FR2503301A1 - Piece de commande pour frein, et frein comportant une telle piece de commande, notamment pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

LE FREIN SUIVANT L'INVENTION COMPORTE UN SUPPORT FIXE 12, UN ORGANE ROTATIF A FREINER 10, DEUX PATINS DE FREINAGE 13A, 13B DISPOSES CHACUN RESPECTIVEMENT DE PART ET D'AUTRE DE L'ORGANE ROTATIF 10, ET UNE PIECE DE COMMANDE 14, QUI EST APTE A COMMANDER UN SERRAGE DUDIT ORGANE ROTATIF 10 PAR LES PATINS DE FREINAGE 13A, 13B, ET EST EN DEUX PARTIES DISTINCTES 25A, 25B CONVENABLEMENT ASSEMBLEES L'UNE A L'AUTRE. SUIVANT L'INVENTION, LA PIECE DE COMMANDE 14 COMPORTE, INTERPOSEE ENTRE LES PARTIES 25A, 25B QUI LA CONSTITUENT, UN ELEMENT INTERCALAIRE 35, QUI EVITE TOUT CONTACT DIRECT ENTRE LESDITES PARTIES 25A, 25B, ET QUI EST PAR EXEMPLE EN UN MATERIAU DIFFERENT DU MATERIAU CONSTITUTIF DE CHACUNE DE CELLES-CI. APPLICATION NOTAMMENT AUX FREINS, A COURONNE PAR EXEMPLE, POUR VEHICULES AUTOMOBILES.

Description

La présente invention concerne d'une manière générale les freins, notamment pour véhicules automobiles, qui comportent globalement un support fixe, un organe rotatif à freiner, deux patins de freinage disposés chacun respectivement de part et d'autre dudit organe rotatif, et, pour serrage de l'organe rotatif par lesdits patins de freinage, une pièce de commande, qui, ayant une configuration générale de C propre à son engagement sur lesdits patins de freinage, est apte à agir sur l'un et l'autre de ceux-ci suivant une direction globalement transversale par rapport à l'organe rotatif.

Elle concerne plus particulièrement ceux de ces freins dans lesquels la pièce de commande, montée mobile transversalement par rapport à l'organe rotatif, comporte, d'une part, d'un premier côté dudit organe rotatif, un bloc hydraulique de commande, par lequel elle est adaptée à agir sur un premier des patins de freinage, pour application de celui-ci audit organe rotatif, et, d'autre part, de l'autre côté de celui-ci, une portée d'appui par laquelle elle est adaptée à agir sur le deuxième des patins de freinage, également pour application de celui-ci à l'organe rotatif.

I1 peut s'agir par exemple d'un frein à disque, c'està-dire d'un frein dans lequel l'organe rotatif à freiner est un disque globalement plat, auquel cas la pièce de commande est montée mobile axialement, c'est-à-dire parallèlement à 1' axe d'un tel disque, au droit des patins de freinage.Mais il s'agit de préférence d'un frein à couronne, ctest-à-dire d'un frein dans lequel l'organe rotatif à freiner est une couronne globalement cylindrique, auquel cas la pièce de commande est montée mobile radialement, c'est-à-dire parallelement à la direction radiale de cette couronne passant par la zone moyenne des patins de freinage.

Dans l'un et l'autre cas, la pièce de commande, qui est communément dite pince, et qui est usuellement réalisée en métal, peut être monobloc.

Mais, il a déjà été proposé de la réaliser en deux parties distinctes, notamment pour en faciliter la réalisation et le montage.

Dans un tel cas, les deux parties ainsi constitutives d'une telle pièce de commande sont convenablement assemblées l'une à l'autre, tout en demeurant à ce jour usuellement en contact direct l'une avec l'autre.

L'un des problèmes à résoudre dans la réalisation des freins comportant une telle pièce de commande est de minimiser les risques d'apparition en service du phénomène dit de "vapor Lock",suivant lequel, en raison de la chaleur dégagée par les patins de freinage, le fluide mis en oeuvre dans le bloc hydraulique de commande que comporte cette pièce de commande est l'objet d'une élévation de température suffisante pour en provoquer localement une vaporisation de nature à compromettre gravement les conditions de fonctionnement de tels freins.

Ce problème est d'autant plus critique avec les patins de freinage maintenant de plus en plus fréquemment mis en oeuvre que les garnitures de frottement de ceux-ci, dépourvues d'amiante, sont bonnes conductrices de la chaleur.

Pour limiter le transfert de chaleur en provenance du patin de freinage sur lequel agit le piston du bloc hydraulique de commande, et ainsi mininiser l'élévation correspondante en température du fluide contenu dans celui-ci, il a déjà été proposé de réaliser, non plus en métal, mais en matière synthétique, moins conductrice de la chaleur, ce piston.

Mais, du fait que la pièce de commande elle-même reste, elle, nécessairement, en métal, il se produit malgré tout, par conduction à travers cette pièce de commande, à partir de celui des patins de freinage sur lequel elle agit directement, du côté opposé au bloc hydraulique de commande, un échauffement non négligeable, et intempestif, du fluide contenu dans ce dernier.

La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition qui, tirant parti du fait que la pièce de commande est réalisée en deux parties distinctes, permet avantageusement de limiter cet échauffement.

De manière plus précise, la présente invention a tout d'abord pour objet une pièce de commande pour frein, du genre qui, ayant une configuration générale de C propre à son engagement sur deux patins de freinage disposés chacun respectivement de part et d'autre d'un organe rotatif à freiner, est en deux parties distinctes convenablement assemblées l'une a 1' autre, cette pièce de commande étant caractérisée en ce qu'elle comporte, interposiieentre lesdites parties, un élément intercalaire, qui évite tout contact direct entre celles-ci.

Par exemple l'élément intercalaire ainsi mis en oeuvre peut être en un matériau différent du matériau constitutif de chacune des parties concernées, ou comporter un tel matériau.

Dans ce cas, ce matériau est de préférence choisi pour être thermiquement isolant.

I1 peut s'agir par exemple, mais non obligatoirement, de matière synthétique, éventuellEment armée.

Mais l'élément intercalaire suivant l'invention peut également être formé d'un simple clinquant ou comporter un tel clinquant.

Quoi qu'il en soit, l'élément intercalaire suivant 1' invention qui peut avoir une structure unitaire ou composite constitue avantageusement, entre les deux parties constitue tives de la piece de commande, une barrière thermique, qui, notamment par le fait qu'elle implique l'interposition de deux interfaces entre lesdites parties, s'oppose au transfert de chaleur de la première de ces parties à l'autre, et minimise donc l'échauffement du fluide contenu dans le bloc hydraulique de commande que comporte la deuxième de celles-ci.

La présente invention a encore pour objet un frein, à disque ou à couronne, notamment pour véhicule automobile, comportant une pièce de commande ainsi constituée de deux parties distinctes séparées par un élément intercalaire en un matériau différent du matériau constitutif de chacune desdites parties.

Les objets de l'invention, leurs caractéristiques et leur avantages, ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels
la figure 1 est une vue axiale d'un frein comportant une pièce de commande suivant l'invention
la figure 2 est une vue en coupe axiale, suivant la ligne brisée II-II de la figure 3, de cette pièce de commande, représentée isolement;
la figure 3 en est une vue en plan, suivant la flèche
III de la figure 2;
la figure 4 en est une vue en élévation, suivant la flèche IV de la figure 2.

Ces figures illustrent à titre d'exemple l'application de l'invention à un frein à couronne, c'est-à-dire à un frein dont l'organe rotatif à freiner 10 a globalement la forme d' une couronne cylindrique allongée axialement autour de son axe, cette couronne 10 étant portée par un flasque 11 par lequel elle peut être assujettie à l'arbre à freiner.

I1 s'agit par exemple d'un frein pour véhicule automobile.

De manière connue en soi, un tel frein à couronne comporte globalement un support fixe 12, deux patins de freinage 13A, 13B disposés chacun respectivement de part et d'autre de la couronne 10, et une pièce de commande 14, qui a une configuration générale de C, et qui,engagée sur lesdits patins de freinage 13A, 13B et montée mobile transversalement par rapport à la couronne 10, c'est-à-dire montée mobile suivant une direction radiale de cette couronne 10 passant par la zone médiane des patins de freinage 13A, 13B, est apte à commander un serrage de ladite couronne 10 par lesdits patins de freinage 13A, 13B.

Le support 12 et les patins de freinage 13A, 13B étant connus par euxememes, et ne faisant pas partie de la présente invention, ils ne seront pas décrits en détail ici.

I1 en sera de même pour les autres constituants du frein concerné, à l'exception de la pièce de commande 14.

De manière connue en soi, cette pièce de commande 14 comporte, parallèlement à l'axe de la couronne 10, deux ailes 15A, 15B.

Dans l'aile 15A est formé, pour action sur le patin de freinage 13A, qui est celui situé du côté de la surface interne de la couronne 10 dans l'exemple de réalisation représenté, un bloc hydraulique de commande 17.

Ce bloc de commande hydraulique 17 comporte, creusé dans l'aile 15A de la pièce de commande 14, un alésage 18, dans lequel est monté coulissant un piston 19, et qui, par un embout non visible sur la figure, est adapté à être relié à une source de fluide sous pression.

C'est donc par le piston 19 du bloc de commande hydraulique 17 de son aile 15A que la pièce de commande 14 est adaptée à agir sur le patin de freinage 13A.

Par son aile 15B elle est par contre adaptée à agir directement sur le patin de freinage 13B, qui est celui disposé du côté de la surface externe de la couronne 10 dans l'exemple de réalisation représenté, ladite aile 15B présentant à cet effet une portée d'appui 20.

Les ailes 15A, 15 de la pièce de commande 14 sont reliées l'une à l'autre par une portion médiane commune 22, qui s'étend sensiblement radialement par rapport à la couronne 10, à proximité de la tranche libre de celle-ci.

Dans la forme de réalisation représentée, la pièce de commande 14 comporte en outre, en saillie sur son dos, c'est d-dire en direction opposée à la couronne 10, des ailettes de refroidissement 23.

De manière connue en soi, la pièce de commande 14 ainsi constituée est en deux parties distinctes 25A, 25B, convenablement assemblées l'une à l'autre.

Dans la forme de réalisation représentée, la partie 25A est formée de l'aile 15A et d'une fraction de la portion médiane 22, et la partie 25B est formée de l'aile 15B et de la fraction restante de la portion médiane 22.

En outre, dans cette forme de réalisation, le fractionnement en deux de la portion médiane 22 est sensiblement au droit de la tranche libre de la couronne 10.

Le partage ainsi fait de la pièce de commande 14 en deux parties distinctes 25A, 25B intéresse bien entendu également les ailettes de refroidissement 23.

En pratique, les parties 25A, 25B ainsi constitutives de la pièce de commande 14 sont l'une et l'autre réalisées en métal.

I1 peut s'agir d'un même métal, et par exemple d'aluminium, pour l'une et l'autre de ces deux parties 25A, 25B.

Mais, en variante, il peut s'agir aussi bien de métaux différents.

Dans l'exemple de réalisation représenté, les deux parties 25A, 25B de la pièce de commande 14 sont assemblées 1' une à l'autre par deux vis 27, qui, parallèlement l'une à 1' autre, s'étendent globalement parallèlement à la direction radiale de la couronne 10 passant par la zone médiane des patins de freinage 13A, 13B.

Chacune de ces vis 27 comporte une tête 28, qui prend appui sur le fond 29 d'un lamage 30 ménagé à cet effet dans la partie 25B, et un fût fileté 31, qui, traversant cette partie 25B à la faveur d'un alésage lisse 32 de celle-ci, est engagé à vissage dans un alésage taraudé 33 ménagé à cet effet en correspondance dans la partie 25A associée.

Suivant l'invention, la pièce de commande 14 comporte, interposé entre les deux parties distinctes 25A, 25B qui la constituent, un élément intercalaire 35, qui évite tout contact direct entre lesdites parties 25A, 25B. Dans la forme de réalisation représentée, cet élément intercalaire 35 a une structure unitaire et est en un matériau différent du matériau constitutif de chacune des parties 25A, 25B qu'il sépare.

En outre, dans cette forme de réalisation, cet élément intercalaire 35 s'étend sur la totalité, ailettes de refroi- dissement 23 comprises, de la surface suivant laquelle les deux parties 25A, 25B de la pièce de commande 14 sont assemblées l'une à l'autre.

En pratique, dans la forme de réalisation représentée, l'élément intercalaire 35 se présente sous la forme d'une plaquette, d'épaisseur sensiblement uniforme, convenablement découpée au contour de la section transversale correspondante de la pièce de commande 14.

Son épaisseur est quelconque, de l'ordre de 3 à 4 mm par exemple dans la forme de réalisation représentée, suffisamment faible en tout cas pour sa bonne tenue mécanique, notamment à la compression.

De préférence, le matériau constitutif de cet élément intercalaire 35 est choisi pour être thermiquement isolant.

De préférence également, mais non obligatoirement, il est choisi pour présenter un coefficient de dilatation thermique voisin de celui du matériau constitutif de l'une au moins des parties 25A, 25B de la pièce de commande 14, et donc dans la forme de réalisation représentée, de chacune de celles-ci.

I1 peut s'agir par exemple d'une matière synthétique,
éventuellement armée,
Ainsi qu'il est aisé de le comprendre, l'élément intercalaire 35 suivant l'invention s'oppose au transfert de chaleur de la partie 25B de la pièce de commande 14 vers la par tie 25A de celle-ci, et minimise donc l'échauffement du bloc hydraulique de commande 17 à partir de la chaleur communiquée en service à la partie 25B par le patin de freinage 13B.

Suivant un développement de l'invention, et dans le but de réduire encore le transfert de chaleur de la partie 25B de la pièce de commande 14 à la partie 25A de celle-ci, le fAt 31 des vis 27 assemblant l'une à l'autre ces deux parties 25A, 25B traverse avec jeu l'alésage correspondant 32 de la partie 25B, c'est-à-dire de celle des parties 25A, 25B qui est la plus proche de la tête 28 d'une telle vis 27.

Ainsi, lors de sa traversée de la partie 25B, ce fAt 31 est sans contact direct avec cette dernière.

Si désiré, un isolement plus poussé du fût 31 de chaque vis 27 vis-à-vis de la partie 25B peut être assuré en entourant d'un fourreau en matériau thermiquement isolant un tel fût 31 à la traversée de ladite partie 25 (non représenté sur les figures).

Parallèlement, suivant un développement de l'invention, une rondelle en matériau thermiquement isolant 37 est de préférence, et tel que représenté, interposée,éntre la tête 28 de chaque vis 27 et la partie 25B, c'est-à-dire celle des parties 25A, 25B de la pièce de commande 14 la plus proche de cette tête 28.

Ainsi, chaque vis 27, qui est en prise par l'extrémité de son fût fileté avec la partie 25A, et qui traverse un per çage approprié de l'élément intercalaire 35, est sans contact direct avec la partie 25B, et ne constitue pas de ce fait un pont thermique intempestif entre lesdites parties 25A, 25B.

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, l'implantation et/ou l'épaisseur de 1' élément intercalaire suivant l'invention sont indifférentes.

I1 n'est pas nécessaire, notamment, que cet élément intercalaire 35 soit disposé au droit de la tranche libre de la couronne 10, et/ou qu'il ait une épaisseur notable.

I1 suffit qu'un tel élément intercalaire constitue une barrière thermique entre d'une part l'aile 15B de la pièce de commande 14 par laquelle celle-ci agit sur le patin de frei nage 13B, et, d'autre part, l'aile 15A de cette pièce de commande 14 dans laquelle est formé le bloc hydraulique de commande 17.

En outre, cet élément intercalaire 35 n'est pas nécessairement plan.

I1 pourrait au contraire avoir une configuration quelconque, adaptée à celle de la surface suivant laquelle la pièce de commande 14 est fractionnée en deux parties distinctes 25A, 25B.

L'élément intercalaire 35 suivant l'invention ne s'étend d'ailleurs pas non plus nécessairement sur la totalité d'une telle surface.

I1 peut suffire qu'il s'étende sur une partie seulement de celle-ci.

Par ailleurs, les moyens assurant l'assemblage des parties 25A, 25B de la pièce de commande 14 ne sont pas nécessairement des vis 27 prenant appui sur l'une de ces parties et engagées à vissage dans l'autre de celles-ci.

I1 pourrait aussi bien s'agir par exemple de tirants traversant de manière semblable l'une et l'autre de ces parties.

De plus, l'élément intercalaire suivant l'invention n' est pas nécessairement en un matériau différent du matériau constitutif de chacune desdites parties 25A, 25B qu'il sépare.

En effet, les interfaces qu'il introduit par lui-même entre celles-ci peuvent suffire, au moins dans certains cas, par effet de plan de joint, à assurer la barrière thermique recherchée.

En pratique, l'élément intercalaire suivant l'invention peut être formé d'un simple clinquant, c'est-à-dire d'une fine lamelle de métal, d'épaisseur comprise entre quelques centièmes et quelques dixièmes de millimètre.

Lorsque les parties 25A, 25B à séparer sont en aluminium, ce clinquant peut par exemple être en acier.

Par ailleurs, si ci-dessus il a été supposé que l'élément intercalaire suivant l'invention avait une structure unitaire, il n'en est pas nécessairement ainsi.

Au contraire, il peut avoir une structure composite, de type sandwich par exemple.

Par exemple, il peut être formé de deux clinquants disposés chacun respectivement de part et d'autre d'une feuille ou lamelle intermédiaire, en papier ou autre matériau.

Par suite, au lieu d'être formé comme décrit ci-dessus de tel ou tel matériau, ayant telle ou telle qualité, il peut, en variante comporter un tel matériau, en association avec un ou plusieurs autres ayantéve;ntuellement des qualités différentes.

Enfin, le domaine d'application de l'invention ne se limite pas au cas ou l'organe rotatif à freiner est une couronne, mais s'étend aussi bien au cas où cet organe rotatif est un disque.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1) Pièce de commande pour frein, du genre qui, ayant une configuration générale de C propre à son engagement sur deux patins de freinage(13A, 13B) disposés chacun respectivement de part et d'autre d'un organe rotatif (10) à freiner, est en deux parties distinctes (25A, 25B) convenablement assemblées l'une à l'autre, caractériséeen ce qu'elle comporte, interposéaentre lesdites parties (25A, 25B), un élément intercalaire (35) qui évite tout contact direct entre celles-ci.

2) Pièce de commande pour frein suivant la revendication 1, caractériséeen ce que l'élément intercalaire (35) est en un matériau différent du matériau constitutif de chacune desdites parties(25A, 25B) ou comporte un tel matériau.

3) Pièce de commande pour frein suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément intercalaire (35) est en un matériau thermiquement insolant, ou comporte un tel ma tériau.

4) Pièce de commande pour frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément intercalaire (35) est choisi pour présenter un coefficient de dilatation thermique voisin de celui du matériau constitutif de l'une au moins des parties (25A, 25B) de ladite pièce de commande, ou comporte un tel matériau.

5) Pièce de commande pour frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément intercalaire (35) est en matière synthétique, éventuellement armée, ou comporte une telle matière synthétique.

6) Pièce de commande pour frein suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément intercalaire (35) est formé d'un simple clinquant, ou comporte un tel clinquant.

7) Pièce de commande pour frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'élément intercalaire (35) a une structure unitaire.

8) Pièce de commande pour frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'élément intercalaire (35) a une structure composite, du type sandwich par exemple.

9) Pièce de commande pour frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément intercalaire (35) s'étend sur la totalité de la surface suivant laquelle les deux parties (25A, 25B) de ladite pièce de commande sont assemblées l'une à l'autre.

10) Pièce de commande pour frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle les deux parties (25A, 25B) qui la constituent sont assemblées l'une à l'autre par au moins une vis (27), caractérisée en ce que le fût (31) de ladite vis (27) traverse avec jeu celle au moins (25B) des dites parties qui est la plus proche de sa tête (28).

11) Pièce de commande pour frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle les deux parties (25A, 25B) qui la constituent sont assemblées l'une à l'autre par au moins une vis (27), caractérisée en ce que, à la traversée de celle au moins (25B) desdites parties qui est la plus proche de sa tête (28), le fût de ladite vis est entouré par un fourreau en matériau thermiquement isolant.

12) Pièce de commande pour frein suivant l'une quelconque des revendications 10, 11, caractérisée en ce qu'une rondelle en matériau thermiquement isolant (37) est interposé entre la tète (28) de la vis (27) et la partie (25B) de ladite pièce de commande la plus proche de celle-ci.

13) Frein, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant un support fixe (12), un organe rotatif à freiner (10), deux patins de freinage (13A, 13B) disposés chacun respectivement de part et d'autre dudit organe rotatif (10) et uné pièce de commande (14) ayant une configuration générale de C, qui, engagée sur lesdits patins de freinage (13A, 13B) et montée mobile transversalement par rapport audit Organe rotatif (10), est apte à commander un serrage dudit organe rotitif (10) par lesdits patins de freinage (13A, 13B), caractérisé en ce que ladite pièce de commande (14) est conforme à 1' une quelconque des revendications 1 à 12.