FR2680216A1

FR2680216A1 - Frein a disque a garnitures partielles et a etrier flottant, pour vehicule automobile, et ressort a lame et plaquette de frein pour un tel frein.

Info

Publication number: FR2680216A1
Application number: FR9209850A
Authority: FR
Inventors: Thiel Rudolf; Doell Andreas; Halasy-Wimmer Georg
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1991-08-09
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1993-02-12
Anticipated expiration: 2012-08-07
Also published as: US5464077A; GB9212222D0; JPH05193466A; GB2258505B; FR2680216B1; US5343985A; DE4126339A1; DE4126339C2; GB2258505A

Abstract

Ce frein à disque comprend un support de frein, un étrier flottant (1) et une première et une deuxième plaquettes de frein disposées sur le côté axialement intérieur du disque de frein et à distance l'une de l'autre. Suivant l'invention, une troisième plaquette de frein (6) est disposée sur le côté axialement extérieur du disque de frein (10) et est fixée sur l'étrier flottant (1) et le centre de gravité des surfaces de friction de cette troisième plaquette de frein (6) est situé, dans la direction circonférentielle du disque de frein, pratiquement au milieu entre les centres de gravité des surfaces de friction de la première et de la deuxième plaquettes de frein (5, 7) disposée sur le côté axialement intérieur.

Description

1. La présente invention concerne un frein à disque à garnitures

partielles et à étrier flottant, pour véhicule automobile, ce frein à disque, qui est

conçu pour une puissance élevée de freinage, compre-

nant un support de frein, fixé rigidement sur la fu-

sée d'essieu du véhicule, un étrier flottant, qui s'étend au-dessus du bord extérieur d'un disque de

frein et est guidé au moyen de guides à pièce cylin-

driques de façon à pouvoir se déplacer axialement en transition sur le support de frein, des plaquettes de frein, qui sont disposées de part et d'autre du disque de frein et parmi lesquelles une première et une deuxième plaquettes sont disposées sur le côté

axialement intérieu:: du disque de frein et à distan-

ce l'une de l'autre dans la direction périphérique de ce disque et prennent appui sur le support de frein, et un dispositif d'actionnement hydraulique qui est prévu pour l'application des plaquettes de frein sur le disque de frein et qui est disposé sur le côté axialement intérieur de l'étrier flottant

et comprend au moins deux cylindres de frein compor-

tant des pistons de frein qui y coulissent.

Les véhicules automobiles, qui atteignent des vitesses élevées de déplacement, ont besoin de freins de plus en plus puissants, Les freins à puissance élevée rendent entre autres nécessaire un diamètre du disque de frein qui soit le plus grand possible Par ailleurs, les diamètres des roues du véhicule ne doivent pas être augmentés Du fait de ces deux conditions, l'espace de montage disponible pour les freins entre le bord extérieur du disque de frein et la jante de la roue est extrêmement étroit Habituellement, l'étrier de frein d'un frein à disque est disposé à cheval sur le bord extérieur

du disque de frein, de sorte que les dimensions ra-

diales du pont de l'étrier de frein qui est disposé

dans l'espace indiqué de montage limitent le diamè-

tre du disque de frein Par ailleurs, le pont de

l'étrier doit posséder une certaine épaisseur mini-

male, étant donné qu'il transmet les forces qu'il

est nécessaire d'appliquer pour le freinage.

Par EP O 412 541, on connaît un frein à disque, pouvant fournir une puissance élevée de freinage, dont l'étrier de frein est réalisé sous la forme d'un cadre flottant qui est guidé, au moyen de guidage à pièce hydraulique, de façon à pouvoir se déplacer en translation axiale sur un support de frein monté fixe sur la fusée d'essieu du véhicule et qui s'étend dans la direction axiale au-dessus du bord extérieur du disque de frein Ce bâti flottant contient quatre plaquettes de frein qui sont disposées de part et d'autre du disque de frein et il transmet la force d'application du

frein Les forces circonférentielles sont transmi-

ses au support de frein par les plaquettes de

frein Le support de frein est monté sur le véhicu-

le sur le côté axialement intérieur de la roue.

Afin de pouvoir absorber les forces circonférentiel-

les des deux plaquettes de frein situées axialement à l'extérieur, le support de frein comporte un bras

de support qui chevauche le bord extérieur du dis-

que de frein.

Les freins à puissance élevée rendent né-

cessaires des surfaces importantes de friction des plaquettes de frein Toutefois, un agrandissement des plaquettes de frein, notamment dans la direction

circonférentielle du disque de frein, a comme incon-

vénient le fait que la surface de friction n'est plus appliquée d'une manière uniforme, même si, au

lieu d'un cylindre de frein, on en utilise deux dis-

posés l'un à côté de l'autre En outre, des plaquettes

de frein de grandes dimensions favorisent l'appari-

tion de bruits de frein et d'un frottement, notamment lorsque la force circonférentielle apparaissant lors

du freinage est transmise, du côté de sortie du dis-

que de frein, de la plaquette de frein au bottier de frein C'est pourquoi, on utilise deux plaquettes de frein de faible longueur qui sont appliquées sur le disque de frein, en étant séparées l'une de l'autre, par deux pistons de frein disposés l'un à côté de l'autre. Une autre condition exigée des freins à puissance élevée est que leur poids doit être aussi

faible que possible En effet, des freins lourds po-

sent un problème particulier, étant donné qu'ils ac-

croissent les masses non suspendues chargeant les

roues du véhicule Cela a, là encore, des effets né-

gatifs sur le comportement de conduite du véhicule.

C'est pour cette raison que la puissance du frein ne

peut pas être accrue d'une manière simple en augmen-

tant les dimensions du frein.

L'invention a pour but de fournir un frein

à disque, à garnitures partielles et à étrier flot-

tant, du type à puissance élevée de freinage, qui

possède un comportement de confort en ce qui concer-

ne la production de bruits et le frottement.

A cet effet, l'invention a pour objet un frein à disque, à garnitures partielles et à étrier

flottant, pour véhicule automobile, du type généri-

que précité, caractérisé en ce qu'une troisième pla-

quette de frein est disposée sur le côté axialement extérieur du disque de frein et est fixée sur l'étrier

flottant et en ce que le centre de gravité de la sur-

face de friction de cette troisième plaquette de frein

est situé, dans la direction circonférentielle du dis-

que de frein, pratiquement au milieu des centres de gravité des surfaces de friction de la première et de la deuxième plaquettes de frein disposées sur le

côté axialement intérieur.

L'invention a aussi pour objet un frein à disque, à garnitures partielles et à étrier flottant, pour véhicule automobile, du type générique précité,

caractérisé en ce que, sur le côté axialement exté-

rieur du disque de frein, une troisième et une qua-

trième plaquettes de frein sont disposées et sont

fixées sur l'étrier flottant et en ce que les cen-

tres de gravité des surfaces de friction des deux

plaquettes de frein extérieures, ont, vu dans la di-

rection circonférentielle du disque de frein, un es-

pacement plus grand que les centres de gravité des

surfaces de friction des première et deuxième pla-

quettes de frein axialement intérieures et sont si-

tués plus près du bord de l'étrier flottant que ces

derniers centres de gravité.

En principe, le but visé par l'invention est atteint par le fait que les centres de gravité des surfaces de friction de plaquettes de frein s'appliquant sur des côtés différents du disque de

frein dans le sens axial sont situés non pas en re-

gard les uns des autres, mais d'une manière décalée dans la direction circonférentielle du disque de frein. De préférence, un frein à disque conforme à l'invention, correspondant à la première solution indiquée plus haut, comporte trois plaquettes de

frein dont deux sont disposées sur le côté axiale-

ment intérieur du disque de frein et à une certaine

distance l'une de l'autre dans la direction circonfé-

rentielle Une troisième plaquette de frein est si-

tuée sur l'autre côté dans le sens axial et recouvre, par sa surface de friction et vu en projection, la distance séparant les deux autres plaquettes de frein De préférence, la surface de friction de la

troisième plaquette de frein est pratiquement éga-

Q 5 le à la somme des surfaces de friction des deux au-

tres plaquettes de frein, de façon à donner l'assu-

rance que les trois garnitures de friction s'usent

d'une manière à peu près égale.

Suivant l'autre solution indiquée plus haut, il est prévu quatre plaquettes de frein dont deux se trouvent sur le côté axialement intérieur du disque de frein et deux sur son côté axialement extérieur Les deux premières plaquettes de frein

ont entre elles, dans la direction circonférentiel-

le, un espacement plus petit que les deux autres, de sorte que, là encore, il existe un agencement décalé.

L'expérience a prouvé que l'agencement dé-

calé offre l'avantage d'éviter dans une large mesure un frottement du frein ou des bruits de frein, comme par exemple un crissement Cela est probablement dû au fait qu'étant donné que les points principaux de sollicitation sont disposés d'une manière décalée

dans l'espace le long du disque de frein, les ondula-

tions vibratoires et les variations d'épaisseur du disque de frein agissent d'une manière compensée en

étant décalées dans le temps d'un point de sollicita-

tion à l'autre.

Suivant une forme préférée de réalisation,

la force circonférentielle apparaissant lors du frei-

nage sur la troisième (et éventuellement la quatrième) plaquette de frein est absorbée par l'étrier flottant et, à partir de ce dernier, est transmise au support de frein par l'intermédiaire d'un guidage par pièce

cylindrique Ainsi, la force circonférentielle appa-

raissant lors du freinage du fait d'une plaquette de frein fixée sur l'étrier flottant sur le côté axialement extérieur est transmise au support de frein non pas directement, mais indirectement par l'intermédiaire de l'étrier flottant Dans ce cas, le support de frein peut être réalisé d'une manière particulièrement simple et aisée, étant donné qu'il ne doit pas s'étendre d'un côté du disque de frein dans le sens axial à l'autre, en passant par-dessus son bord extérieur, en vue d'absorber directement, de cet autre côté, la force circonférentielle d'une

plaquette de frein extérieure.

D'une manière avantageuse, il peut être en-

visagé que le guidage par pièce cylindrique comporte

une pièce cylindrique de support fortement dimension-

née qui est agencée de façon à pouvoir se déplacer

axialement en translation pratiquement sans jeu ra-

dial dans un alésage et qui absorbe pratiquement tou-

te la force circonférentielle de la troisième (et éventuellement la quatrième) plaquette de frein et qu'il soit prévu au moins une autre pièce cylindrique

de guidage, faiblement dimensionnée, qui ne sert pra-

tiquement qu'au guidage de l'étrier flottant et est montée élastiquement avec du jeu dans un palier Un

tel guidage par pièce cylindrique, comprenant une piè-

ce cylindrique de support transmettant la force cir-

conférentielle et une pièce cylindrique de guidage guidée élastiquement, a l'avantage que des tolérances dues à la technique de fabrication, par exemple des espacements, présentant un faible écart, entre les deux pièces cylindriques peuvent être compensées par

le guidage élastique.

De préférence, la pièce cylindrique de sup-

port fortement dimensionnée peut être disposée dans la zone située entre les deux cylindres de frein et entre la première et la deuxième plaquettes de frein

et une pièce cylindrique de guidage faiblement dimen-

sionnée peut être disposée dans chacune des deux zo-

nes de bord du frein qui sont situées extérieurement dans la direction circonférentielle du disque de frein Ainsi, la pièce cylindrique de support est

disposée, suivant une disposition symétrique, au mi-

lieu du frein Du fait du flux uniforme de force existant à cet endroit et étant donné que la pièce cylindrique agit sur une zone du support de frein

qui, sans cela, est exempte de sollicitation, le gui-

dage par pièce cylindrique ne peut pratiquement pas se coincer dans le cas de cet agencement et est donc

à mouvement libre.

Suivant un mode préféré de réalisation du support de frein, il peut être prévu que ce dernier comprenne une section de fixation qui est orientée pratiquement dans la direction circonférentielle du

disque de frein et à partir de laquelle un bras cen-

tral de support et deux bras de support disposés extérieurement dans la direction circonférentielle s'étendent dans le sens radial en direction du bord

du disque de frein, en vue d'absorber les forces cir-

conférentielles de la première et la deuxième pla-

quettes de frein qui sont disposées chacune entre les bras de support pris deux à deux, tandis que le bras

central de support comporte un alésage destiné à rece-

voir la pièce cylindrique de support et que les deux bras extérieurs de support sont pourvus chacun d'un perçage destiné à l'une des tiges de guidage Grâce à sa configuration simple, un tel support de frein est particulièrement bien adapté pour faire partie de la

fusée d'essieu du Véhicule.

Plus particulièrement dans le cas d'un sup-

port de frein faisant partie de la fusée d'essieu, la

pièce cylindrique de support est de préférence emboi-

tée à force dans un alésage du support de frein et

coulisse axialement dans un alésage de l'étrier flot-

tant Toutefois, suivant les particularités des dis-

positions relatives dans l'espace, il peut aussi être avantageux de prévoir que la pièce cylindrique de

support soit embo 5 tée à force dans un alésage de l'é-

trier flottant et coulisse axialement dans un alésage du support de frein, l'emboîtement à force se faisant de préférence dans la zone du vérin hydraulique prévu dans l'étrier flottant Le poids du frein peut encore être réduit si, d'une manière avantageuse, la pièce

cylindrique de support est creuse dans sa partie cou-

lissant axialement.

D'une manière avantageuse, l'étrier flottant

peut être réalisé suivant une configuration en coquil-

le comportant des évidements par lesquels on peut met-

tre radialement en place les plaquettes de frein ou les extraire radialement vers l'extérieur, tandis que

la zone de l'étrier flottant qui chevauche le bord ex-

térieur du disque de frein est réalisée très étroite.

Un étrier flottant ainsi agencé se caractérise par une masse très faible, combinée à une rigidité extrême, et il autorise un diamètre important du disque de frein, étant donné qu'en raison de sa faible épaisseur dans la zone située entre le bord extérieur du disque de frein et la jante de la roue, il n'a besoin que d'un faible espace de montage Les conditions imposées à

un frein à puissance élevée sont aussi ici particuliè-

rement bien remplies Il s'y ajoute la facilité d'en-

tretien, étant donné que c'est d'une manière simple qu'on peut monter et démonter les plaquettes de frein en les faisant passer par les évidements de l'étrier flottant. Pour des raisons relevant de la technique de fabrication, il y a avantage à prévoir que le bottier de l'étrier flottant soit réalisé pratiquement en deux parties, la séparation entre les parties du bottier s'étendant pratiquement dans le plan du disque de

frein, et que les deux parties de bottier soient main-

tenues ensemble par trois vis, parallèles à l'axe du disque de frein, dont l'une est disposée dans la zone centrale de l'étrier flottant et les deux autres dans les zones de ses bords disposés extérieurement dans la

direction circonférentielle L'avantage de cet agence-

ment réside dans le fait que les alésages des cylindres

de frein peuvent être usinés d'une manière simple L'as-

semblage des parties de boîtier par trois vis qui est décrit ci-dessus permet de réduire encore le poids du frein en comparaison de l'utilisation de quatre vis qui

est sans cela courante L'assemblage central par vis in-

flue en outre favorablement sur le comportement vibra-

toire du frein.

Néanmoins, l'étrier flottant peut aussi être réalisé d'une seule pièce Dans ce cas, les alésages des cylindres de frein doivent être réalisés à partir

de l'extérieur et les vérins hydrauliques doivent en-

suite être fermés par des couvercles.

Dans le cas, usuel et connu aussi par EP O 412 541, de la fixation des plaquettes de frein sur des

broches de maintien qui sont disposées dans la zone si-

tuée entre la jante de la roue et le bord extérieur du disque de frein, le diamètre maximal possible du disque de frein est limité en fonction des circonstances En outre, un outil spécial est nécessaire pour le montage

et le démontage des plaquettes de frein.

Ces inconvénients n'apparaissent pas dans le

cas d'un développement avantageux de l'invention con-

sistant à prévoir, dans le cas d'un frein à disque à garnitures partielles comportant une plaquette de frein

constituée d'une garniture de friction et d'une pla-

que de support: qu'au moins une plaquette de frein située du côté de la plaque de support opposé à la garniture de friction, comporte une saillie axiale qui s'évase vers son extrémité libre, que cette saillie s'engage dans une gorge ménagée à l'intérieur d'un piston de frein creux ou dans un perçage étagé ménagé dans l'étrier flottant, et que la plaquette de frein est

soumise à la précontrainte, dans la direction radia-

le, d'un ressort fixé sur le support de frein ou sur

l'étrier flottant, de façon que la saillie s'enclen-

che dans la gorge ou le perçage étagé d'une manière sûre, mais amovible; que la saillie de la plaquette de frein est constituée par une broche qui est fixée par soudage sur la plaque de support ou qui est emboîté à force dans un perçage de cette plaque de support; que la saillie de la plaquette de frein est constituée par une partie repoussée réalisée sur la plaque arrière; que la saillie de la plaquette de frein s'évase d'une manière conique vers son extrémité libre et que

la gorge ou le perçage étagé comporte un tronçon co-

nique; qu'un ressort à lame, fixé sur le support de frein, comporte au moins deux pattes d'ancrage qui entourent une section de fixation du support de frein et sont enclenchées à cet endroit, et que le ressort à lame comporte une patte élastique qui prend appui sur le petit côté radial de la première ou la deuxième

plaquette de frein et soumet cette dernière à une pré-

contrainte dans la direction radiale; et que, sur le côté de l'étrier flottant situé à l'extérieur dans le sens axial, il est fixé, par il vissage, un ressort à lame qui comporte au moins une

patte élastique qui prend appui sur le petit côté ra-

dial d'une troisième ou d'une quatrième plaquette de frein disposée du même côté axial et qui soumet cette

dernière à une précontrainte dans la direction radiale.

Les moyens de fixation sont disposés sur la face arrière des plaquettes de frein et dans la zone intérieure du frein et ils ne limitent pas le diamètre du disque de frein Pour le montage, on introduit de l'extérieur une plaquette de frein par un évidement de

l'étrier flottant, on l'appuie radialement sur un res-

sort et on l'enclenche, par une saillie de la plaque arrière, sur l'étrier flottant ou sur un piston de frein Le montage ou le démontage peut être réalisé à

la main d'une manière sûre et rapide.

Les particularités des deuxième, troisième et

quatrième alinéas de l'avant-dernier paragraphe cons-

tituent des formes avantageuses de réalisation des pla-

quettes de frein en ce qui concerne les moyens de fixa-

tion considérés La forme conique de la saillie de la

plaque arrière qui est prévue au quatrième alinéa pré-

cité donne l'assurance que la plaquette de frein est appliquée sans cliquetis sur le piston de frein ou

l'étrier flottant Les particularités du cinquième ali-

néa de l'avant-dernier paragraphe permettent la réalisa-

tion la plus simple d'un ressort servant à assurer la

précontrainte d'une plaque de frein en appui sur le pis-

ton de frein et son enclenchement le plus simple sur le support de frein Les particularités du sixième alinéa concernent un ressort simple permettant d'assurer la précontrainte de la plaque de frein fixée sur le bâti flottant. En ce qui concerne son comportement d'émission de bruits, le frein à disque conforme à l'invention

peut encore être amélioré par la combinaison de parti-

cularités consistant à prévoir, dans le cas d'un frein

à disque à garnitures partielles comprenant une pla-

quette de frein qui comporte une garniture de friction et une plaque de support et qui est fixée sur l'étrier flottant du côté situé vers l'extérieur dans le sens axial: d'une part, que la plaque arrière est pourvue, sur sa face opposée à la garniture de friction, de deux nervures allongées qui s'étendent le long de cette plaque arrière, à distance l'une de l'autre et

parallèlement l'une à l'autre, d'une manière prati-

quement perpendiculaire à la direction circonféren-

tielle du disque de frein, que l'étrier flottant est pourvu de rainures qui sont associées à ces nervures et sont disposées d'une manière correspondante et dans lesquelles ces nervures s'engagent et que la largeur et l'espacement des rainures, mesurées dans

la direction circonférentielle, sont légèrement supé-

rieures à ceux des nervures et; d'autre part, que les nervures sont formées en

saillie à partir de la plaque arrière.

Les nervures décrites servent à transmettre la force circonférentielle d'une plaquette de frein disposée du côté situé à l'extérieur dans le sens axial au cadre flottant L'agencement des nervures

et des rainures, et notamment leurs espacements mu-

tuels, donnent l'assurance que la force circonféren-

tielle est toujours transmise par la nervure se trou-

vant sur le côté d'entrée du disque de frein L'expé-

rience prouve qu'une telle plaquette de frein "tirée" ne subit pas, lors du freinage, une excitation la

faisant entrer en vibrations produisant des bruits.

L'invention a aussi pour objet des ressorts à lame ou des plaquettes de frein qui sont destinés à être utilisés dans un frein à disque conforme à 1.3

l'invention et sont conçus en conséquence, en pré-

voyant: pour le ressort à lame: que le ressort à lame est formé d'une pièce en tôle à ressort et qu'il comporte au moins deux pattes d'ancrage destinées à s'enclencher sur un support de frein et une patte élastique destinée à assurer la précontrainte d'une plaquette de frein,; que le ressort à lame est formé d'une seule pièce en tôle à ressort, qu'il comprend une section

centrale comportant un perçage permettant le passa-

ge d'une vis de fixation et qu'au moins une patte élastique, de préférence deux pattes élastiques orientées dans des sens opposés, destinées à assurer

la précontrainte d'une plaquette de frein ( 6), par-

tent de la section centrale, et, pour la plaquette de frein, celle-ci comprenant une garniture de friction et une plaque de support:

que, sur son côté opposé à la garniture de fric-

tion, la plaque de support est pourvue d'une saillie qui avance par rapport au plan de la plaque de support ( 38, 39) et s'évase vers son extrémité libre; que la saillie est constituée par une broche ou pièce cylindrique qui est fixée par soudage sur la plaque de support ou qui est emboltée à force dans un perçage de cette plaque de support;

que la saillie est constituée par une partie re-

poussée réalisée sur la plaque arrière; que la saillie comporte une partie conique dont le diamètre croît vers l'extrémité libre;

que l'autre petit côté radial de la plaque arriè-

re est pourvu d'une partie en forme d'oeillet; que, dans le cas o la plaquette de frein est prévue pour une fixation sur l'étrier flottant, sur le côté axialement extérieur de celui-ci, il est prévu que, sur son côté opposé à la garniture de friction, la plaque de support est pourvue de deux nervures

allongées qui s'étendent le long de la plaque de sup-

port à distance l'une de l'autre et parallèlement l'une à l'autre; et que les nervures sont façonnées en saillie sur

la plaque arrière.

Des exemples de réalisation de l'invention

sont exposés ci-après en détail en regard des des-

sins. On voit à la figure 1, une vue de dessus d'un frein à disque, conforme à l'invention, comportant trois plaquettes de frein;

à la figure 2, une vue d'ensemble, en perspec-

tive, du frein à disque; à la figure 3, une représentation des centres

de gravité des surfaces de friction qui sont dispo-

sés d'une manière décalée; à la figure 4, une vue d'arrière du frein à disque, dans la direction A de la figure 1;

à la figure 5, une vue de devant, partielle-

ment en coupe, du frein à disque, dans la direction B de la figure 1;

à la figure 6, une vue en coupe suivant la li-

gne C-C de la figure 1, avec une pièce cylindrique de support emboîtée à force dans le support de frein; à la figure 7, une vue partielle et en coupe,

* analogue à celle de la figure 6, avec une pièce cy-

lindrique de support embottée à force dans l'étrier flottant;

à la figure 8, une représentation en perspec-

tive du support de frein;

à la figure 9, une représentation en perspec-

tive d'une plaquette de frein prévue pour être fixée sur l'étrier flottant;

à la figure 10, une représentation en perspec-

tive d'une plaquette de frein prévue pour être fixée sur le support de frein et sur le piston de frein; à la figure 11, en coupe, un détail de la fixation d'une plaquette de frein, comportant une broche emboîtée à force dans un perçage de la plaque arrière d'une plaquette de frein; à la figure 12, un détail analogue à celui de la figure 11, comportant une broche fixée par soudage sur la plaque arrière; et à la figure 13, un détail analogue à celui de la figure 11, comportant une pièce repoussée réalisée

en saillie sur la plaque arrière.

Sur les figures 1 et 2, on reconnaît en pre-

nier lieu un étrier flottant 1 qui, comportant une

structure en coquille, présente trois grands évide-

ments 2, 3, 4 par lesquels on peut passer pour monter et démonter trois plaquettes de frein 5, 6, 7 L'étrier flottant 1 s'étend au-dessus du bord extérieur d'un

disque de frein 10 (figure 6) et, sur son côté axiale-

ment intérieur, il est pourvu d'une unité hydraulique qui comprend deux cylindres de frein 11, 12, disposés l'un à côté de l'autre, et deux pistons de frein 13, 14. L'étrier flottant 1 est constitué de deux parties de boîtier 8, 9 qui sont assemblées au moyen de trois vis 15, 16, 17 Une vis 16 est disposée au milieu du boîtier et deux vis 15, 17 sont disposées dans les zones des bords de l'étrier flottant 1 qui

sont situées à l'extérieur dans la direction circon-

férentielle du disque de frein 10, suivant une ligne

passant par les axes de pistons de frein (figure 4).

Cet agencement donne l'assurance que les vis 15, 16,

17 ne transmettent aucun couple de flexion ou seule-

ment de faibles couples de flexion et ne sont prati-

quement soumises qu'à des sollicitations en traction.

Elles n'ont pas besoin d'être fortement dimension-

nées Le pont 18 assemblé au moyen de la vis 16 par-

ticipe au renforcement de l'étrier flottant 1 Vu dans son ensemble, grâce à sa structure en coquille

comportant les évidements 2, 3, 4 et grâce à l'agen- cement des vis 15, 16, 17, l'étrier flottant 1 est

rendu optimal en ce qui concerne la résistance méca-

nique et le poids que doit posséder un frein à puis-

sance élevée.

La figure 8 représente un support de frein 19 qui, en vue de son ancrage sur la fusée d'essieu du véhicule qui n'est pas représentée, comporte deux

perçages 20, 21, destinés au passage de deux vis d'an-

crage Un bras central de support 24 et deux bras extérieurs de support 23, 25 partent de la section de fixation 22 du support de frein 19 Deux plaquettes de frein 5, 7 sont disposées entre les bras de support

23, 24, 25, de façon à pouvoir se déplacer en transla-

tion axiale, ces bras de support 23, 24, 25 absorbant,

lors du freinage, les forces circonférentielles prove-

nant des plaquettes de frein 5, 7 Le bras central de

support 24 est pourvu d'un alésage 26 destiné à rece-

voir une pièce cylindrique de support 27 (figure 6)

et les deux bras extérieurs de support 23, 27 compor-

tent des perçages 28, 29 destinés à deux broches de

guidage 30, 31.

L'étrier flottant 1 est guidé sur la pièce

cylindrique 24 et les broches 30, 31, de façon à pou-

voir être déplacé en translation axiale sur le support de frein 19 Ainsi qu'on le voit mieux à la figure 6,

la plaquette de frein 6 disposée sur le côté axiale-

ment extérieur du disque de frein 10 est fixée sur

l'étrier flottant 1 La force circonférentielle s'exer-

gant lors du freinage sur cette plaquette de frein 6

est transmise, par l'intermédiaire de l'étrier flot-

tant 1, du côté intérieurement axial de celui-ci et, de là, à la pièce cylindrique de support 27 qui prend

appui sur le support de frein 19 La pièce cylindri-

que de support 27 est particulièrement fortement di-

mensionnée et est emboîtée à force dans l'alésage 26 du support de frein 19 Elle coulisse pratiquement

sans jeu dans un alésage 32 de l'étrier flottant 1.

Afin d'être protégé de la poussière, cet alésage 32 est fermé par un couvercle 33 et un manchon élastique

34 est disposé autour de la pièce cylindrique de sup-

port 27, entre l'étrier flottant 1 et le support de

frein 19.

Dans une autre forme de réalisation qui est représentée à la figure 7, la pièce cylindrique de support 27 est emboltée à force dans l'alésage 32 de

l'étrier flottant 1, tandis qu'elle coulisse axiale-

ment dans l'alésage 26 du support de frein 19 Dans

l'un et l'autre cas, la partie de la pièce cylindri-

que de support 27 qui est emboîtée à force est pleine pour des raisons de résistance mécanique, tandis que la partie coulissante est creuse, afin de réaliser

un gain de poids.

Dans la réalisation considérée, les broches

de guidage 30, 31 coulissent dans deux paliers élas-

tiques 67, 68 Ils ne transmettent aucune force cir-

conférentielle, mais ne sont prévus que pour le gui-

dage élastique de l'étrier flottant 1 et sont, par

conséquent, faiblement dimensionnés Du fait de l'é-

lasticité des paliers 67, 68, le guidage offre un certain jeu qui permet de compenser les tolérances

dues à la technique de fabrication.

Ainsi que cela ressort des figures 1 et 3, les plaquettes de frein 5, 6, 7 sont disposées d'une manière décalée dans la direction circonférentielle du disque de frein 10 Le centre de gravité 36 de la surface de friction de la plaquette de frein 6 se

trouve, en projection (figure 3), au milieu des cen-

tres de gravité 35, 37 des surfaces de friction des plaquettes de frein 5, 7 La surface de friction de

la plaquette de frein 6 est égale à la somme des sur-

faces de friction des plaquettes de frein 5, 7 et

chevauchent ces dernières, ainsi que cela est repré-

senté à la figure 3 par des hachures croisées.

Les figures 9 et 10 représentent aussi sépa-

rément les plaquettes de frein 5, 6, 7 Elles sont

principalement constituées chacune d'une plaque arriè-

re 38 ou 39 et d'une garniture de friction 40 ou 41.

Une broche 42, qui est prévue pour la fixation de la

plaquettte de frein 5, 6, 7 dans le frein, est emboi-

tée à force sur la face de la plaque arrière 38, 39 qui est située à l'opposé de la garniture de friction , 41 Ainsi que la figure 1 le représente à titre d'exemple pour la plaquette de frein 5, 7, la broche 42 s'évase d'une manière conique vers son extrémité libre et s'accroche dans un piston de frein 13, 14,

creux, dans lequel il s'enclenche dans une gorge annu-

laire périphérique 43, en prenant appui sur une sec-

tion conique 44 de cette gorge annulaire 43.

En variante, ainsi que le montre la figure 12, une broche 45, d'un type modifié, est fixée aussi

sur la plaque arrière 38 ou 39, par soudage, le souda-

ge par friction étant le plus simple Dans une forme de réalisation représentée à la figure 13, on renonce à utiliser une broche distinctive Dans ce cas, la

plaque arrière 38 ou 39 est pourvue d'une partie re-

poussée 46 dont l'extrémité la plus avancée est fa-

çonnée d'une manière conique.

Pour la fixation de la plaquette de frein 6, l'étrier flottant 1 est pourvu d'un perçage étagé 47

dans lequel s'emboîte la broche 42 (figure 6).

Pour que la plaquette de frein 5, 6, 7 puis-

se s'enclencher d'une manière sûre par sa broche 42 dans la gorge annulaire 43 ou le perçage étagé 47, o 5 elle doit être soumise à une précontrainte dans la direction radiale 48 Pour réaliser la précontrainte des plaquettes de frein 5, 7, deux ressorts à lame 49, 50 sont fixés sur le support de frein 19 (figure 4, 5) Ces ressorts à lame 49, 50 comportent chacun

deux pattes d'ancrage 51, 52 par lesquelles ils entou-

rent la section 22 du support de frein 19 et s'enclen-

chent sur celle-ci L'extrémité libre de la patte d'ancrage 52, qui est re Dliée en forme de boucle, sert de patte élastique 53 qui prend appui sur le petit côté radial 54 de la plaquette 5, 7 et la repousse dans la direction radiale 48 L'autre plaquette de frein 6 est soumise à une précontrainte au moyen d'un autre ressort à lame 55 qui, par sa partie centrale 56, est

fixé sur l'étrier flottant 1 au moyen d'une vis 57.

Ce ressort à lame 55 comporte deux branches élasti-

ques 58, 59 qui, partant de la partie centrale 56, sont orientées dans des sens opposés et prennent appui en deux emplacements 60, 61 du petit côté radial de la

plaquette de frein 6.

Sur leur petit côté radialement extérieur, les plaques arrière 38, 39 des plaquettes de frein 5, 6, 7 sont pourvues chacune d'une partie en forme d'oeillet 62 qui sert à faciliter le montage Lorsque par exemple une plaquette de frein 5, 6, 7 est coincée, on peut saisir la partie en forme d'oeillet 62 au moyen d'un outil approprié, afin de pouvoir exercer

une traction plus forte.

La plaque arrière 38 de la plaquette de frein 6 est pourvue de deux nervures 63, 64 qui s'étendent perpendiculairement à la direction circonférentielle

du disque de frein 10 et d'une manière parallèle en-

tre elles Ces nervures 63, 64 sont emboîtées dans des rainures 65, 66 de l'étrier flottant i qui leur

sont associées La largeur et l'espacement des rai-

nures 65, 66 sont légèrement supérieurs à ceux des

nervures 63, 64, de sorte que la force circonféren-

tielle provenant de la plaquette de frein 6 est tou-

jours transmise à l'étrier flottant i par l'intermé-

diaire de la nervure se trouvant du côté d'entrée du

disque de frein.

Claims

REVENDICATIONS

1 Frein à disque à garnitures partielles et à étrier flottant, pour véhicule automobile, comprenant: un support de frein ( 19), fixé rigidement sur la fusée d'essieu du véhicule; un étrier flottant ( 1), qui s'étend au-dessus du bord extérieur d'un disque de frein ( 10) et est guidé au moyen de guides à pièce cylindrique ( 27, 30, 31) de façon à pouvoir se déplacer axialement en translation sur le support de frein ( 19);

des plaquettes de frein ( 5, 6, 7), qui sont dis-

posées de part et d'autre du disque de frein ( 10) et

parmi lesquelles une première et une deuxième plaquet-

tes sont disposées sur le côté axialement intérieur du disque de frein ( 10) et à distance l'une de l'autre

dans la direction périphérique de ce disque et pren-

nent appui sur le support de frein ( 19); et un dispositif d'actionnement hydraulique qui est prévu pour l'application des plaquettes de frein

( 5, 6, 7) sur le disque de frein ( 10) et qui est dis-

posé sur le côté axial intérieur de l'étrier flottant ( 1) et comprend au moins deux cylindres de frein ( 11, 12) comportant des pistons de frein ( 13, 14) qui y coulissent; caractérisé en ce qu'une troisième plaquette de frein ( 6) est disposée sur le côté axial extérieur du

disque de frein ( 10) et est fixée sur l'étrier flot-

tant ( 1); et en ce que le centre de gravité ( 36) de la surface de friction de cette troisième plaquette de

frein ( 6) est situé, dans la direction circonféren-

tielle du disque de frein ( 10), pratiquement au milieu

des centres de gravité ( 35, 37) des surfaces de fric-

tion de la première et de la deuxième plaquettes de

frein ( 5, 7) disposées sur le côté intérieur.

2 Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de friction de la troisième plaquette de

frein ( 6) est pratiquement égale à la somme des sur-

faces de friction de la première et la deuxième pla-

quettes de frein ( 5, 6).

3 Frein à disque à garnitures partielles

et à étrier flottant, pour véhicule automobile, com-

prenant: un support de frein ( 19), fixé rigidement sur la fusée d'essieu du véhicule; un étrier flottant ( 1), qui s'étend au-dessus du bord extérieur d'un disque de frein ( 10) et est guidé au moyen de guides à pièce cylindrique ( 27, 30,

31) de façon à pouvoir se déplacer axialement en trans-

lation sur le support de frein ( 19);

des plaquettes de frein ( 5, 6, 7), qui sont dis-

posées de part et d'autre du disque de frein ( 10) et

parmi lesquelles une première et une deuxième plaquet-

tes sont disposées sur le côté intérieur du disque de

frein ( 10) et à distance l'une de l'autre dans la di-

rection périphérique de ce disque et prennent appui sur le support de frein ( 19); et un dispositif d'actionnement hydraulique qui est prévu pour l'application des plaquettes de frein

( 5, 6, 7) sur le disque de frein ( 10) et qui est dis-

posé sur le côté axial intérieur de l'étrier flottant ( 1) et comprend au moins deux cylindres de frein ( 11, 12) comportant des pistons de frein ( 13, 14) qui y coulissent, caractérisé en ce que, sur le côté axial extérieur du disque de frein ( 10), une troisième et une quatrième plaquettes de frein sont disposées et sont fixées sur l'étrier flottant ( 1); et en ce que les centres de gravité des surfaces de friction des deux plaquettes de frein extérieures ont, vu dans la direction circonférentielle du disque

de frein ( 10), un espacement plus grand que les cen-

tres de gravité ( 35, 37) des surfaces de friction des

première et deuxième plaquettes de frein ( 5, 7) inté-

rieures et sont situés plus près du bord de l'étrier

flottant ( 1) que ces derniers centres de gravité.

4 Frein à disque à garnitures partielles

suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé

en ce que la force circonfêrentielle apparaissant lors du freinage sur la troisième, et éventuellement la quatrième, plaquette de frein ( 6) est absorbée par l'étrier flottant ( 1) et, à partir de ce dernier,

est transmise au support de frein ( 19) par l'intermé-

diaire d'un guidage par pièce cylindrique ( 27).

Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le

guidage par pièce cylindrique comporte une pièce cy-

lindrique de support ( 27) fortement dimensionnée qui est agencée de façon à pouvoir se déplacer axialement en translation pratiquement sans jeu radial dans un alésage ( 26 ou 32) et qui absorbe pratiquement toute

la force circonférentielle de la troisième, et éven-

tuellement la quatrième, plaquette de frein ( 6) et en

ce qu'il est prévu au moins une autre pièce cylindri-

que de guidage ( 30, 31), faiblement dimensionnée, qui

ne sert pratiquement qu'au guidage de l'étrier flot-

tant ( 1) et est montée élastiquement avec du jeu dans

un palier ( 67, 68).

6 Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la

pièce cylindrique de support ( 27) fortement dimension-

née est disposée dans la zone située entre les deux cylindres de frein ( 11, 12) et entre la première et la deuxième plaquettes de frein ( 5, 7) et en ce qu'une

pièce cylindrique de guidage ( 30, 31) faiblement di-

mensionnée est disposée dans chacune des deux zones de bord du frein qui sont situées extérieurement dans la direction circonférentielle du disque de frein

( 10).

7 Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le

support de frein ( 19) comprend une section de fixa-

tion ( 22) qui est orientée pratiquement dans la direc-

tion circonférentielle du disque de frein ( 10) et à partir de laquelle un bras central de support ( 24) et deux bras de support ( 23, 25) disposés extérieurement dans la direction circonférentielle s'étendent dans le sens radial en direction du bord du disque de frein, en vue d'absorber les forces circonférentielles de la première et la deuxième plaquettes de frein ( 5, 7) qui sont disposées chacune entre les bras de support

( 23, 24, 25) pris deux à deux, en ce que le bras cen-

tral de support ( 24) comporte un alésage ( 26) destiné à recevoir la pièce cylindrique de support ( 27) et en ce que les deux bras extérieurs de support ( 23, 25) sont pourvus chacun d'un perçage ( 28, 29) destiné à

l'une des pièces de guidage ( 30, 31).

8 Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce cylindrique de support ( 27) est emboîtée à force

dans un alésage ( 26) du support de frein ( 19) et cou-

lisse axialement dans un alésage ( 32) de l'étrier flot-

tant ( 1).

9 Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce cylindrique de support ( 27) est emboîtée à force

dans un alésage ( 32) de l'étrier flottant ( 1) et cou-

lisse axialement dans un alésage ( 26) du support de

frein ( 19).

Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la pièce cylindrique de support ( 27) est creuse

dans sa partie coulissant axialement.

11 Frein à disque à garnitures partielles

suivant l'une des revendications précédentes, carac-

térisé en ce que l'étrier flottant ( 1) est réalisé suivant une configuration en coquille comportant des

évidements ( 2, 3, 4) par lesquels on peut mettre ra-

dialement en place les plaquettes de frein ( 5, 6, 7) ou les extraire radialement vers l'extérieur, tandis que la zone de l'étrier flottant ( 1) qui chevauche le bord extérieur du disque de frein ( 10) est réalisé

très étroite.

12 Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le boîtier de l'étrier flottant est réalisé pratiquement en deux parties, la séparation entre les parties ( 8, 9) du boîtier s'étendant pratiquement dans le plan du disque de frein, et en ce que les deux parties de boîtier ( 8, 9) sont maintenues ensemble par trois vis ( 15, 16, 17), parallèles à l'axe du disque de frein,

dont l'une est disposée dans la zone centrale de l'é-

trier flottant ( 1) et les deux autres dans les zones

de ses bords disposés extérieurement dans la direc-

tion circonférentielle.

13 Frein à disque à garnitures partielles

suivant l'une des revendications précédentes, compre-

nant une garniture de friction ( 40, 41) et une plaque de support ( 38, 39), caractérisé: en ce qu'au moins une plaquette de frein ( 5, 6,

7) située du côté de la plaque de support ( 38, 39) op-

posé à la garniture de friction ( 40, 41), comporte une

saillie axiale ( 42, 45, 46) qui s'évase vers son extré-

mité libre; en ce que cette saillie ( 42, 45, 46) s'engage dans une gorge ( 43) ménagée à l'intérieur d'un piston de frein ( 13, 14) creux ou dans un perçage étagé ( 47) ménagé dans l'étrier flottant ( 1); et en ce que la plaquette de frein ( 5, 6, 7)

est soumise à la précontrainte, dans la direction ra-

diale ( 48), d'un ressort ( 49, 50, 55) fixé sur le support de frein ( 19) ou sur l'étrier flottant ( 1), de façon que la saillie ( 42, 45, 46) s'enclenche dans la gorge ( 43) ou le perçage étagé ( 47) d'une manière

sûre, mais amovible.

14 Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la saillie ( 42, 45) de la plaquette de frein ( 5, 6, 7) est constituée par une broche ( 42, 45 > qui est fixée par soudage sur la plaque de support ( 38, 39) ou qui est emboîtée à force dans un perçage de cette plaque

de support ( 38, 39).

Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la saillie ( 46) de la plaquette de frein ( 5, 6, 7) est constituée par une partie repoussée ( 46) réalisée

sur la plaque arrière ( 38, 39).

16 Frein à disque à garnitures partielles

suivant l'une des revendications 13 à 15, caractérisé

en ce que la saillie ( 42, 45, 46) de la plaquette de frein ( 5, 6, 7) s'évase d'une manière conique vers son extrémité libre et en ce que la gorge ( 43) ou le

perçage étagé ( 47) comporte un tronçon conique ( 44).

17 Frein à disque à garnitures partielles

suivant l'une des revendications 13 à 16, caractérisé

en ce qu'un ressort à lame ( 49, 50), fixé sur le sup-

port de frein ( 19), comporte au moins deux pattes

d'ancrage ( 51, 52) qui entourent une section de fixa-

tion ( 22) du support de frein ( 19) et sont enclenchées à cet endroit; et en ce que le ressort à lame ( 49, 50) comporte une patte élastique ( 53) qui prend appui sur le petit

côté radial ( 54) de la première ou la deuxième plaquet-

te de frein ( 5, 7) et soumet cette dernière à une pré-

contrainte dans la direction radiale ( 48).

18 Frein à disque à garnitures partielles

suivant l'une des revendications 13 à 17, caractérisé

en ce que, sur le côté de l'étrier flottant ( 1) situé à l'extérieur dans le sens axial, -il est fixé, par vissage, un ressort à lame ( 55) qui comporte au moins une patte élastique ( 58, 59) qui prend appui sur le petit côté radial ( 60, 61) d'une troisième ou d'une quatrième plaquettes de frein ( 6) disposée du même

côté axial et qui soumet cette dernière à une précon-

trainte dans la direction radiale ( 48).

19 Frein à disque à garnitures partielles

suivant l'une des revendications précédentes, compre-

nant une plaquette de frein ( 6) qui comportent une garniture de friction ( 40) et une plaque de support ( 38) et qui est fixée sur l'étrier flottant ( 1) du côté situé vers 1 'extérieur dans le sens axial; caractérisé en ce que la plaque arrière ( 38) est pourvue, sur sa face opposée à la garniture de friction ( 40), de deux nervures allongées ( 63, 64) qui s'étendent le long de cette plaque arrière ( 38), à distance l'une de l'autre et parallèlement l'une

à l'autre, d'une manière pratiquement perpendiculai-

re à la direction circonférentielle du disque de frein ( 10); en ce que l'étrier flottant ( 1) est pourvu de rainures ( 65, 66) qui sont associées à ces nervures et sont disposées d'une manière correspondante et dans lesquelles ces nervures ( 63, 64) s'engagent; et en ce que la largeur et l'espacement des

rainures ( 65, 66), mesurées dans la direction circon-

férentielle, sont légèrement supérieurs à ceux des

nervures ( 63, 64).

20.Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 19, caractérisé en ce que

les nervures ( 63, 64) sont formées en saillie à par-

tir de la plaque arrière ( 38).

21 Ressort à lame pour frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le ressort à lame ( 49, 50) est formé d'une pièce en tôle à ressort et en ce qu'il comporte au moins deux pattes d'ancrage ( 51, 52) destinées à s'enclencher sur un support de frein ( 19) et une patte élastique ( 53) destinée à assurer la

précontrainte d'une plaquette de frein ( 5, 7).

22 Ressort à lame pour frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le ressort à lame ( 55) est formé d'une seule pièce en tôle à ressort; en ce qu'il comprend une section centrale ( 56) comportant un perçage permettant le passage d'une vis de fixation ( 57); et

en ce qu'au moins une patte élastique, de pré-

férence deux pattes élastiques ( 58, 59) orientées

dans des sens opposés, destinées à assurer la pré-

contrainte d'une plaquette de frein ( 6), partent de

la section centrale ( 56).

23 Plaquette de frein destinée à être uti-

lisée dans un frein à disque à garnitures partielles

suivant l'une des revendications 1 à 20, comprenant

une garniture de friction ( 40, 41) et une plaque de support ( 38, 39); caractérisée en ce que, sur son côté opposé à

la garniture de friction ( 40, 41), la plaque de sup-

port ( 38, 39) est pourvue d'une saillie ( 42, 45, 46) qui avance par rapport au plan de la plaque de support

( 38, 39) et s'évase vers son extrémité libre.

24 Plaquette de frein suivant la revendica-

tion 23, caractérisée en ce que la saillie ( 42, 45)

est constituée par une broche ( 42, 45) ou pièce cylin-

drique qui est fixée par soudage sur-la plaque de sup-

port ( 38, 39) ou qui est emboîtée à force dans un per-

çage de cette plaque de support ( 38, 39).

Plaquette de frein suivant la revendica-

tion 23, caractérisée en ce que la saillie ( 46) est constituée par une partie repoussée ( 46) réalisée,

sur la plaque arrière ( 38, 39).

26 Plaquette de frein suivant l'une des re-

vendications 23 à 25, caractérisée en ce que la sail-

lie ( 42, 45, 46) comporte une partie conique dont le

diamètre croit vers l'extrémité libre.

27 Plaquette de frein suivant l'une des re-

vendications 23 à 26, caractérisée en ce que l'autre petit côté radial de la plaque arrière ( 38, 39) est

pourvu d'une partie en forme d'oeillet ( 62).

28 Plaquette de frein ( 6) suivant l'une des

revendications 23 à 27, qui est prévue pour une fixa-

tion sur l'étrier flottant ( 1), sur le côté axiale-

ment extérieur de celui-ci, caractérisée ence que, sur son côté opposée à la garniture de friction ( 40),

la plaque de support ( 38) est pourvue de deux nervu-

res allongées ( 63, 64) qui s'étendent le long de la plaque de support ( 38) à distance l'une de l'autre

et parallèlement l'une à l'autre.

29 Plaquette de frein suivant la revendica-

tion 28, caractérisée en ce que les nervures ( 63, 64)

sont façonnées en saillie sur la plaque arrière ( 38).