FR2635841A1 - DISC BRAKE ASSEMBLY - Google Patents
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Abstract
Cet ensemble de frein à disque 1 possédant une simplicité de structure inhabituelle et une fonctionnalité améliorée, comprend un corps d'étrier 4 monté à cheval sur un disque 2 possédant un axe prédéterminé X-X, un logement 8 ménagé dans ledit corps d'étrier 4, une garniture de frein 9 qui comprend une plaquette 11 supportant une garniture de friction 11a et qui est montée dans ledit logement 8, et un arrêt 22 prévu dans ledit corps d'étrier 4 pour retenir la garniture de frein 9 dans la direction tangentielle du disque pendant le freinage, ledit arrêt 22 comprenant une tête cylindrique 17 qui est montée dans le corps d'étrier 4 avec son axe Y-Y parallèle à l'axe X-X du disque 2.This disc brake assembly 1 having an unusual structural simplicity and improved functionality, comprises a caliper body 4 mounted astride a disc 2 having a predetermined axis XX, a housing 8 formed in said caliper body 4, a brake lining 9 which comprises a pad 11 supporting a friction lining 11a and which is mounted in said housing 8, and a stop 22 provided in said caliper body 4 for retaining the brake lining 9 in the tangential direction of the disc during braking, said stop 22 comprising a cylindrical head 17 which is mounted in the caliper body 4 with its YY axis parallel to the XX axis of the disc 2.
Description
La présente invention se rapporte à un ensemble de frein à disque, du typeThe present invention relates to a disc brake assembly, of the type
comprenant un corps d'étrier,comprising a caliper body,
disposé à cheval sur un disque possédant un axe prédéter- arranged astride a disc having a predeter axis-
miné, un logement dans ledit corps d'étrier, une garnitu- mined, a housing in said caliper body, a packing
re de frein, comprenant elle-même une plaquette qui sup- brake re, itself comprising a pad which
porte une garniture de friction, montée dans ledit loge- carries a friction lining, mounted in said housing-
ment, et un arrêt logé dans ledit corps d'étrier pour re- ment, and a stop housed in said caliper body to re-
tenir la garniture de frein dans la direction tangentiel- hold the brake lining in the tangential direction -
le du frein pendant le freinage.the brake during braking.
Ainsi qu'il est bien connu, dans les ensembles de freins à disque, les garnitures, lorsqu'elles sont As is well known, in disc brake assemblies, the linings, when they are
pressées contre le disque pendant le freinage, sont en- pressed against the disc during braking, are
traînées par le disque avec une force dirigée tangentiel- dragged by the disc with a tangential directed force-
lement au disque et à laquelle il est évidemment néces- to the disc and to which it is obviously necessary
saire de résister pour obtenir l'effet de freinage dési- be able to resist to obtain the desired braking effect
ré. A cet effet, les garnitures de freins viennent buter contre des arrêts prévus dans le corps d'étrier, re. To this end, the brake linings abut against stops provided in the caliper body,
lesquels réagissent justement contre lesdites forces tan- which react precisely against said forces tan-
gentielles. Dans les ensembles de freins à disque déjà gentielles. In disc brake assemblies already
connus, ces arrêts sont constitués par la paroi du loge- known, these stops are constituted by the wall of the box
ment dans lequel les garnitures de freins sont montées; en effet, la plaquette de support de la garniture de in which the brake linings are fitted; in fact, the support pad for the gasket
frein vient en effet s'arrêter en butée contre cette pa- brake comes to a stop in abutment against this pa-
roi.King.
Or, cette structure exige un soin particulier dans l'étude et la réalisation de la paroi du logement afin que cette dernière présente la résistance mécanique nécessaire. Outre cet inconvénient, on a constaté que, dans les ensembles de freins à disque déjà connus, il peut se However, this structure requires special care in the study and construction of the housing wall so that the latter has the necessary mechanical strength. In addition to this drawback, it has been found that, in already known disc brake assemblies, it can be
manifester l'apparition de phénomènes de corrosion galva- manifest the appearance of galva- corrosion phenomena
nique, en raison du fait que le corps d'étrier est en al- pic, due to the fact that the caliper body is al-
liage d'aluminium tandis que la plaquette est en acier. aluminum bonding while the plate is made of steel.
Il a déjà été proposé de revêtir la paroi du lo- It has already been proposed to coat the wall of the lo-
gement d'une protection en acier et, en particulier, d'une tôle obtenue par découpage dans un feuillard d'acier à ressorts, ou d'acier inoxydable. Cette tôle présente en général deux rotules percées avec lesquelles elle est fixée au corps d'étrier, dans ledit logement, à l'aide de vis appropriées. La plaquette de la garniture protection of a steel protection and, in particular, of a sheet obtained by cutting from a strip of spring steel, or of stainless steel. This sheet generally has two drilled ball joints with which it is fixed to the caliper body, in said housing, using appropriate screws. The trim plate
de frein peut s'arrêter en butée contre cette tôle de re- brake can stop in abutment against this sheet
vêtement au moment du freinage.clothing when braking.
Cette solution a permis d'obvier à l'inconvé- This solution made it possible to obviate the inconvenience
nient mentionné plus haut mais elle entraîne une notable deny mentioned above but it results in a notable
augmentation des cogts de fabrication et de montage. increase in manufacturing and assembly costs.
Le problème qui est à la base de l'invention The problem underlying the invention
consiste à imaginer un ensemble de frein à disque du ty- is to imagine a set of disc brake the ty-
pe spécifié qui présente des caractéristiques de structu- eg specified which has structural characteristics
re et de fonction capables de surmonter les inconvé- re and function capable of overcoming the disadvantages
nients qui ont été mentionnés plus haut à propos de la nients that were mentioned above about the
technique connue.known technique.
Ce problème est résolu par un ensemble de frein à disque du type spécifié qui se caractérise par le fait que ledit arrêt comprend une tête cylindrique montée This problem is solved by a disc brake assembly of the specified type which is characterized by the fact that said stop comprises a cylindrical head mounted
dans ledit corps.in said body.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in- Other features and advantages of the
vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- vention will be better understood on reading the description
tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: tion which will follow from an exemplary embodiment and with reference to the appended drawings in which:
la figure 1 est une vue schématique en éléva- Figure 1 is a schematic elevational view
tion et en partie en coupe d'un ensemble de frein à dis- tion and partly in section of a brake assembly
que selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique de dessus that according to the invention; Figure 2 is a schematic top view
et partiellement en coupe de l'ensemble de frein à dis- and partially in section of the brake disc assembly
que de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe d'un détail de l'ensemble de frein à disque de la figure 2; la figure 4 et la figure 5 sont respectivement as in Figure 1; Figure 3 is a sectional view of a detail of the disc brake assembly of Figure 2; Figure 4 and Figure 5 are respectively
des vues du même détail de la figure 3, selon deux va- views of the same detail in FIG. 3, according to two values
riantes de réalisation.laughing achievement.
Sur les figures du dessin annexé, on a désigné dans son ensemble par 1 un ensemble de frein à disque particulièrement bien adapté pour un véhicule à hautes performances. L'ensemble de frein à disque 1 est associé à un disque 2 qui possède une piste de freinage annulaire 3, d'axe X-X. L'ensemble de frein à disque 1 comprend un In the figures of the appended drawing, the whole of 1 has designated a disc brake assembly which is particularly well suited for a high performance vehicle. The disc brake assembly 1 is associated with a disc 2 which has an annular braking track 3, of axis X-X. The disc brake assembly 1 includes a
corps d'étrier 4 qui est à cheval sur la piste de freina- stirrup body 4 which straddles the brake track
ge 3 du disque 2.disc 3 ge 2.
Lorsque le véhicule roule en marche avant, la piste de freinage 3 circule à l'intérieur du corps d'étrier 4 dans un sens V1. En marche arrière, la piste 3 circule au contraire dans un sens indiqué par V2, qui When the vehicle is traveling forward, the braking track 3 circulates inside the caliper body 4 in a direction V1. In reverse, track 3 runs on the contrary in a direction indicated by V2, which
est l'inverse du sens V1.is the inverse of the direction V1.
Le corps d'étrier 4 est formé de deux demi- The caliper body 4 is formed by two half
corps 5 et 6 obtenus par coulée en un alliage d'alumi- bodies 5 and 6 obtained by casting from an aluminum alloy
nium approprié, les demi-corps étant juxtaposés selon un plan perpendiculaire à X-X et étant rendus solidaires nium suitable, the half-bodies being juxtaposed in a plane perpendicular to X-X and being made integral
l'un de l'autre par quatre vis 7.to each other by four screws 7.
Dans le corps 4, est formé un logement 8 desti- In the body 4, a housing 8 is formed which
né à recevoir les garnitures de frein 9, 10 qui sont pla- born to receive the brake linings 9, 10 which are placed
cées de part et d'autre de la piste 3. Les garnitures 9 created on either side of runway 3. The linings 9
et 10 comprennent des plaquettes en acier 11 et 12 res- and 10 include steel plates 11 and 12 res-
pectivement et des garnitures de friction lla et 12a res- pectively and friction linings lla and 12a res-
pectivement, faites d'une matière possédant un grand coefficient de frottement, lesdites garnitures lla et 12a étant portées solidairement par lesdites plaques et étant directement en contact avec les faces de la piste de freinage 3. Des moyens de liaison 13 comprenant des épingles qui s'étendent à travers des trous allongés en pectively, made of a material having a high coefficient of friction, said linings 11a and 12a being carried integrally by said plates and being directly in contact with the faces of the braking track 3. Connecting means 13 comprising pins which s extend through elongated holes in
boutonnière formés dans les plaquettes, rendent les gar- buttonholes formed in the pads, make the gar-
nitures de frein 9 et 10 imperdables. brake nitrides 9 and 10 captive.
Une paire de cylindres hydrauliques 14 montés dans le demi-corps 6 est activée pendant le freinage A pair of hydraulic cylinders 14 mounted in the half-body 6 is activated during braking
pour appliquer la garniture 10 contre une face de la pis- to apply the lining 10 against one side of the peel
te 3 tandis que la garniture 9 est appliquée par réac- te 3 while the lining 9 is applied by reac-
tion contre l'autre face de la piste 3. tion against the other side of runway 3.
A la suite du freinage en marche avant, la pis- Following forward braking, the pis-
te de freinage 3 exerce sur les garnitures 9 et 10 une braking te 3 exerts on the linings 9 and 10 a
force dirigée tangentiellement au disque, selon la flè- force directed tangentially to the disc, according to the arrow
che V1. Pour retenir la garniture 9 (10), l'ensemble de frein à disque 1 comprend, dans ledit corps 4, des ar- che V1. To retain the lining 9 (10), the disc brake assembly 1 comprises, in said body 4, ar-
rêts 22 et 28 (23 et 29) juxtaposés entre eux et qui coo- rêtes 22 and 28 (23 and 29) juxtaposed between them and which coo-
pèrent pour réagir contre ladite force. Au contraire, pay to react against said force. On the contrary,
pour retenir la garniture 9 (10) à la suite d'un freina- to retain the lining 9 (10) following a brake
ge en marche arrière, qui exerce sur les garnitures une force dirigée selon la flèche V2, l'ensemble de frein à ge in reverse, which exerts on the linings a force directed according to arrow V2, the brake assembly at
disque 1 comprend un arrêt 15 (16). disc 1 includes a stop 15 (16).
Les arrêts 22, 28, 23, 29, 15 et 16 sont identi- Judgments 22, 28, 23, 29, 15 and 16 are identified
ques entre eux et on ne décrira donc en détail dans la only between them and we will therefore only describe in detail in the
suite qu'un seul de ces arrêts, en se reportant en parti- following only one of these judgments, with particular reference to
culier à la figure 3.culier in Figure 3.
L'arrêt 15 comprend une tête cylindrique 17 en acier, présentant un axe YY qui s'étend parallèlement à The stop 15 comprises a cylindrical head 17 made of steel, having an axis YY which extends parallel to
l'axe X-X, ladite tête 17 étant montée dans le demi- the X-X axis, said head 17 being mounted in the half
corps 5 de telle manière qu'au moins une partie de cette body 5 in such a way that at least part of this
tête fasse issue dans le logement 8, de façon à être at- head issues in housing 8, so as to be
taquée, le long d'une génératrice G, par la plaquette 11 de la garniture de frein 9 et, plus précisément, par la jogged along a generator G by the pad 11 of the brake lining 9 and, more precisely, by the
face plane S du bord latéral de cette plaquette. flat face S of the lateral edge of this plate.
Il convient de remarquer que la longueur de la tête 17 est choisie de manière à correspondre à peu près à l'épaisseur de la garniture de frein, qui est composée de l'épaisseur de la plaquette et de l'épaisseur de la It should be noted that the length of the head 17 is chosen so as to roughly correspond to the thickness of the brake lining, which is composed of the thickness of the pad and the thickness of the
garniture de friction. De cette façon, l'arrêt reste opé- friction lining. In this way, the judgment remains operated
rant même lorsque la garniture s'use. even when the packing wears out.
Cette tête cylindrique 17 est munie coaxiale- This cylindrical head 17 is provided with coaxial
ment, en une seule pièce avec elle, d'une tige cylindri- ment, in one piece with it, of a cylindrical rod
que 18 dont la majeure partie du segment terminal 19 est filetée. Ce segment 19 est en prise par vissage serré avec une grande partie de fond 20, elle aussi filetée, d'un trou 21 formé dans le demi-corps 5, pour fixer la than 18, most of the terminal segment 19 of which is threaded. This segment 19 is engaged by tight screwing with a large bottom portion 20, also threaded, of a hole 21 formed in the half-body 5, to fix the
tête cylindrique 17 au demi-corps 5 d'une façon stable. cylindrical head 17 to the half-body 5 in a stable manner.
Une empreinte hexagonale 17a est formée dans la tête A hexagonal imprint 17a is formed in the head
pour permettre de la visser.to allow to screw it.
Selon une variante de réalisation (voir figure According to an alternative embodiment (see figure
4) des arrêts 22, 28, 23, 29, 15 et 16, la tige 18 pré- 4) stops 22, 28, 23, 29, 15 and 16, the rod 18 pre-
sente un court segment initial cylindrique 24 qui est en- gagée et guidée dans une courte portion cylindrique 25 feels a short cylindrical initial segment 24 which is engaged and guided in a short cylindrical portion 25
dudit trou 21, pour constituer un centrage. of said hole 21, to constitute a centering.
La tête 17 est avantageusement accouplée à un The head 17 is advantageously coupled to a
logement 26 de forme cylindrique formé dans le demi- housing 26 of cylindrical shape formed in the half
corps 5, et guidée dans ce logement, à l'opposé de la gé- body 5, and guided in this housing, opposite the ge-
nératrice G, pour constituer un épaulement. nératrice G, to form a shoulder.
Selon une autre variante de réalisation (voir figure 5), la tête 17 est fixée au demi-corps 5 par une According to another alternative embodiment (see FIG. 5), the head 17 is fixed to the half-body 5 by a
vis 27 du type à tête à six pans creux qui s'étend co- Hexagon socket head screw 27 which extends co-
axialement à travers la tête proprement dite. axially through the head itself.
Pendant le fonctionnement, dans un freinage en marche avant, la garniture de frein 9 est retenue par les arrêts 22 et 28 à l'encontre de la force de freinage tangentielle tandis que la garniture 10 est retenue par les arrêts 23, 29. En particulier, la plaquette 11 de la garniture 9 vient en butée contre la génératrice G de la tête 17 des arrêts 22, 28 par la surface S de son bord latéral, en donnant lieu à deux contacts linéaires grâce During operation, in forward braking, the brake lining 9 is retained by stops 22 and 28 against the tangential braking force while lining 10 is retained by stops 23, 29. In particular , the plate 11 of the lining 9 abuts against the generator G of the head 17 of the stops 22, 28 by the surface S of its lateral edge, giving rise to two linear contacts thanks
auxquels elle est retenue.to which it is retained.
Dans le cas inverse de la marche arrière, les garnitures de frein 9 et 10 sont retenues par les arrêts In the reverse case of reverse, the brake linings 9 and 10 are retained by the stops
et 16 respectivement d'une façon entièrement analo- and 16 respectively in a fully analogous manner
gue, avec production de contacts linéaires respectifs en- gue, with production of respective linear contacts
tre la surface S et la génératrice G. Le principal avantage de l'ensemble de frein à the surface S and the generator G. The main advantage of the brake assembly
disque selon l'invention réside dans la structure inhabi- disc according to the invention resides in the unusual structure
tuellement simple et économique.so simple and economical.
Un autre avantage de l'ensemble de frein à dis- Another benefit of the disc brake assembly
que selon l'invention consiste en ce que, dans ce frein, that according to the invention consists in that, in this brake,
on évite entièrement que des impuretés telles que la ter- it is entirely avoided that impurities such as ter-
re, le sable, les détritus métalliques, ne soient écra- re, sand, metallic detritus, are not crushed
sés et retenus entre la garniture de frein et l'arrêt, ceci grâce au contact linéaire qui est établi entre la between the brake lining and the stop, thanks to the linear contact which is established between the
plaquette de frein et la tête cylindrique. brake pad and cylindrical head.
Un autre avantage, et non le moindre, de l'en- Another, and not the least, benefit of the
semble de frein à disque selon l'invention, consiste en ce qu'il se prête à être réalisé à l'aide de dispositifs disc brake according to the invention, consists in that it lends itself to being produced using devices
automatiques de montage tels que des robots et équiva- automatic assembly such as robots and equiva-
lents, chaque arrêt pouvant être vissé sur le demi-corps slow, each stop can be screwed onto the half-body
correspondant avant la juxtaposition des demi-corps. corresponding before the juxtaposition of the half-bodies.
Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the device which
vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- has just been described only by way of non-binding example
mitatif, sans sortir du cadre de l'invention. mitative, without departing from the scope of the invention.
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