FR2925634A1 - Brake friction pad mounting device for vehicle, has sliding plate with end opposite to another end of plate exerting pressure force on lateral side of housing when mounting device is mounted on yoke joint - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention se rapporte à un dispositif de montage d'un patin de frein dans des logements d'une chape d'un frein à disque et notamment un dispositif permettant de faciliter le déplacement d'un support de plaquette de frein qui se produit lors d'un freinage et qui permette d'éviter des bruits qui sont souvent engendrés lors d'un tel fonctionnement. L'invention concerne également un frein à disque équipé de dispositifs de montage selon l'invention. The invention relates to a device for mounting a brake shoe in housings of a clevis of a disk brake and in particular a device for facilitating the movement of a brake pad support which occurs during braking and that avoids noises that are often generated during such operation. The invention also relates to a disc brake equipped with mounting devices according to the invention.
Dans un véhicule équipé de freins à disques, chaque roue qui doit être freinée par un tel système de freinage comporte un disque de freinage solidaire de la roue et un dispositif de freinage solidaire du châssis du véhicule qui vient par friction freiner le mouvement de rotation du disque. Le dispositif de freinage comporte, de chaque côté du disque de freinage, un patin de frein constitué d'un support de plaquette portant une plaquette de frein. Chaque patin de frein est mobile perpendiculairement au plan du disque (selon une direction que nous appellerons direction axiale) et.est guidé par deux de ses extrémités appelées "oreilles" dans des logements d'une chape. Des organes de commande permettent d'exercer une pression sur les patins de freins selon la direction axiale. Les deux patins de freins disposés de part et d'autre d'un disque permettent donc, lors d'un freinage, d'enserrer le disque et de freiner sa rotation. Lors d'un freinage, les patins de freins sont entraînés selon une direction tangentielle au disque et les oreilles viennent buter, parfois brutalement, contre le fond de leur logement de guidage provoquant un bruit appelé "klonk" ou claquement. Pour amortir le choc des oreilles dans leur logement et ainsi atténuer le bruit, il est prévu, de manière connue, un ressort situé entre chaque oreille et son logement Cet effet d'amortissement est obtenu par déformation du ressort. La forme du ressort doit donc être adaptée à la force exercée par le patin de frein lors de son déplacement tangentiel. Cette force est fonction de la masse du patin et de sa vitesse d'entraînement. Le calibrage du ressort doit donc, en principe, tenir compte du type de véhicule et du type de patin. Par ailleurs, le patin doit pouvoir se déplacer axialement comme cela a été expliqué précédemment. Les oreilles du patin doivent donc glisser dans le ressort de maintien. On a donc un effet glissière et un effet ressort sur une seule et unique pièce. In a vehicle equipped with disc brakes, each wheel that has to be braked by such a braking system comprises a brake disc integral with the wheel and a braking device integral with the chassis of the vehicle which comes by friction to slow the rotational movement of the wheel. disk. The braking device comprises, on each side of the brake disk, a brake pad consisting of a pad carrier carrying a brake pad. Each brake pad is movable perpendicularly to the plane of the disk (in a direction that we will call axial direction) and is guided by two of its ends called "ears" in housing a screed. Control members can exert pressure on the brake pads in the axial direction. The two brake pads disposed on either side of a disk thus make it possible, during braking, to grip the disk and to slow its rotation. During braking, the brake pads are driven in a direction tangential to the disk and the ears abut, sometimes brutally, against the bottom of their guide housing causing a noise called "klonk" or snap. To dampen the impact of the ears in their housing and thus reduce the noise, it is provided, in known manner, a spring located between each ear and its housing This damping effect is obtained by deformation of the spring. The shape of the spring must be adapted to the force exerted by the brake pad during its tangential displacement. This force is a function of the mass of the pad and its drive speed. The calibration of the spring must therefore, in principle, take into account the type of vehicle and the type of pad. Furthermore, the pad must be able to move axially as has been explained above. The ears of the pad must therefore slide in the holding spring. It has a sliding effect and an effect spring on a single piece.
Une fois le patin en place et, du fait des défauts géométriques et de l'effet ressort, le système glissière se déforme et entraîne la création d'effet ressert/raideur influant sur la génération de bruit, au freinage. Once the pad in place and, due to geometrical defects and the spring effect, the slide system deforms and causes the creation of effect ressert / stiffness influencing the noise generation, braking.
L'objet de l'invention est donc un dispositif dans lequel les deux effets "glissière" et "ressort" ne sont pas liés. Le fait de supprimer cette interaction des deux effets l'un sur l'autre (découplage des fonctions) permet de diminuer, voir supprimer certaines conditions d'apparition de bruit et notamment dans le cas de faibles pressions de freinage type manoeuvres de stationnement. The object of the invention is therefore a device in which the two effects "slide" and "spring" are not linked. The fact of eliminating this interaction of the two effects on one another (decoupling of the functions) makes it possible to reduce, or even to eliminate, certain conditions of occurrence of noise and in particular in the case of low braking pressures such as parking maneuvers.
L'invention a donc pour objet un dispositif de montage d'un patin de frein dans des logements d'une chape d'un frein à disque, ledit patin de frein comprenant à deux de ses extrémités deux oreilles de montage et chaque oreille étant montée dans un logement d'une chape d'un frein à disque. Selon l'invention, ce dispositif de montage comporte une première plaque de glissement destinée à être intercalée entre une face latérale d'une oreille de montage du patin et une face latérale d'un logement de la chape. Cette première plaque de glissement possède une première extrémité qui est couplée mécaniquement, par une charnière élastique, à une extrémité d'une deuxième plaque de glissement appartenant à un dispositif de fixation qui est destiné à être fixé à la chape. Ladite deuxième plaque de glissement est destinée à être plaquée contre une face radiale dudit logement de la chape. L'angle formé par la première et par la deuxième plaque de glissement, lorsque le dispositif de montage n'est pas monté sur une chape de frein à disque, est supérieur à l'angle formé par la face latérale et par la face radiale du logement d'une chape sur laquelle le dispositif de montage est destiné à être monté. De cette façon une deuxième extrémité de la première plaque de glissement opposée à la première extrémité de cette plaque de glissement est destinée à exercer un effort de pression sur la face latérale dudit logement de la chape lorsque ledit dispositif de montage est monté sur la chape. The subject of the invention is therefore a device for mounting a brake pad in housings of a clevis of a disk brake, said brake pad comprising at two of its ends two mounting lugs and each ear being mounted. in a housing of a clevis of a disc brake. According to the invention, this mounting device comprises a first sliding plate intended to be interposed between a side face of a shoe mounting lug and a side face of a housing of the yoke. This first sliding plate has a first end which is mechanically coupled, by an elastic hinge, to an end of a second sliding plate belonging to a fixing device which is intended to be fixed to the yoke. Said second sliding plate is intended to be pressed against a radial face of said housing of the yoke. The angle formed by the first and the second sliding plate, when the mounting device is not mounted on a disc brake clevis, is greater than the angle formed by the lateral face and the radial face of the housing a yoke on which the mounting device is intended to be mounted. In this way a second end of the first sliding plate opposite the first end of this sliding plate is intended to exert a pressure force on the side face of said housing of the yoke when said mounting device is mounted on the yoke.
Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, ladite charnière comporte au moins un élément de raccordement dont la longueur est inférieure à la longueur desdites extrémités des première et deuxième plaques de glissement. Avantageusement, l'angle formé par la première et la deuxième plaque de glissement (44, 42), lorsque le dispositif de montage n'est pas monté sur une chape de frein à disque, pourra être supérieur à 90 degrés. Selon une forme de réalisation de l'invention, le dispositif de fixation comporte une première lame ressort qui coopère ave la deuxième plaque de glissement pour enserrer une pièce de fixation appartenant à la chape. Selon une variante de réalisation, le dispositif de fixation comporte une deuxième et une troisième lame ressort qui enserrent ladite pièce de fixation appartenant à la chape. According to an advantageous embodiment of the invention, said hinge comprises at least one connecting element whose length is less than the length of said ends of the first and second sliding plates. Advantageously, the angle formed by the first and the second sliding plate (44, 42), when the mounting device is not mounted on a disc brake clevis, may be greater than 90 degrees. According to one embodiment of the invention, the fixing device comprises a first spring blade which cooperates with the second sliding plate for gripping a fastener part belonging to the yoke. According to an alternative embodiment, the fixing device comprises a second and a third leaf spring which enclose said fastener belonging to the yoke.
Avantageusement, la première plaque de glissement et/ou la deuxième plaque de glissement sont en acier inoxydable. L'invention concerne également une application à un frein à disque comportant un ou plusieurs dispositifs de montage ainsi décrits pour guider les patins de frein. Avantageusement, une telle application à un frein à disque prévoit un dispositif de montage associé à chaque oreille des patins de frein.30 Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre ainsi que dans les figures annexées qui représentent: - la figure 1, un exemple de montage d'un patin de frein dans une chape d'un frein à disque selon une technique connue, - la figure 2a, une vue de côté d'un exemple de réalisation du dispositif de montage selon l'invention 10 d'un patin de frein dans des logements d'une chape d'un frein à disque, - la figure 2b, une vue de côté du dispositif de la figure 2a monté sur une chape d'un frein à disque, - la figure 2c une vue en perspective du 15 montage de la figure 2b, - la figure 3a une vue en perspective permettant d'expliquer les fonctions des éléments du dispositif de montage d'un patin de frein selon l'invention, 20 - les figures 3b et 3c, des vues en perspectives des dispositifs de montage des deux oreilles d'un patin, - la figure 4a, une vue de côté du dispositif de montage de la figure 2a sur laquelle sont indiquées 25 les caractéristiques de ce dispositif, - la figure 4b, une vue de côté du dispositif de la figure 4a monté sur une chape d'un frein à disque avec indiqués les efforts exercés, - la figure 4c une vue en perspective du 30 dispositif selon l'invention sur laquelle les articulations élastiques du dispositif sont mises en évidence. Advantageously, the first sliding plate and / or the second sliding plate are made of stainless steel. The invention also relates to an application to a disk brake comprising one or more mounting devices thus described for guiding the brake pads. Advantageously, such application to a disk brake provides a mounting device associated with each ear brake pads.30 The various objects and features of the invention will appear more clearly in the following description and in the accompanying figures which represent: - Figure 1, an example of mounting a brake pad in a clevis of a disc brake according to a known technique, - Figure 2a, a side view of an embodiment of the mounting device according to the invention 10 a brake shoe in housings of a clevis of a disc brake, - Figure 2b, a side view of the device of Figure 2a mounted on a clevis of a disc brake FIG. 2c is a perspective view of the assembly of FIG. 2b; FIG. 3 is a perspective view making it possible to explain the functions of the elements of the device for mounting a brake pad according to the invention; Figures 3b and 3c, views in pers FIGS. 4a, a side view of the mounting device of FIG. 2a on which are indicated the characteristics of this device, FIG. 4b, a side view. 4a of the device mounted on a clevis of a disk brake with indicated exerted forces, - Figure 4c a perspective view of the device according to the invention on which the elastic joints of the device are highlighted.
En se reportant à la figure 1, on va donc 5 tout d'abord décrire un système de montage d'un patin de frein dans une chape d'un frein à disque tel que connu dans la technique. Dans la description qui va suivre on désignera par: 10 "radial", un élément situé selon l'axe radial du système (l'axe Y sur la figure 1), "latéral", un élément situé selon un axe parallèle à une tangente au disque 1 (l'axe X sur la figure 1), 15 "axial", un élément situé selon un axe perpendiculaire au plan du disque 1 (l'axe 7 sur la figure 1). La chape 2 comporte deux bras tel que 20 disposés de part et d'autre d'un disque 1 (représenté en 20 trait mixte sur la figure 1). Ces deux bras sont reliés par deux pontets 21 et 21' s'étendant axialement et disposés radialement au-delà du disque 1. Chaque bras possède à ses extrémités des gorges ou logements 11 et 11' dans lesquelles sont 25 placées les oreilles d'extrémités 10 et 10' d'un patin de frein. Les oreilles d'extrémités 10 et 10' du patin sont montées dans les logements 11 et 11' à l'aide de ressorts 3 et 3'. Les oreilles 10 et 10' coulissent 30 axialement dans les ressorts 3 et 3' (c'est-à-dire perpendiculairement au plan de la figure). Referring to FIG. 1, therefore, a braking shoe mounting system in a clevis of a disk brake as known in the art will first be described. In the following description, the term "radial" is used to denote an element located along the radial axis of the system (the Y axis in FIG. 1), "lateral", an element situated along an axis parallel to a tangent. to disk 1 (axis X in FIG. 1), "axial", an element located along an axis perpendicular to the plane of disk 1 (axis 7 in FIG. 1). The yoke 2 comprises two arms such as 20 arranged on either side of a disc 1 (shown in phantom in FIG. 1). These two arms are connected by two bridges 21 and 21 'extending axially and arranged radially beyond the disk 1. Each arm has at its ends grooves or housings 11 and 11' in which the end lugs are placed. 10 and 10 'of a brake pad. The end lugs 10 and 10 'of the pad are mounted in the housings 11 and 11' with the aid of springs 3 and 3 '. The lugs 10 and 10 'slide axially in the springs 3 and 3' (i.e., perpendicular to the plane of the figure).
Le fonctionnement d'un tel frein à disque est bien connu dans la technique et ne sera pas décrit plus en détail. Le rôle des ressorts 3 et 3' est d'amortir les chocs des oreilles des patins contre le fond des logements lorsque les patins sont entraînés par le disque 1 durant un freinage. Cet amortissement est obtenu par la déformation des ressorts lorsqu'ils sont écrasés sous l'effet de la force des patins. The operation of such a disk brake is well known in the art and will not be described in more detail. The role of the springs 3 and 3 'is to cushion the shocks of the ears of the pads against the bottom of the housing when the pads are driven by the disc 1 during braking. This damping is obtained by the deformation of the springs when they are crushed under the effect of the force of the pads.
Cependant, lors d'un freinage, les patins de freins doivent se déplacer axialement et il est fréquent que le glissement des oreilles des patins dans ces ressorts soient à l'origine de bruits perceptibles dans l'habitacle du véhicule. However, during braking, the brake pads must move axially and it is common that the slippage of the ears of the pads in these springs are causing perceptible noises in the passenger compartment of the vehicle.
L'invention prévoit donc un dispositif permettant de monter un patin de frein dans une chape de frein à disque et qui permette de diminuer ou d'éliminer ces bruits. La figure 2a représente une vue de côté d'un 20 dispositif de montage 4. Ce dispositif comporte une plaque 44, que nous appellerons plaque de glissement, et un dispositif de fixation 40-41-42. La plaque de glissement est reliée par une extrémité 45 au dispositif de fixation par une 25 charnière 43. Elle est destinée à être plaquée contre la face latérale 22 du logement 11 de la chape, cette face latérale 22 constituant le fond du logement. Le dispositif de fixation comporte une autre lame de glissement 42 destinée à être plaquée contre la 30 face radiale 26 (ou face supérieure) du logement 11. Le dispositif de fixation comporte en outre une lame ressort 40 qui, en coopération avec la plaque de glissement 42, enserre un plot 25 appartenant à la chape. Comme cela est représenté sur la vue de face de la figure 2b et sur la figure en perspective 2c, lorsque le dispositif de fixation est monté sur la chape, le dispositif de fixation est embroché sur le plot 25 avec la lame 40 et la plaque 42 situées de part et d'autre du plot 25. De plus, avantageusement, le dispositif de 10 fixation peut comporter deux lames ressort 41 et 41' (voir figure 2c) qui enserrent les côtés ou faces radiales du plot 25. Lorsque le dispositif de montage selon l'invention est monté sur la chape, le dispositif de 15 fixation est emmanché sur le plot 25 et les lames ressort 40, 41 et 41' le maintiennent efficacement en position (figure 2c). Les plaques de glissement 42 et 44 sont plaquées respectivement contre les faces latérales 22 et radiale 26 du logement 11. 20 La figure 3a représente un mode de réalisation préféré de l'invention dans lequel l'extrémité 45 de la plaque de glissement 44 est reliée par deux éléments charnières 43 et 43' à la plaque de glissement 42. Ces éléments charnières ont une longueur 25 axiale L1 très faible comparée à la longueur de l'arête de l'extrémité 45 de la plaque 44. De cette façon, les charnières 43 et 43' présente une grande souplesse élastique. Les plaques 44 et 42 peuvent être plaquée efficacement contre les faces du logement 11 de la chape. 30 Les faces de glissement PA et PB (figure 3a) contre lesquelles viendra glisser une oreille d'un patin de frein sont donc des faces qui présenteront une grande stabilité. Les figures 3b et 3c représentent deux dispositifs selon l'invention permettant le montage d'un patin de frein. Le dispositif de montage 4 servira au montage d'une oreille du patin et le dispositif 4' servira au montage de l'autre oreille. Les figures 4a à 4c représentent plus en détails la conception du dispositif de montage selon 10 l'invention. En effet selon l'invention, lorsque le dispositif de montage n'est pas monté sur une chape d'un frein à disque, les plaques de glissement 44 et 42 présentent un angle AB1 lorsque le dispositif est au 15 repos et ne supporte aucune sollicitation. Cet angle est supérieur à l'angle AB2 que forment les faces latérale et radiale (26 et 22 sur la figure 2b) du logement 11 de la chape. Lorsque le dispositif de montage est monté 20 sur le plot 25 de la chape avec les plaques de glissement 44 et 42 située à l'intérieur du logement: la plaque de glissement 42 se trouve plaquée contre la face radiale supérieure (26 sur la figure 2b) du logement en raison de l'effort Fl exercé 25 par la lame ressort 40 (figure 4b), - la plaque de glissement 44 est plaquée contre la face latérale 22 du logement de la chape. Les plaques de glissement adoptent entre elles un angle AB2 égal à l'angle formé par les faces 30 latérale et radiale du logement de la chape. En raison du fait que l'angle AB1 est supérieure à l'angle AB2 et que l'extrémité 45 se trouve plaqué contre la face latérale 22 du logement, l'extrémité 48 appui sur la face 22 et un effort de réaction est exercé par la face 22 sur l'extrémité 48 de la plaque 44. The invention therefore provides a device for mounting a brake pad in a disk brake yoke and which allows to reduce or eliminate these noises. Figure 2a shows a side view of a mounting device 4. This device comprises a plate 44, which we will call a sliding plate, and a fixing device 40-41-42. The sliding plate is connected at one end 45 to the fixing device by a hinge 43. It is intended to be pressed against the lateral face 22 of the housing 11 of the yoke, this lateral face 22 constituting the bottom of the housing. The fixing device comprises another sliding blade 42 intended to be pressed against the radial face 26 (or upper face) of the housing 11. The fixing device further comprises a spring blade 40 which, in cooperation with the sliding plate 42, encloses a stud 25 belonging to the yoke. As shown in the front view of FIG. 2b and in perspective FIG. 2c, when the fixing device is mounted on the yoke, the fixing device is connected to the stud 25 with the blade 40 and the plate 42. located on either side of the pad 25. In addition, advantageously, the fixing device may comprise two leaf springs 41 and 41 '(see FIG. 2c) which enclose the radial sides or faces of the stud 25. When the device of FIG. Mounting according to the invention is mounted on the yoke, the fixing device is fitted on the stud 25 and the leaf spring 40, 41 and 41 'hold it effectively in position (Figure 2c). The sliding plates 42 and 44 are respectively pressed against the lateral faces 22 and radial 26 of the housing 11. FIG. 3a shows a preferred embodiment of the invention in which the end 45 of the sliding plate 44 is connected. by two hinge elements 43 and 43 'to the sliding plate 42. These hinge elements have a very low axial length L1 compared to the length of the edge of the end 45 of the plate 44. In this way, the hinges 43 and 43 'has a high elastic flexibility. The plates 44 and 42 can be effectively plated against the faces of the housing 11 of the yoke. The sliding faces PA and PB (FIG. 3a) against which an ear of a brake pad will slide are therefore faces which will have a great stability. Figures 3b and 3c show two devices according to the invention for mounting a brake pad. The mounting device 4 will be used to mount one ear of the pad and the device 4 'will be used for mounting the other ear. Figures 4a to 4c show in more detail the design of the mounting device according to the invention. According to the invention, when the mounting device is not mounted on a clevis of a disk brake, the sliding plates 44 and 42 have an angle AB1 when the device is at rest and can not withstand any stress. . This angle is greater than the angle AB2 formed by the lateral and radial faces (26 and 22 in Figure 2b) of the housing 11 of the yoke. When the mounting device is mounted on the stud 25 of the yoke with the sliding plates 44 and 42 located inside the housing: the sliding plate 42 is pressed against the upper radial face (26 in FIG. 2b ) of the housing due to the force F1 exerted by the leaf spring 40 (Figure 4b), - the sliding plate 44 is pressed against the side face 22 of the housing of the yoke. The sliding plates adopt between them an angle AB2 equal to the angle formed by the lateral and radial faces of the housing of the yoke. Due to the fact that the angle AB1 is greater than the angle AB2 and that the end 45 is pressed against the lateral face 22 of the housing, the end 48 bears on the face 22 and a reaction force is exerted by the face 22 on the end 48 of the plate 44.
On voit donc que: - la fonction coulissement de l'oreille du patin se fera sur deux plans angulairement orientés par l'intermédiaire d'une seule et unique pièce, - les deux plaques de glissement en place 10 sont parfaitement en appui sur les deux plans du logement de la chape. Par ailleurs, le dispositif de fixation et notamment la lame ressort 40 qui exerce un effort de pression Fl assure un plaquage de la plaque de glissement 15 42 contre la face en regard de la chape avec un effort de plaquage Fl. Lors du montage du dispositif de montage selon l'invention sur la chape, la plaque de glissement 44 vient au contact de la face (face latérale) en regard 20 du logement par déformation des charnières 43 et 43' (représentées en figure 3a). La conception de ces charnières minimise la déformation de la surface. de contact de la plaque de glissement 44 avec la face 22 du logement. 25 Les charnières sont conçues pour avoir un éffort de plaquage F2 de la plaque de glissement 44 inférieur à l'effort radial (ou tangentiel) aFl résultant de l'effort Fl de la lame ressort 40. Une fois le patin de frein mis en place, le 30 fait de découpler la fonction ressort de la fonction glissement permet de diminuer voir de supprimer certaines conditions d'apparition de bruit et notamment dans le cas de faibles pressions de freinage type manoeuvres parking. La force F2 sera d'autant plus faible que le système de charnière présentera une grande souplesse. It can thus be seen that: the sliding function of the ear of the shoe will be on two angularly oriented planes via a single piece, the two sliding plates in place are perfectly supported on both plans of housing of the screed. Furthermore, the fastening device and in particular the leaf spring 40 which exerts a pressure force Fl ensures a plating of the sliding plate 42 against the opposite face of the yoke with a plating force F1. When mounting the device According to the invention, the sliding plate 44 comes into contact with the face (lateral face) facing the housing by deformation of the hinges 43 and 43 '(shown in FIG. 3a). The design of these hinges minimizes the deformation of the surface. contacting the sliding plate 44 with the face 22 of the housing. The hinges are designed to have a plating force F2 of the sliding plate 44 less than the radial (or tangential) stress aF1 resulting from the force F1 of the leaf spring 40. Once the brake pad has been put in place decoupling the spring function from the sliding function makes it possible to reduce or eliminate certain noise conditions, particularly in the case of low braking pressures such as parking maneuvers. The force F2 will be even lower than the hinge system will have a great flexibility.
Selon une forme de réalisation de l'invention, les plaques de glissement 44 et 42 sont acier inoxydable assurant un bon glissement des oreilles de patins de freins. On notera qu'il conviendra de prévoir une longueur L2 de la plaque de glissement 42 supérieure à la hauteur Hl du bossage 25 de façon que l'extrémité 45 de la plaque 44 puise être plaquée contre la face 22 du logement de la chape. According to one embodiment of the invention, the sliding plates 44 and 42 are stainless steel ensuring a good slip of the ears of brake pads. Note that it will be necessary to provide a length L2 of the sliding plate 42 greater than the height Hl of the boss 25 so that the end 45 of the plate 44 can be pressed against the face 22 of the housing of the yoke.
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