FR2497307A1 - Disc brake mounted on splined shaft - has spring leaves on disc inner circumference to prevent axial movement and noise - Google Patents

Disc brake mounted on splined shaft - has spring leaves on disc inner circumference to prevent axial movement and noise Download PDF

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Abstract

The disc brake comprises a disc (10), a drive shaft (12) and a disc caliper (18). The drive shaft is grooved or splined (14) and the disc is machined to fit over the shaft. To maintain the disc in place on the shaft, three leaf springs (22) are machined in the disc. The leaf springs are formed by cutting an L-shaped slot (24,28) into the disc, equi-spaced around the base circumference. The leaves are forced radially outwards when the disc is assembled onto the shaft. A chamfered lead (28) is machined on the teeth of the shaft splines to assist the assembly.

Description

L'invention a pour objet un système de freinage comprenant au moins unThe subject of the invention is a braking system comprising at least one

disque de freinage coulissant axialement sur un organe  brake disc sliding axially on a member

d'entraînement en rotation cannelé notamment pour véhicule auto-  splined rotation drive, in particular for a motor vehicle

mobile et un disque de freinage pour un tel système de freinage.  mobile and a brake disc for such a braking system.

L'invention concerne en particulier un système de freinage du type frein à disque dans lequel l'étrier est monté fixe, étrier qui reçoit en ancrage et en coulissement deux éléments de friction susceptibles de venir en engagement de friction avec les faces opposées d'un disque tournant lors de la mise en oeuvre d'un moteur de frein agissant directement sur l'un des éléments de friction et agissant sur l'autre élément de friction par réaction au travers du disque coulissant sur un organe d'entraînement en rotation cannelé. On connaît du brevet US 2 985 259 un système de freinage  The invention relates in particular to a brake system of the disc brake type in which the caliper is mounted fixed, a caliper which receives in anchoring and sliding two friction elements capable of coming into friction engagement with the opposite faces of a rotating disc during the operation of a brake motor acting directly on one of the friction elements and acting on the other friction element by reaction through the sliding disc on a grooved rotation drive member. Known from US Patent 2,985,259 a braking system

du type défini ci-dessus dans lequel un étrier fixe reçoit en coulis-  of the type defined above in which a fixed stirrup receives in sliding

sement et en ancrage trois éléments de friction, entre lesquels sont interposés des disques coulissants sur un organe d'entraînement  cement and anchoring three friction elements, between which are interposed sliding discs on a drive member

en rotation. Dans ce type de système de freinage la liaison d'entraîne-  in rotation. In this type of braking system the drive link

ment et de coulissement entre les disques et l'organe d'entraînement en rotation se fait nécessairement avec du jeu de manière à pouvoir absorber les dilatations qui sont différentes entre les disques directement échauffés par le frottement dû au freinage et l'organe d'entraînement en rotation. Ces jeux nécessaires au coulissement des disques sont susceptibles d'entraîner des bruits d'une part, dûs à la vibration des disques et d'autre part, à la mise en butée des disques sur les cannelares correspondantes de l'organe d'entraînement en rotation. Par ailleurs,les disques étant libres de coulisser axialement le long de l'organe d'entraînement en rotation sont susceptibles de venir frotter sur les éléments de friction sous l'effet des différents  ment and sliding between the discs and the rotating drive member is necessarily done with play so as to be able to absorb the expansions which are different between the discs directly heated by friction due to braking and the drive member in rotation. These clearances necessary for the sliding of the discs are liable to cause noise on the one hand, due to the vibration of the discs and on the other hand, when the discs come into abutment on the corresponding grooves of the drive member. rotation. Furthermore, the discs being free to slide axially along the rotational drive member are liable to rub against the friction elements under the effect of the various

mouvements du véhicule.vehicle movements.

L'invention a pour objet un système de freinage dans lequel  The subject of the invention is a braking system in which

de tels inconvénients sont évités.  such disadvantages are avoided.

Dans ce but, l'invention propose un système de freinage compi'enant au inoins un disque de freinage susceptible d'être freiné au moyen d'éléments de friction, ledit disque étant monté coulissant axialement sur un organe d'entraînement en rotation  To this end, the invention provides a braking system including at least a braking disc capable of being braked by means of friction elements, said disc being slidably mounted axially on a rotating drive member.

cannelé caractérisé en ce que pour éviter le bruit et le coulis-  grooved characterized in that to avoid noise and sliding

sement intempestif dudit disque celui-ci comporte des lames élastiques, régulièrement réparties sur une circonférence, dont une extrémité prend appui sensiblement radialement sur ledit organe d'entraînement cannelé et dont l'autre extrémité est liée audit disque. Il apparaît ainsi que grace à l'invention, le disque est sollicité d'une part radialement par les lames élastiques, ce qui limite considérablement les phénomènes vibratoires, et d'autre part que ces mêmes lames élastiques jouent le rôle de frein pour tout mouvement axial des disques par rapport à l'organe d'entraînement  undesirable movement of said disc, the latter comprises elastic blades, regularly distributed over a circumference, one end of which bears substantially radially on said grooved drive member and the other end of which is linked to said disc. It thus appears that thanks to the invention, the disc is biased on the one hand radially by the elastic blades, which considerably limits the vibrational phenomena, and on the other hand that these same elastic blades play the role of brake for any movement axial of the discs relative to the drive member

en rotation.in rotation.

On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préféré de i invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - La Figure 1 est une rue en bout d'un système de freinage selon i 'invention dont certaines parties ont été représentées en coupe ou schématisées. - La Figure 2 est une vue en coupe agrandie suivant la ligne I-I de la figure 1 du disque présenté devant le moyeu avant son  A preferred embodiment of the invention will now be described by way of nonlimiting example with reference to the appended drawings in which: - Figure 1 is a street at the end of a braking system according to the invention, parts of which have have been shown in section or diagrammed - Figure 2 is an enlarged sectional view along line I-I of Figure 1 of the disc presented in front of the hub before its

montage sur celui-ci.mounting on it.

Le disque 10 représenté sur la figure 1 est monté sur un organe d'entraînement en rotation qui dans le mode de réalisation représenté est un moyeu 12, qui est prévu pour être associé à une partie tournante du véhicule (non représentée). Le disque 10 est entraîné en rotation par le moyeu 12 au moyen de canrelures 14 portées par le moyeu '12. Le disque 10 présente des dentures 16 qui s'engagent entre les cannelures 14 du moyeu 12. Le disque 10 est susceptible d'être freiné au moyen d'éléments de friction 18 reçus en ancrage et en coulissement sur un étrier 20 représenté schématiquement sur la figure. Un moteur de frein (non représenté) porté par l'étrier 20 est susceptible d'engager en friction les  The disc 10 shown in Figure 1 is mounted on a rotational drive member which in the embodiment shown is a hub 12, which is intended to be associated with a rotating part of the vehicle (not shown). The disc 10 is rotated by the hub 12 by means of grooves 14 carried by the hub '12. The disc 10 has teeth 16 which engage between the grooves 14 of the hub 12. The disc 10 is capable of being braked by means of friction elements 18 received in anchoring and sliding on a caliper 20 shown diagrammatically on the figure. A brake motor (not shown) carried by the caliper 20 is capable of frictionally engaging the

éléments de friction 18 contre le disque 10.  friction elements 18 against the disc 10.

Le disque 10 comporte trois lames élastiques 22 uniformé-  The disc 10 comprises three uniform elastic blades 22

ment réparties sur une circonférence. Chacune des lames 22 est formée  distributed over a circumference. Each of the blades 22 is formed

au moyen d'ouvertures 24 s'étendant circonférentiellement et débou-  by means of openings 24 extending circumferentially and opening out

chant à l'une de leur extrémité 26 au moyen d'une découpe 28 dans une ouverture 30 destinée au montage du disque sur le moyeu 12. La lame 22 formée entre l'ouverture 24 et l'ouverture 30 est en appui sur les sommets 36 des cannelures 14 par une surface d'appui 32 de l'une 34 de ses extrémités; la lame 22 est solidaire  edge at one of their ends 26 by means of a cutout 28 in an opening 30 intended for mounting the disc on the hub 12. The blade 22 formed between the opening 24 and the opening 30 bears on the vertices 36 of the grooves 14 by a bearing surface 32 of one 34 of its ends; the blade 22 is integral

du disque 10 par l'autre 40 de ses extrémités.  disc 10 by the other 40 of its ends.

On a représenté en pointillé sur la figure 1 la position des lames 22 avant leur montage sur le moyeu 12(voir également la figure  The position of the blades 22 before their mounting on the hub 12 is shown in dotted lines in FIG. 1 (see also the figure

2). On voit que la lame présente sur son extrémité 34 et en parti-  2). We see that the blade present on its end 34 and in part

culier sur la surface 32 une position par rapport au diamètre des sommets 36 des cannelures 14 une hauteur d'interférence "h". Chaque extrémité axiale des cannelures 14 présente un chanfrein 38 d'une hauteur radiale  bottom on the surface 32 a position relative to the diameter of the tops 36 of the grooves 14 an interference height "h". Each axial end of the grooves 14 has a chamfer 38 of a radial height

"c" supérieure à la hauteur d'interférence "h".  "c" greater than the interference height "h".

L'opération de montage du disque 10 sur le moyeu 12 s'effectue de la façon suivante: Le disque 10 est présenté en face du moyeu 12 (voir figure 2), les lames élastiques 22 étant dans leur position représentée en pointillé sur la figure 1. Les extrémités 34 des lames 22 viennent en contact avec les chanfreins 38 des cannelures 14. Un effort appliqué axialement sur le disque 10 dans la direction de la flèche B (figure 2) provoque grâce au chamfrein 38 le fléchissement des lames 22 dans la direction des flèches A. Lorsque l'effort axial appliqué au disque est suffisant pour vaincre l'effort résistant des lames 22, celles-ci prennent la position représentée en trait plein et le disque peut s'emboîter dans le moyeu 12, les dentures 16 pénétrant entre les  The disc 10 mounting operation on the hub 12 is carried out as follows: The disc 10 is presented opposite the hub 12 (see Figure 2), the elastic blades 22 being in their position shown in dotted lines in the figure 1. The ends 34 of the blades 22 come into contact with the chamfers 38 of the grooves 14. A force applied axially on the disc 10 in the direction of arrow B (FIG. 2) causes, by means of the chamfer 38, the deflection of the blades 22 in the direction of the arrows A. When the axial force applied to the disc is sufficient to overcome the resistant force of the blades 22, they assume the position shown in solid lines and the disc can fit into the hub 12, the teeth 16 penetrating between

cannelures 14 du moyeu 12. Le disque peut alors:être déplacé en coulis-  splines 14 of the hub 12. The disc can then: be moved in sliding

sement sur le moyeu jusqu'à sa position de travail. On procède alors  on the hub to its working position. We then proceed

au montage des éléments de friction 18 et de l'étrier 20.  mounting the friction elements 18 and the caliper 20.

Les lames élastiques 22 par leur surface d'appui 32 appliquent un effort F sur les sommets des cannelures 14 du moyeu 12. Cet effort d'appui F réparti sur la circonférence au moyen des trois lames 22 permet d'amortir les buits d'origine vibratoire du disque. Ces mêmes efforts F engendrent un effort de friction axial lors des sollicitations  The elastic blades 22 by their bearing surface 32 apply a force F on the tops of the grooves 14 of the hub 12. This bearing force F distributed over the circumference by means of the three blades 22 makes it possible to damp the original buits disc vibration. These same forces F generate an axial friction force during the stresses

axiales du disque empêchant ainsi le coulissement intempestif de celui-  axial of the disc thus preventing its inadvertent sliding

ci par rapport au moyeu. Le disque prendra ainsi à tout instant la position définie par le frein et s'y maintiendra grâce aux forces de  ci relative to the hub. The disc will thus take up at any time the position defined by the brake and will be maintained there thanks to

friction axiales provoquées par les lames 22.  axial friction caused by the blades 22.

Le démontage du disque 10 s'effectue dans l'ordre inverse des  The disassembly of the disc 10 is carried out in the reverse order of

opérations décrites ci-dessus.operations described above.

Il apparaît donc, à la lecture de ce qui précède, que les lames élastiques 22 du disque 10 permettent de limiter les bruits d'origine  It therefore appears, on reading the above, that the elastic blades 22 of the disc 10 make it possible to limit the original noises

249730?249730?

vibratoire et permettent au disque de conserver sa position entre deux freinages consécutifs. Il apparaît également que grâce à l'effort F engendré par les lames 22 un jeu peut être prévu entre les dentures 16 du disque 10 et les cannelures 14 du moyeu 12 sans risquer de provoquer des bruits parasites, ceci permet également d'absorber  vibration and allow the disc to maintain its position between two consecutive brakes. It also appears that thanks to the force F generated by the blades 22 a play can be provided between the teeth 16 of the disc 10 and the grooves 14 of the hub 12 without risking causing noise, this also makes it possible to absorb

les tolérances de fabrication sur les deux pièces en vis à vis c'est-  the manufacturing tolerances on the two opposite parts,

à-dire le disque 10 et le moyeu 12.  i.e. the disc 10 and the hub 12.

Il est bien évident que le moyeu 12 peut être fabriqué sans lés chanfreins 38, dans ces conditions il sera nécessaire d'utiliser un outil pour faire fléchir les lames 22 avant le montage du disque 10 sur le  It is obvious that the hub 12 can be manufactured without the chamfers 38, under these conditions it will be necessary to use a tool to flex the blades 22 before mounting the disc 10 on the

moyeu 12.hub 12.

Claims (6)

REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N SCLAIMS R E V E N D I C A T I O N S 1. Système de freinage comprenant au moins un disque de freinage (10) susceptible d'être freiné au moyen d'éléments de friction (18), ledit disque (10) étant monté coulissant axialement sur un organe d'entraînement en rotation (12) cannelé caractérisé en ce que pour éviter le bruit et le coulissement intempestif dudit disque (10) celui- ci comporte des lames élastiques (22), régulièrement réparties sur une  1. Braking system comprising at least one braking disc (10) capable of being braked by means of friction elements (18), said disc (10) being slidably mounted axially on a rotary drive member (12 ) grooved, characterized in that to avoid noise and untimely sliding of said disc (10), the latter comprises elastic blades (22), regularly distributed over a circonférence, dont une extrémité (34) prend appui sensiblement radiale-  circumference, one end of which (34) bears substantially radial- ment sur ledit organe d'entraînement (12) cannelé et dont l'autre extrémité  lying on said grooved drive member (12), the other end of which (40) est liée audit disque.(40) is linked to said disc. 2. Système de freinage suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'mune surface (32) de l'extrémité (34) de chaque lame (22) en appui sur ledit organe d'entraînement (12) se trouve à l'état libre à une distance radiale par rapport à l'axe du disque (10), différente  2. Braking system according to claim 1 characterized in that one surface (32) of the end (34) of each blade (22) bearing on said drive member (12) is in the free state at a different radial distance from the disc axis (10) du rayon des sommets (36) des cannelures (14) de l'organe d'entraîne-  the radius of the tops (36) of the grooves (14) of the drive member ment (12) définissant ainsi une hauteur d'interférence (h).  ment (12) thus defining an interference height (h). 3. Système de freinage suivant la revendication 2 caractérisé en ce que lesdites lames (22) sont localisées entre des zones du disque (10) circonférentiellement réparties et comportant des dentures  3. Braking system according to claim 2 characterized in that said blades (22) are located between zones of the disc (10) circumferentially distributed and comprising teeth (16) s'engageant dans ledit organe d'entraînement (12).  (16) engaging in said drive member (12). 4. Système de freinage suivant la revendication 3 caractérisé en ce que ledit organe d'entraînement (12) cannelé présente un chanfrein (38) d'extrémité axiale d'une hauteur radiale (c) supérieure à ladite  4. Braking system according to claim 3 characterized in that said grooved drive member (12) has a chamfer (38) of axial end with a radial height (c) greater than said hauteur d'interférence (h).interference height (h). 5. Système de freinage suivant la revendication 4 caractérisé en ce que lesdites lames (22) sont venues de matière avec ledit disque (10).  5. Braking system according to claim 4 characterized in that said blades (22) came integrally with said disc (10). 6. Disque de freinage (10), pour système de freinage selon l'une6. Brake disc (10), for braking system according to one des revendications I à 5, caractérisé en ce qu'il présente des ouver-  of claims I to 5, characterized in that it has openings tures (24) s'étendant circonférentiellement et débouchant à une des extrémités (26) au moyen d'une découpe (28) dans une ouverture (30), destinée au montage dudit disque sur un rogane d'entraînement(12)  tures (24) extending circumferentially and opening at one of the ends (26) by means of a cutout (28) in an opening (30), intended for mounting of said disc on a drive train (12) cannelé, pour former des lames élastiques (22).  grooved, to form elastic blades (22).
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