passage 34 de celui-ci.

Elle fait saillie hors de ce logement, et présente, au-delà de celui-ci, un rebord saillant 40 sur lequel est engagé un soufflet d'étanchéité annulaire 41 entourant l'axe 26.

A l'abri de ce soufflet 41, entre celui-ci et le fond 36 de la coupelle 35, sont successivement établis, une bague élastique fendue 42, qui est engagée dans une gorge de l'axe 26, et plus précisement dans une gorge de l'entretoise tubulaire 32 que comporte celui-ci, plusieurs rondelles 43 du type rondelles Belleville, qui sont au nombre de trois dans l'ensemble représenté et qui prennent appui sur la bague 42, et une rondelle de frottement 44, qui porte sur le fond 36 de la coupelle 35, et qui répartit sur celle-ci l'ensemble de l'effort élastique développé par les rondelles Belleville 43 i de préférence, et tel que représentée, cette rondelle de frottement est bloquée en rotation sur l'axe 26, sa péri phérie interne comportant radialement une dent en prise avec une rainure axiale de l'axe 26.

Par les rondelles Belleville 43 qui agissent sur cha- cune-de ses faces, l'étrier 14 se maintient élastiquement en position, hors de tout contact avec le support 12.

En outre, la zone de l'axe 26 suivant laquelle se fait le guidage de l'étrier 14, ainsi que l'ensemble du pas- sage 34 de celui-ci, se trouvent avantageusement, du fait des soufflets d'étanchéité 41, en atmosphère protégée, con venablement lubrifiée.

Par ailleurs, et de manière connue en soi, chaque patin de frottement 13 A, 13B est formé d'une plaquette de support 45A, 45B et d'une garniture de frottement 46A, 46B convenablement rappor.tée sur celle-ci, par exemple par collage.

Dans l'exemple de réalisation présenté, une telle plaquette de support 45A, 45B présente latéralement ensaillie perpendiculairement au plan axial de symétrie P, deux ergots 47A, 47B par lesquels elle porte axialement sur des épaulements 48 des jambages 22 du support fixe 12, figure 2.

Tel que schématisé en traits interrompus à la figure 3, un ressort de maintien 50, commun aux deux patins de freinage 13A, 13B, est usuellement associé à ceux-ci, entre eux et la partie médiane 15 de l'étrier 14, pour l'applica tion élastique de leurs ergots 47A, 47B contre les épaulements 48 des jambages 22.

Le fonctionnement d'un tel frein est bien connu par lui-même : lorsque du fluide sous pression est envoyé dans l'alésage formant le cylindre 18, le piston 19 applique le patin de freinage 13A contre la couronne-lO, et l'étrier 14 transmet l'effort correspondant au patin de freinage 13B,qui se trouve ainsi également appliqué contre cette couronne 10.

Celle-ci se trouve donc pressée par les patins de freinage 13A, 13B, c'e'st-à-dire serrée.

Lorsque laqpression~de fluide est relachée, la couronne 10 se trouve desserrée.

Lors d'un tel fonctionnement, l'étrier 14 est admis à se déplacer radialement, en étant guidé dans un tel mouvement par l'axe 26 qui le traverse, cet axe portant sur la tranche des trous 37 du fond 36 des coupelles 35 ; en raison de la surface arrondie de cet axe 26, l'étrier 14 est également admis à pivoter si nécessaire, pour suivre par exemple une éventuelle déformation en cône de la couronne 10.

Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution.

En particulier, il n'est pas impératif que l'axe traversant l'étrier pour son guidage en coulissement et pivotement soit constitué d'un tirant fileté doublé d'une entretoise tubulaire ; il pourrait au contraire être monobloc.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1) Frein du genre comportant un support fixe, un organe rotatif à freiner en forme de couronne globalement cylindrique, deux patins de freinage disposés chacun respectivement de part et d'autre de ladite couronne, et un étrier en forme générale de C, qui est engagé radialement sur lesdits patins de freinage et ladite couronne, et qui, pour le pincement de cette dernière par les patins de freinage, d'une part contient un moyen de commande par lequel il agit sur un premier desdits patins de freinage et d'autre part agit conjointement sur le deuxième de ceux-ci, ledit étrier étant monté coulissant et pivotant sur le support fixe par le moyen d'un axe, qui s'étend entre deux jambages dudit support fixe, et qui traverse ledit étrier à la faveur d'un passage ménagé dans celui-ci, et une pièce se trouvant rapportée sur l'étrier à chacune des extrémités dudit passage, autour du débouché d'une telle extrémité, caractérisé en ce que ladite pièce constitue une coupelle, dont le fond s'étend transversalement vis-à-vis du passage de l'étrier et est percé d'un trou oblong, la plus petite dimension dudit trou étant au moins égale au diamètre de l'axe traversant ledit passage, pour franchissement dudit fond par ledit axe, et en ce que le dit passage de l'étrier a des dimensions supérieures à celles correspondantes du dit trou.

2) Frein suivant la revendication 1, dans lequel des moyens élastiques établis annulairement autour de l'axe traversant le passage de l'étrier agissent latéralement sur celui-ci par l'intermédiaire d'une rondelle d'appui, caractérisé en ce que ladite rondelle d'appui porte sur le fond de la coupelle correspondante.

3) Frein suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la rondelle d'appui est bloquée en rotation sur l'axe traversant 1 'étrier.

4) Frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'étrier est une pièce moulée, caractérisé en ce que le passage que comporte cet étrier est brut de moulage.