FR2867243A1 - Disc brake caliper for braking system of motor vehicle, has return joint housed in groove arranged in hydraulic actuator body having groove tread which extends from hydraulic chamber, containing hydraulic oil, to groove - Google Patents
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Abstract
Description
Etrier de frein à disqueDisc brake caliper
L'invention concerne un étrier de frein à disque. Elle vise plus particulièrement un joint de rappel d'un piston de frein, situé dans l'étrier. The invention relates to a disc brake caliper. It is more particularly a return ring of a brake piston, located in the caliper.
L'invention a pour but d'améliorer le rappel, à la fin d'un freinage, d'un piston de frein logé dans un étrier de frein à disque. Elle a également pour but de permettre un rattrapage de jeu tel qu'une course morte d'une commande de frein est la plus courte possible. C'est à dire que l'actionnement de la pédale de frein est suivi, quasi immédiatement, d'un freinage. L'invention a pour but supplémentaire d'augmenter la durée de vie d'une plaquette de frein. The invention aims to improve the return, at the end of a braking, a brake piston housed in a disc brake caliper. It is also intended to allow play catching such that a dead stroke of a brake control is as short as possible. That is to say that the actuation of the brake pedal is followed, almost immediately, braking. Another object of the invention is to increase the service life of a brake pad.
Un système de freinage de véhicule automobile comprend généralement une pédale de frein qui commande, directement ou indirectement, des freins. Les freins, en contact avec des roues d'un véhicule, vont s'opposer à la rotation des roues, c'est-à-dire à l'avancement du véhicule, lorsque la pédale de frein est actionnée. D'une manière générale, le ralentissement des roues est obtenu par frottement d'un élément fixé à un châssis, sur un élément solidaire d'une roue en rotation. A motor vehicle braking system generally comprises a brake pedal which controls, directly or indirectly, brakes. The brakes, in contact with the wheels of a vehicle, will oppose the rotation of the wheels, that is to say, the progress of the vehicle, when the brake pedal is actuated. In general, the slowing of the wheels is obtained by friction of an element fixed to a frame, on an element secured to a rotating wheel.
Deux catégories de systèmes de freins sont communément utilisées. Les freins à tambours, et les freins à disques. Two categories of brake systems are commonly used. Drum brakes, and disc brakes.
L'invention concerne les freins à disques. The invention relates to disc brakes.
Un étrier de frein à disque est solidaire d'un châssis de véhicule. L'étrier est généralement muni d'un cylindre hydraulique, dans lequel est monté un piston coulissant. Une chambre hydraulique, remplie du liquide hydraulique, et à volume variable, est située entre un fond du cylindre hydraulique et le piston. L'augmentation du volume de la chambre hydraulique pousse le piston en direction de plaquettes de frein. A disc brake caliper is integral with a vehicle frame. The caliper is generally provided with a hydraulic cylinder, in which is mounted a sliding piston. A hydraulic chamber, filled with hydraulic fluid, and variable volume, is located between a bottom of the hydraulic cylinder and the piston. Increasing the volume of the hydraulic chamber pushes the piston towards brake pads.
Un joint d'étanchéité permet d'éviter toute fuite du liquide de frein de la chambre hydraulique vers l'extérieur. A seal makes it possible to avoid any leakage of the brake fluid from the hydraulic chamber to the outside.
Le piston de frein est installé dans un alésage ménagé dans l'étrier. Un espace est ménagé entre le piston de frein et un nez de l'étrier. The brake piston is installed in a bore in the caliper. A space is provided between the brake piston and a nose of the stirrup.
Dans cet espace sont logées deux plaquettes: une plaquette externe et une plaquette interne. Les deux plaquettes délimitent un espace dans lequel est logé un disque. Le disque est solidaire d'une roue. Les plaquettes sont montées fixes, tandis que le disque est monté en rotation et tourne en même temps que la roue du véhicule. In this space are housed two plates: an outer plate and an inner plate. The two plates delimit a space in which is housed a disc. The disc is integral with a wheel. The pads are fixedly mounted, while the disk is rotatably mounted and rotates at the same time as the vehicle wheel.
Lorsque la pédale de frein du véhicule est actionnée, du liquide de frein est envoyé vers le système de freinage. Le liquide de frein arrive dans la chambre hydraulique. Le volume de la chambre hydraulique augmente. Le piston de freinage est poussé, dans une direction opposée au fond du cylindre hydraulique. Une avancée du piston entraîne une avancée des plaquettes interne et externe respectivement contre une face interne et une face externe du disque. Le disque est pris en sandwich entre les deux plaquettes. When the brake pedal of the vehicle is actuated, brake fluid is sent to the braking system. The brake fluid arrives in the hydraulic chamber. The volume of the hydraulic chamber increases. The brake piston is pushed in a direction opposite to the bottom of the hydraulic cylinder. Advancing the piston causes an advance of the inner and outer plates respectively against an inner face and an outer face of the disc. The disc is sandwiched between the two plates.
La force de frottement s'exerçant sur le disque en rotation vient s'opposer à la rotation du disque et donc de la roue. Si l'action sur la pédale de frein est maintenue, l'action des plaquettes sur le disque aboutit à un freinage du véhicule. The friction force exerted on the rotating disc comes to oppose the rotation of the disc and therefore the wheel. If the action on the brake pedal is maintained, the action of the pads on the disk results in a braking of the vehicle.
Lorsque la pédale de frein est relâchée, donc lorsque le conducteur n'a plus l'intention de freiner, il est nécessaire que le système de freinage retourne en position repos. C'est-à-dire qu'il faut que les plaquettes de frein retournent dans une position telle qu'elles laissent libre la rotation du disque et de la roue. Pour cela, il est nécessaire que le relâchement de la pédale de frein s'accompagne d'un rappel du piston de frein en position repos. When the brake pedal is released, so when the driver no longer intends to brake, it is necessary that the braking system returns to the rest position. That is to say, it is necessary that the brake pads return to a position such that they leave free the rotation of the disc and the wheel. For this, it is necessary that the release of the brake pedal is accompanied by a return of the brake piston in the rest position.
Si le rappel du piston de freinage n'est pas complet, des forces de freinage résiduelles continuent de s'exercer sur le disque. En effet, si les plaquettes ne sont pas situées à une distance minimale permettant la rotation libre du disque, un frottement parasite des plaquettes de frein sur le disque a lieu, alors même qu'aucun freinage n'est demandé. II s'ensuit une usure importante des plaquettes de frein. If the return of the brake piston is not complete, residual braking forces continue to be exerted on the disk. Indeed, if the pads are not located at a minimum distance allowing the free rotation of the disc, a parasitic friction of the brake pads on the disc takes place, even though no braking is required. This results in significant wear of the brake pads.
Pour permettre un rappel rapide du piston de frein, lors de la cessation du freinage, il est connu d'utiliser un joint de rappel. Le joint de rappel subit une déformation, à l'intérieur d'une gorge située dans l'alésage, lors de l'avancée du piston. La gorge accueillant le joint est telle qu'une déformation importante du joint est possible. La déformation du joint est due d'une part à la pression hydraulique appliquée sur le joint, et d'autre part au mouvement de translation du piston. To allow a quick return of the brake piston, when the cessation of braking, it is known to use a return gasket. The return gasket undergoes deformation, inside a groove located in the bore, during the advance of the piston. The groove hosting the seal is such that a significant deformation of the seal is possible. The deformation of the seal is due on the one hand to the hydraulic pressure applied to the seal, and on the other hand to the translational movement of the piston.
Lorsque la pédale de frein est relâchée, et que la pression hydraulique 35 diminue, le joint reprend sa forme initiale. En reprenant sa forme initiale, le joint rappelle le piston. When the brake pedal is released, and the hydraulic pressure 35 decreases, the seal returns to its original shape. Returning to its original shape, the seal recalls the piston.
Le système de freinage retrouve alors sa position initiale. The braking system then returns to its initial position.
Cependant un tel système comporte des inconvénients. En effet, compte tenu de l'ajustement du piston dans l'alésage, qui doit être très précis, il est possible que la pression appliquée sur le joint lors de l'avancée du piston soit quasiment nulle. Ce phénomène résulte d'une perte de charge, qui elle-même résulte du faible jeu entre l'alésage et le piston. II en découle une déformation insuffisante du joint. Le rappel du piston, lorsque le joint reprend sa forme initiale, est alors inexistant, ou au moins insuffisant. However, such a system has drawbacks. Indeed, given the adjustment of the piston in the bore, which must be very accurate, it is possible that the pressure applied to the seal during the advance of the piston is almost zero. This phenomenon results from a loss of load, which itself results from the low clearance between the bore and the piston. This results in insufficient deformation of the joint. The return of the piston, when the joint returns to its original shape, is then nonexistent, or at least insufficient.
Par ailleurs, il est également possible, lorsque la montée en pression est trop brutale, que le piston glisse par rapport au joint. C'est-à-dire que le piston avance sans que le joint se déforme. Là encore le rappel du piston est quasiment inexistant. Moreover, it is also possible, when the increase in pressure is too sudden, that the piston slides relative to the seal. That is, the piston moves forward without the seal deforming. Again the piston return is almost nonexistent.
Aussi, lors d'un second freinage, l'avancée du piston est pratiquement nulle. II est même nécessaire de procéder à plusieurs actionnements rapides et successifs de la pédale de frein, afin de ramener petit à petit le piston en position repos, par déformations successives et faibles du joint. Also, during a second braking, the advance of the piston is virtually zero. It is even necessary to carry out several rapid and successive actuations of the brake pedal, in order to gradually bring the piston back into the rest position, by successive and weak deformations of the seal.
Dans l'invention, on cherche à résoudre le problème de rappel insuffisant d'un piston de frein lors d'un relâchement d'une pédale de frein. In the invention, it is sought to solve the problem of insufficient recall of a brake piston during a release of a brake pedal.
On cherche également à favoriser la déformation d'un joint à chaque déplacement du piston de frein. It is also sought to promote the deformation of a seal at each movement of the brake piston.
Pour cela, on loge le joint dans une gorge particulière. Cette gorge, ménagée dans un corps d'un cylindre hydraulique, est telle qu'une pression hydraulique, exercée sur le piston, s'exerce également sur le joint, favorisant sa déformation. La forme de la gorge, préconisée par l'invention, organise l'arrivée facile du liquide de freinage sur le joint. Ainsi, la moindre pression hydraulique faisant coulisser le piston, déforme également le joint. Le rappel du piston, par le retour en position initiale du joint, est toujours possible. For this, the seal is housed in a particular groove. This groove, formed in a body of a hydraulic cylinder, is such that a hydraulic pressure exerted on the piston is also exerted on the seal, promoting its deformation. The shape of the groove, recommended by the invention, organizes the easy arrival of the brake fluid on the seal. Thus, the slightest hydraulic pressure sliding the piston, also deforms the seal. The return of the piston, by the return to the initial position of the seal, is always possible.
L'invention a donc pour objet un étrier de frein à disque comprenant - un cylindre hydraulique, - un piston coulissant dans le cylindre hydraulique, - une chambre hydraulique à volume variable, ménagée entre un fond du cylindre et le piston, - une gorge ménagée dans un corps du cylindre hydraulique, côté lumière du cylindre hydraulique, un joint logé dans la gorge, caractérisé en ce que le corps du cylindre hydraulique est muni d'au moins une rainure qui va de la chambre à la gorge. The subject of the invention is therefore a disc brake caliper comprising: - a hydraulic cylinder, - a piston sliding in the hydraulic cylinder, - a hydraulic chamber of variable volume, formed between a bottom of the cylinder and the piston, - a groove in a body of the hydraulic cylinder, light side of the hydraulic cylinder, a seal housed in the groove, characterized in that the body of the hydraulic cylinder is provided with at least one groove which goes from the chamber to the groove.
Dans un exemple de réalisation particulier de l'invention, le corps du cylindre est muni de six rainures. Les six rainures sont par exemples réparties régulièrement sur toute la circonférence de la gorge. In a particular embodiment of the invention, the cylinder body is provided with six grooves. The six grooves are for example regularly distributed over the entire circumference of the groove.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: Une représentation générale d'un étrier de frein à disque de l'état de la technique, adaptable à l'invention; - Figure 2: une vue en coupe d'une gorge d'un joint selon l'état de la technique et du joint logé dans la gorge. The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it. These are presented only as an indication and in no way limitative of the invention. The figures show: FIG. 1: A general representation of a disk brake caliper of the state of the art, adaptable to the invention; - Figure 2: a sectional view of a groove of a joint according to the state of the art and the seal housed in the groove.
- Figures 3 a, b, c: Une vue en coupe d'une gorge d'un joint, selon l'invention, et du joint logé dans la gorge, à différentes étapes d'un freinage. - Figures 3a, b, c: A sectional view of a groove of a seal, according to the invention, and the seal housed in the groove, at different stages of braking.
- Figure 4: Une vue en coupe transversale partielle selon un axe A-A d'un cylindre hydraulique de l'invention. - Figure 4: A partial cross sectional view along an axis A-A of a hydraulic cylinder of the invention.
- Figures 5a et 5b: Une modélisation numérique d'un phénomène de rappel d'un piston de frein par un joint respectivement selon l'état de la technique et selon l'invention. - Figures 5a and 5b: A numerical modeling of a phenomenon of return of a brake piston by a seal respectively according to the state of the art and according to the invention.
La figure 1 montre un étrier 1 de frein à disque du type à étrier coulissant. L'invention s'applique également aux étriers de freins à disques du type à étriers fixes. Une chape 2 maintient l'étrier 1 sur le véhicule à freiner, au niveau d'une roue (non représentée). Une plaquette interne 3 et une plaquette externe 4 sont logées au moins partiellement à l'intérieur de l'étrier 1. Les deux plaquettes 3 et 4 délimitent un espace 5 dans lequel est logé un disque (non représenté). Le disque est donc encadré d'un côté par une face interne de la plaquette externe 4, et d'un autre côté par une face externe de la plaquette interne 3. Par interne on entend dirigé vers un piston 7, et par externe on entend dirigé vers un nez 10 de l'étrier 1. Le disque est lié en rotation à une roue de véhicule (non représentés). L'étrier 1 est muni d'un cylindre hydraulique 6. Le piston de frein 7 coulisse dans un alésage ménagé dans le cylindre hydraulique 6. Une chambre hydraulique 8, à volume variable, est ménagée entre un fond 9 du cylindre hydraulique 6 et le piston 7. L'étrier 1 se termine à une des ses extrémités, par un nez 10 d'étrier. Un espace 11 est ménagé entre le nez 10 de l'étrier 1 et le piston 7. C'est dans cet espace 11 que sont logées les plaquettes. Le nez 10 est ainsi en appui contre la plaquette externe 4, tandis que la plaquette interne 3 est en appui contre le piston 7. Figure 1 shows a stirrup 1 disc brake type sliding caliper. The invention also applies to disc brake callipers fixed stirrup type. A yoke 2 holds the stirrup 1 on the vehicle to be braked, at a wheel (not shown). An inner plate 3 and an outer plate 4 are housed at least partially inside the yoke 1. The two plates 3 and 4 define a space 5 in which is housed a disk (not shown). The disk is thus framed on one side by an inner face of the outer plate 4, and on the other side by an outer face of the inner plate 3. By internal is meant directed towards a piston 7, and external means directed towards a nose 10 of the stirrup 1. The disc is connected in rotation to a vehicle wheel (not shown). The stirrup 1 is provided with a hydraulic cylinder 6. The brake piston 7 slides in a bore formed in the hydraulic cylinder 6. A hydraulic chamber 8, with variable volume, is formed between a bottom 9 of the hydraulic cylinder 6 and the piston 7. The stirrup 1 ends at one of its ends, by a stirrup nose. A space 11 is formed between the nose 10 of the stirrup 1 and the piston 7. It is in this space 11 that are housed platelets. The nose 10 is thus in abutment against the outer plate 4, while the inner plate 3 bears against the piston 7.
Au repos, c'est-à-dire lorsque le système de freinage n'est pas actionné, les plaquettes interne 3 et externe 4 sont distantes du disque d'une distance telle que les plaquettes de frein 3 et 4 ne frottent pas sur le disque. At rest, that is to say when the braking system is not actuated, the inner pad 3 and outer 4 are spaced from the disk by a distance such that the brake pads 3 and 4 do not rub on the disk.
Lorsqu'un conducteur souhaite freiner, il appuie, par exemple, sur une pédale de frein. La pédale de frein actionne, directement ou indirectement, le piston 7, en envoyant du liquide de frein dans la chambre hydraulique 8. Le volume de la chambre hydraulique 8 augmente, poussant le piston 7 et le nez 10 en direction du disque. When a driver wishes to brake, he presses, for example, a brake pedal. The brake pedal actuates, directly or indirectly, the piston 7, by sending brake fluid into the hydraulic chamber 8. The volume of the hydraulic chamber 8 increases, pushing the piston 7 and the nose 10 towards the disc.
Un joint 12, logé dans une gorge 13, se déforme à l'intérieur de sa gorge 13 lors de l'avancée du piston 7. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, le joint de rappel est carré. De plus, le joint de rappel sert également de joint d'étanchéité. C'est-à-dire que le joint 12 interdit toute fuite du liquide de freinage, depuis la chambre 8 hydraulique vers le disque et les plaquettes 3 et 4. Le joint 12 n'est pas nécessairement carré. Il peut être rectangulaire. Plus généralement, il possède une forme propice à sa déformation dans la gorge 13 sous l'effet du frottement du piston 7 et de la pression hydraulique qui le comprime. A seal 12, housed in a groove 13, is deformed inside its groove 13 during the advancement of the piston 7. In the embodiment shown in Figure 1, the return gasket is square. In addition, the return gasket also serves as a seal. That is to say, the seal 12 prevents any leakage of the brake fluid, from the hydraulic chamber 8 to the disk and the plates 3 and 4. The seal 12 is not necessarily square. It can be rectangular. More generally, it has a shape conducive to its deformation in the groove 13 under the effect of the friction of the piston 7 and the hydraulic pressure that compresses it.
II est également possible de prévoir un joint supplémentaire jouant uniquement le rôle de joint d'étanchéité. On évite ainsi de façon certaine toute fuite de liquide. Dans ce cas, le joint d'étanchéité est placé après le joint 12 de rappel. Le joint 12 de rappel est donc dans ce cas disposé entre le joint d'étanchéité et le fond du cylindre. It is also possible to provide an additional seal acting solely as a seal. This prevents any leakage of liquid. In this case, the seal is placed after the return seal 12. The return gasket 12 is in this case disposed between the seal and the bottom of the cylinder.
La figure 2, représente une gorge 22 de l'état de la technique. Dans la gorge 22 est logé un joint 18. La gorge 22 suit partiellement des contours du joint 18 et se prolonge par un chanfrein 19. Le chanfrein 19 est situé d'un côté opposé à un fond d'un cylindre 20. Le chanfrein 19 autorise une déformation du joint 18 dans une même direction qu'une avancée du piston 21. Lors d'un freinage, un liquide de freinage est injecté dans la chambre hydraulique (non représentée), poussant le piston 21 vers les plaquettes. Figure 2 shows a groove 22 of the state of the art. In the groove 22 is housed a seal 18. The groove 22 partially follows the contours of the seal 18 and is extended by a chamfer 19. The chamfer 19 is located on a side opposite a bottom of a cylinder 20. The chamfer 19 allows a deformation of the seal 18 in the same direction as an advance of the piston 21. During braking, a brake fluid is injected into the hydraulic chamber (not shown), pushing the piston 21 to the platelets.
Cependant, le joint 18, dans la gorge 22, n'est pas soumis à une pression hydraulique suffisante pour permettre une bonne déformation. En effet, un ajustement du piston 21 dans l'alésage est tel qu'un espace insuffisant est ménagé entre le piston 21 et une paroi interne du cylindre 20. Une quantité faible de liquide hydraulique peut s'infiltrer dans cet espace. Aucune partie du joint 18 n'est en contact avec le liquide de freinage. La pression hydraulique qui s'exerce sur le joint 18 est donc insuffisante pour lui permettre une bonne déformation. La déformation du joint 18 dans la gorge 22 est principalement due à un frottement du piston 21. Ainsi, si le déplacement du piston 21 est tel qu'une déformation du joint 18 est faible ou nulle, le rappel du piston 21 est quasiment inexistant, entraînant les problèmes exposés ci-dessus. However, the seal 18 in the groove 22 is not subjected to sufficient hydraulic pressure to allow good deformation. Indeed, an adjustment of the piston 21 in the bore is such that insufficient space is provided between the piston 21 and an inner wall of the cylinder 20. A small amount of hydraulic fluid can infiltrate into this space. No part of the seal 18 is in contact with the brake fluid. The hydraulic pressure exerted on the seal 18 is therefore insufficient to allow good deformation. The deformation of the seal 18 in the groove 22 is mainly due to a friction of the piston 21. Thus, if the displacement of the piston 21 is such that a deformation of the seal 18 is low or zero, the return of the piston 21 is almost non-existent, causing the problems outlined above.
Sur les figures 3a à 3c, on peut voir la déformation subie par un joint 12 de l'invention, lors d'un freinage. In Figures 3a to 3c, one can see the deformation undergone by a seal 12 of the invention, during braking.
Sur la figure 3a, est représenté le joint 12, à l'état repos dans sa gorge 13. La gorge 13 est ménagée dans un corps 17 du cylindre hydraulique 6. La gorge 13 suit partiellement les contours du joint 12. Cependant, la gorge 13 a un volume légèrement supérieur à un volume du joint 12. Ainsi, le joint 12 peut se déformer à l'intérieur de la gorge 13. FIG. 3a shows the seal 12, at rest in its groove 13. The groove 13 is formed in a body 17 of the hydraulic cylinder 6. The groove 13 partially follows the contours of the seal 12. However, the throat 13 has a volume slightly greater than a volume of the seal 12. Thus, the seal 12 can be deformed inside the groove 13.
Une rainure 14 selon l'invention est ménagée dans la circonférence de l'alésage 17. La rainure 14 est orientée de la gorge 13 vers le fond 9 du cylindre 6. La rainure 14 met en communication hydraulique, efficace et facile, la gorge 13 avec la chambre 8. La rainure 14 permet notamment de guider l'huile, ou liquide de freinage, vers le joint 12, afin d'optimiser la déformation du joint (figures 3b et 3c). A groove 14 according to the invention is formed in the circumference of the bore 17. The groove 14 is oriented from the groove 13 to the bottom 9 of the cylinder 6. The groove 14 makes hydraulic communication, efficient and easy, the groove 13 with the chamber 8. The groove 14 in particular to guide the oil, or brake fluid, to the seal 12, to optimize the deformation of the seal (Figures 3b and 3c).
Ainsi la déformation du joint 12 est permise par la pression exercée par le liquide hydraulique sur le joint 12, ainsi que par le déplacement du piston 7. La déformation, qui commence à la figure 3b, est maximum sur la figure 3c. C'est-à-dire qu'une forme de joint 12 épouse partiellement un contour de la gorge 13. La déformation du joint 12 se fait dans la direction de l'avancée du piston 7. A cette fin, la gorge 13 est munie d'un chanfrein 15 du côté opposé au fond 9. Le chanfrein 15 autorise la déformation du joint 12 d'une manière privilégiée dans la direction de l'avancée du piston 7. Thus the deformation of the seal 12 is allowed by the pressure exerted by the hydraulic fluid on the seal 12, as well as by the displacement of the piston 7. The deformation, which begins in Figure 3b, is maximum in Figure 3c. That is to say that a form of seal 12 partially marries a contour of the groove 13. The deformation of the seal 12 is in the direction of advance of the piston 7. To this end, the groove 13 is provided a chamfer 15 on the opposite side to the bottom 9. The chamfer 15 allows the deformation of the seal 12 in a preferred manner in the direction of advance of the piston 7.
Lorsque la pédale de frein est relâchée, et que la pression diminue, le joint 12 reprend sa position initiale, rappelant le piston 7 en position repos. Le rappel du piston 7 permet le retour des plaquettes interne 3 et externe 4 en position repos. C'est-à-dire que les plaquettes 3 et 4 se dégagent du disque 5, afin de lui permettre à nouveau la rotation. When the brake pedal is released, and the pressure decreases, the seal 12 returns to its initial position, reminding the piston 7 in the rest position. The return of the piston 7 allows the return of the inner pad 3 and outer 4 in the rest position. That is to say that the plates 3 and 4 emerge from the disc 5, to allow it to rotate again.
L'inconvénient d'un frein à disque est notamment l'existence d'un couple résiduel de freinage. C'est-à-dire que, au cours d'utilisations répétées du frein à disque, une résistance parasite continue de s'opposer à la rotation de la roue, alors même que le frein n'est pas sollicité. Cette résistance parasite est due, entre autre, à un mauvais rappel des plaquettes de freins, donc à un mauvais rappel du piston. The disadvantage of a disk brake is in particular the existence of a residual braking torque. That is to say, during repeated use of the disc brake, a parasitic resistance continues to oppose the rotation of the wheel, even when the brake is not biased. This parasitic resistance is due, among other things, to a bad return of the brake pads, and therefore to a bad return of the piston.
Ce couple résiduel de freinage, non nul, provoque une dépense d'énergie qui se traduit notamment, pour le véhicule, par une surconsommation de carburant, et par une usure précoce des plaquettes. La forme de la gorge 13, telle que proposée dans l'invention, permet d'optimiser le rappel du piston 7 dans tous les cas. Ainsi les plaquettes 3 et 4 du frein, rappelées par le rappel du piston 7, vont se décoller du disque de manière suffisante pour empêcher tout frottement résiduel. En effet, la rainure 14 permet une bonne application de la pression hydraulique sur le joint 12. La déformation du joint 12 est donc totale au moment du freinage. This residual braking torque, non-zero, causes energy expenditure which results in particular, for the vehicle, overconsumption of fuel, and early wear pads. The shape of the groove 13, as proposed in the invention, optimizes the return of the piston 7 in all cases. Thus the pads 3 and 4 of the brake, recalled by the return of the piston 7, will peel off the disk sufficiently to prevent any residual friction. Indeed, the groove 14 allows a good application of the hydraulic pressure on the seal 12. The deformation of the seal 12 is total at the time of braking.
Sur la figure 4, on peut voir un exemple de réalisation particulier de l'invention. La figure 4 représente une coupe transversale selon un axe AA d'un étrier de la figure 1. Six rainures 14 sont ménagées tout autour de la gorge 13 (non visible). Les rainures 14 sont régulièrement reparties dans la circonférence de la gorge 13. Chaque rainure 14 conduit le liquide hydraulique sur le joint 12 lors de l'avancée du piston 7. En outre, de préférence, une largeur de la gorge 13, mesurée dans le sens du coulissement du piston, est plus grande qu'une largeur du joint 12, d'un écart 16. Cet écart 16 permet une circulation du fluide hydraulique sur tout le pourtour du joint 12. Cette bonne répartition circulaire favorise le bon rappel ultérieur. La présence de rainures 14 sur toute la circonférence de la gorge 13 assure une application uniforme de la pression hydraulique sur le joint 12, et donc une déformation uniforme du joint 12. Par ailleurs, du fait de la présence de ces rainures 14, un ajustement du piston 7 dans l'alésage est toujours bon. In Figure 4, we can see a particular embodiment of the invention. Figure 4 shows a cross section along an axis AA of a stirrup of Figure 1. Six grooves 14 are formed all around the groove 13 (not visible). The grooves 14 are regularly distributed in the circumference of the groove 13. Each groove 14 conducts the hydraulic fluid on the seal 12 during the advance of the piston 7. In addition, preferably, a width of the groove 13, measured in the direction of sliding of the piston, is greater than a width of the seal 12, a gap 16. This gap 16 allows a circulation of hydraulic fluid around the entire periphery of the seal 12. This good circular distribution promotes good subsequent recall. The presence of grooves 14 on the entire circumference of the groove 13 ensures a uniform application of the hydraulic pressure on the seal 12, and therefore a uniform deformation of the seal 12. Moreover, because of the presence of these grooves 14, an adjustment piston 7 in the bore is always good.
Dans un exemple de réalisation particulier de l'invention, le joint 12 a des dimensions de 3 mm par 3 mm. La rainure 14 a, par exemple, une profondeur de 1,5 mm. La rainure 14 a donc une profondeur égale à une demi épaisseur du joint 12. En agissant ainsi, on s'assure qu'une bonne part du joint 12 (soit la moitié de son épaisseur) contribue, par sa déformation, au rappel du piston 7. In a particular embodiment of the invention, the seal 12 has dimensions of 3 mm by 3 mm. The groove 14 has, for example, a depth of 1.5 mm. The groove 14 thus has a depth equal to half a thickness of the seal 12. By acting in this way, it is ensured that a good part of the seal 12 (ie half of its thickness) contributes, by its deformation, to the return of the piston 7.
II est possible, alors même que des rainures 14 dans l'alésage optimisent la déformation du joint 12, que le piston 7 glisse par rapport au joint 12, sans aucune déformation de celui-ci. Cela arrive notamment lors d'un freinage trop brutal. Dans ce cas là, comme dans l'état de la technique, le rappel du piston 7 est quasiment nul. It is possible, even though grooves 14 in the bore optimize the deformation of the seal 12, that the piston 7 slides relative to the seal 12, without any deformation thereof. This happens especially when braking too brutal. In this case, as in the state of the art, the return of the piston 7 is virtually zero.
Cependant, contrairement à l'état de la technique, une seule montée en pression, par la suite, permet au piston 7 de retrouver sa position initiale. However, contrary to the state of the art, a single increase in pressure, subsequently, allows the piston 7 to return to its initial position.
En effet, lors d'un deuxième freinage normal, la pression hydraulique s'exerce totalement sur le joint 12. La déformation du joint 12 est de nouveau maximale. Lorsqu'on relâche la pédale de frein de ce deuxième freinage, le joint 12 reprend sa forme initiale, en rappelant avec lui le piston 7. Indeed, during a second normal braking, the hydraulic pressure is exerted completely on the seal 12. The deformation of the seal 12 is again maximum. When the brake pedal is released from this second braking, the seal 12 returns to its original shape, recalling with it the piston 7.
Sur la figure 5a, on peut voir une modélisation numérique d'un rappel de piston par un joint selon l'état de la technique. In Figure 5a, we can see a numerical modeling of a piston return by a joint according to the state of the art.
Sur la figure 5b, on peut voir une même modélisation numérique d'un rappel d'un piston par un joint, le joint étant dans une gorge de l'invention. In FIG. 5b, it is possible to see the same numerical modeling of a return of a piston by a seal, the seal being in a groove of the invention.
En abscisse, est représenté le temps, en ms. En ordonné, est représenté le déplacement du piston, en mm. Dans la modélisation représentée sur la figure 5a comme dans la modélisation représentée sur la figure 5b, la pression exercée sur le piston est de 1 à 10 Mega Pascal. On the abscissa, the time is represented in ms. In ordinate, is represented the displacement of the piston, in mm. In the modeling shown in FIG. 5a, as in the modeling shown in FIG. 5b, the pressure exerted on the piston is from 1 to 10 Mega Pascal.
Sur la figure 5a, qui représente l'état de la technique, aucune pression n'est exercée sur le joint. Sur la figure 5b, conforme à l'invention, une pression équivalante à une pression hydraulique est exercée sur le joint. In Figure 5a, which represents the state of the art, no pressure is exerted on the seal. In Figure 5b, according to the invention, a pressure equivalent to a hydraulic pressure is exerted on the seal.
La position 0, en ordonnée, représente une position du piston telle, que le piston est collé aux plaquettes. En position 0 mm, il y a donc un couple résiduel de freinage. The position 0, in the ordinate, represents a position of the piston such that the piston is glued to the plates. In the 0 mm position, there is therefore a residual braking torque.
Sur la figure 5a, la position repos initiale du piston est à -2mm. Au bout de quatre freinages successifs, c'est-à-dire à t=80 ms, le rappel du piston ne va plus au-delà de 0 mm. Le piston reste collé aux plaquettes. D'où une usure importante des plaquettes, ainsi qu'une surconsommation de carburant. In Figure 5a, the initial rest position of the piston is -2mm. After four successive brakings, that is to say at t = 80 ms, the piston return does not go beyond 0 mm. The piston remains stuck to the pads. This results in significant wafer wear and over-consumption of fuel.
Sur la figure 5b, la position 0 en ordonnée représente également une position du piston telle qu'il est collé aux plaquettes. La position repos initiale du piston est approximativement à -3 mm. On remarque bien que le rappel du piston, même après plusieurs freinages successifs, est quasiment total. Après quatre freinages, le piston se retrouve approximativement en position - 2,5 mm. Au bout du neuvième freinage, la position de rappel du piston est encore - 2,5 mm. Ainsi, contrairement à l'état de la technique, le rappel du piston selon l'invention est quasiment total à la fin de chaque freinage. On a un rattrapage de jeu minimum environ constant. In Figure 5b, the position 0 in the ordinate also represents a position of the piston as it is glued to the plates. The initial rest position of the piston is approximately -3 mm. It is noted that the return of the piston, even after several successive braking, is almost total. After four braking, the piston is approximately in position - 2.5 mm. At the end of the ninth braking, the return position of the piston is still - 2.5 mm. Thus, unlike the state of the art, the return of the piston according to the invention is almost total at the end of each braking. We have a catch of minimum game about constant.
Dans un exemple de réalisation préféré, le joint 12 est en caoutchouc. In a preferred embodiment, the seal 12 is made of rubber.
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