"Frein à disque comportant un axe dont une portée présente une section de"Disc brake having an axis of which a bearing has a section of
profil non circulaire" L'invention concerne un frein à disque de véhicule automobile qui comporte une chape fixe sur laquelle un étrier est 5 monté coulissant axialement. L'invention concerne plus particulièrement un frein à disque de véhicule automobile qui comporte une chape fixe sur laquelle un étrier est monté coulissant axialement entre une première position avant de repos et une deuxième position arrière to de freinage, l'étrier étant guidé en coulissement par au moins deux axes de guidage, dits "colonnettes", dont chacun est monté coulissant avec jeu radial dans un alésage axial associé de la chape fixe, une bague élastique déformable radialement étant interposée radialement entre la paroi interne de l'alésage et une 15 portée de l'axe de guidage, la bague étant montée serrée dans l'alésage, de manière que, lors d'un freinage, la bague soit fixe par rapport à l'alésage, tandis que la portée de l'axe de guidage est coulissante axialement par rapport à la bague. On connaît déjà des freins à disque de ce type. Ce type de 20 frein à disque est aussi appelé frein à étrier flottant. La bague élastique permet d'éviter les bruits et les vibrations produits par le frottement des colonnettes contre la paroi interne de l'alésage lorsque l'étrier coulisse dans la chape, notamment lors des freinages. The invention relates to a motor vehicle disc brake which comprises a fixed yoke on which a stirrup is axially slidably mounted, and more particularly to a motor vehicle disc brake which comprises a fixed yoke on which a stirrup is slidably mounted axially between a first position before rest and a second rear position to braking, the stirrup being slidably guided by at least two guide pins, called "balusters", each of which is slidably mounted with radial clearance in an associated axial bore of the fixed yoke, a radially deformable elastic ring being interposed radially between the inner wall of the bore and a bearing surface of the guide shaft, the ring being mounted tightly in the bore, so that during braking, the ring is fixed relative to the bore, while the bearing surface of the guide shaft is axially sliding relative to the bore; This type of disc brake is already known. This type of disc brake is also called a floating caliper brake. The elastic ring makes it possible to avoid the noises and vibrations produced by the friction of the columns against the inner wall of the bore when the stirrup slides in the yoke, in particular during braking.
25 A la fin d'un freinage, l'étrier est normalement rappelé vers sa position de repos par une force de rappel produite par des moyens élastiques de rappel. Cependant, il arrive qu'en position de freinage de l'étrier, la colonnette adhère à la bague élastique. La force de rappel de l'étrier vers sa position de repos est alors 30 insuffisante pour surmonter le frottement qui existe entre la bague élastique et la colonnette. Le retour de l'étrier vers sa position de repos est alors retardé.At the end of a braking, the stirrup is normally returned to its rest position by a restoring force produced by elastic return means. However, it happens that in the braking position of the caliper, the column adheres to the elastic ring. The return force of the stirrup to its rest position is then insufficient to overcome the friction between the elastic ring and the column. The return of the stirrup to its rest position is then delayed.
2905155 2 Dans ce cas, les patins de frein risquent d'être usés prématurément en frottant inutilement contre le disque. Pour résoudre ce problème, l'invention propose un frein à disque du type décrit précédemment, caractérisé en ce que la portée de l'axe de guidage présente une section transversale de profil non circulaire de manière à réduire la surface totale de contact entre la paroi cylindrique interne de la bague et la portée de l'axe de guidage Selon d'autres caractéristiques de l'invention : io - la portée présente une section transversale de même profil suivant toute sa longueur axiale ; - la portée présente une section transversale de profil polygonal de manière que la bague soit en contact avec les arêtes axiales de la portée ; 15 - la portée présente une section transversale de profil polygonal régulier ; - la portée délimite entre l'axe de guidage et la paroi cylindrique interne de la bague au moins deux cavités qui sont remplies d'un fluide lubrifiant, notamment de graisse ; 20 - la face cylindrique interne de la bague présente une section de profil circulaire. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés 25 parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée qui représente un frein à disque à étrier flottant qui est réalisé selon les enseignements de l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective à plus grande 30 échelle qui représente une colonnette du frein à disque de la figure 1 qui est réalisée selon les enseignements de l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe transversale de la portée de la colonnette de la figure 2 équipé de sa bague élastique.2905155 2 In this case, the brake pads may be worn prematurely by rubbing against the disc unnecessarily. To solve this problem, the invention proposes a disk brake of the type described above, characterized in that the scope of the guide axis has a cross section of non-circular profile so as to reduce the total contact surface between the wall. According to other characteristics of the invention: the range has a cross section of the same profile along its entire axial length; - The scope has a cross section polygonal profile so that the ring is in contact with the axial edges of the scope; The span has a cross section of regular polygonal profile; - The range defines between the guide axis and the inner cylindrical wall of the ring at least two cavities which are filled with a lubricant fluid, including grease; The inner cylindrical face of the ring has a section of circular profile. Other features and advantages will become apparent on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended drawings, in which: FIG. 1 is an exploded perspective view showing a stirrup disc brake; floating which is carried out according to the teachings of the invention; FIG. 2 is a perspective view on a larger scale showing a column of the disk brake of FIG. 1 which is made according to the teachings of the invention; - Figure 3 is a cross-sectional view of the scope of the pillar of Figure 2 equipped with its elastic ring.
2905155 3 Dans la suite de la présente description, on adoptera à titre non limitatif une orientation axiale indiquée par la flèche "A" des figures 1 et 2 qui est dirigée depuis l'arrière vers l'avant. Par la suite, des éléments identiques, similaires ou 5 analogues seront indiqués par des mêmes numéros de référence. On a représenté à la figure 1 un frein à disque 10 de véhicule automobile. De manière connue, le véhicule comporte un disque 12 qui est monté tournant autour d'un axe "B" d'orientation axiale. Le io disque 12 est lié en rotation à une roue (non représentée) qui lui est coaxiale. Le frein à disque 10 comporte une chape 14 fixe dans laquelle deux patins de frein 16 arrière et avant sont montés coulissants axialement. La chape fixe 14 est destinée à is chevaucher un bord périphérique 18 du disque 12. Un étrier de frein 20 est susceptible de serrer chaque patin de frein 16 arrière et avant de part et d'autre des faces opposées arrière et avant du disque 12. De manière connue, l'étrier 20 comporte une voûte 22 qui 20 s'étend axialement au-dessus de la chape 14 en la recouvrant. Deux ailes arrière 24 et avant 26 s'étendent radialement depuis les bords d'extrémité arrière et avant de la voûte 22 de manière que la face arrière de l'aile avant 26 soit agencée en regard du patin de frein 16 avant, et de manière que la face avant de l'aile 25 arrière 24 soit agencée en regard du patin de frein 16 arrière. L'étrier 20 est monté coulissant axialement par rapport à la chape fixe 14 entre une première position avant de repos et une deuxième position arrière de freinage. A cet effet, l'étrier 20 comporte un premier et un second axes de guidage 28 parallèles 30 d'orientation axiale, aussi appelés "colonnettes", dont les extrémités libres avant 30 sont respectivement reçues en coulissement axial dans un premier et un deuxième alésages 32 axiaux associés de la chape 14.In the remainder of the present description, will be adopted without limitation an axial orientation indicated by the arrow "A" of Figures 1 and 2 which is directed from the rear to the front. Subsequently, identical, similar or analogous elements will be indicated by like reference numerals. There is shown in Figure 1 a disc brake 10 of a motor vehicle. In known manner, the vehicle comprises a disc 12 which is rotatably mounted about an axis "B" of axial orientation. Disk 12 is rotatably connected to a wheel (not shown) which is coaxial with it. The disc brake 10 comprises a fixed yoke 14 in which two rear and front brake pads 16 are mounted to slide axially. The fixed yoke 14 is intended to overlap a peripheral edge 18 of the disk 12. A brake caliper 20 is capable of clamping each brake pad 16 rear and front on either side of the opposite rear and front faces of the disk 12. In known manner, the stirrup 20 comprises a roof 22 which extends axially above the yoke 14 by covering it. Two rear wings 24 and front 26 extend radially from the rear and front end edges of the arch 22 so that the rear face of the front wing 26 is arranged facing the brake pad 16 before, and so that the front face of the rear wing 24 is arranged opposite the rear brake pad 16. The stirrup 20 is slidably mounted axially relative to the fixed yoke 14 between a first position before rest and a second rear braking position. For this purpose, the stirrup 20 comprises first and second axially oriented parallel axial guide pins 28, also called "columns", whose free ends 30 are respectively axially slidably received in first and second bores. 32 associated axial clevis 14.
2905155 4 Les alésages 32 de la chape 14 présentent une paroi interne cylindrique de révolution. L'aile arrière 24 de l'étrier 20 comporte ici une première et une seconde oreilles 34 latérales de fixation sur lesquelles les 5 pieds 36 d'extrémité arrière des axes de guidage 28 sont destinés à être fixés. Les axes de guidage 28 sont ainsi solidaires de l'étrier 20 en coulissement axial. Les axes de guidage 28 encadrent transversalement la voûte 22 de l'étrier 20. De manière connue, l'aile arrière 24 de l'étrier 20 comporte lo au moins un piston axial 38 dont une extrémité d'appui avant 40 est susceptible de solliciter une face d'appui du patin de frein 16 arrière pour serrer une face de friction opposée dudit patin de frein 16 arrière contre la face arrière du disque 12 lors d'un freinage.The bores 32 of the yoke 14 have a cylindrical inner wall of revolution. The rear wing 24 of the yoke 20 here comprises a first and a second lateral attachment lugs 34 on which the rear end feet 36 of the guide pins 28 are intended to be fixed. The guide pins 28 are thus integral with the stirrup 20 in axial sliding. The guide pins 28 transversely frame the arch 22 of the caliper 20. In known manner, the rear flange 24 of the yoke 20 includes lo at least one axial piston 38, a front support end 40 is likely to solicit a bearing surface of the rear brake pad 16 for clamping an opposite friction face of said rear brake pad 16 against the rear face of the disc 12 during braking.
15 Par réaction, l'étrier 20 coulisse axialement vers sa position arrière de freinage par rapport à la chape 14 de façon que l'aile avant 26 sollicite une face d'appui du patin de frein 16 avant pour serrer une face de friction opposée dudit patin de frein 16 avant contre la face avant du disque 12.By reaction, the stirrup 20 slides axially towards its rear braking position with respect to the yoke 14 so that the front fender 26 urges a bearing face of the front brake pad 16 to clamp an opposite friction face of said front brake pad 16 against the front face of the disc 12.
20 Lorsque les patins de frein 16 sont ainsi serrés contre les faces opposées du disque 12, ils coopèrent par friction avec le disque 12 pour ralentir ou arrêter sa rotation. De manière connue, une bague élastique 42 déformable radialement est interposée radialement entre la paroi interne de 25 l'alésage 32 de la chape 14 et une portée 44 de l'axe de guidage 28 associé. Dans la suite de la présente description, on définit la portée 44 comme étant le tronçon de l'axe de guidage 28 qui est susceptible de coulisser à l'intérieur de la bague élastique 42 lors 30 d'un freinage. La longueur axiale de la portée 44 est égale à la longueur axiale de la bague élastique 42 augmentée de l'amplitude de la 2905155 5 course de coulissement de l'étrier 20 entre sa position avant de repos et sa position arrière de freinage. La bague élastique 42 est montée serrée dans l'alésage 32 de manière que, lors d'un freinage, la bague élastique 42 soit fixe 5 par rapport à l'alésage 32, tandis que la portée 44 de l'axe de guidage 28 est coulissante axialement par rapport à la bague élastique 42. La bague élastique 42 empêche notamment que l'axe de guidage 28 ne frotte directement contre la paroi de l'alésage 32 to lorsque l'étrier 20 coulisse par rapport à la chape 14. Cela permet ainsi d'éviter que le frein à disque 10 ne vibre et produise des bruits. En se reportant à la figure 2, on a représenté plus en détail un axe de guidage 28 de l'étrier 20 et la bague élastique 42 15 associée. La bague élastique 42 comporte une face externe 43 cylindrique de section de profil globalement circulaire, et une face interne 45 cylindrique de section de profil circulaire. Elle est délimitée axialement par une face transversale annulaire 20 d'extrémité avant 47 et par une face transversale annulaire d'extrémité arrière 49. La portée 44 est ici délimitée axialement par deux faces d'épaulement avant 46 et arrière 48 qui s'étendent transversalement vers l'extérieur. Ainsi, lorsque l'étrier 20 occupe 25 sa position avant de repos, l'épaulement arrière 48 de l'axe de guidage 28 est en butée contre la face d'extrémité arrière 49 de la bague élastique 42, et lorsque l'étrier 20 occupe sa position arrière de freinage, l'épaulement avant 46 de l'axe de guidage 28 est en butée contre la face d'extrémité avant 47 de la bague 30 élastique 42. Le montage de la bague élastique 42 sur la portée 44 est réalisée par emmanchement de l'axe de guidage 28 par son extrémité avant 30 à l'intérieur de la bague élastique 42. La 2905155 6 bague élastique 42 se déforme radialement pour franchir l'épaulement avant 46, puis elle reprend sa forme autour de la portée 44. Lorsque les patins de frein 16 sont usés, l'étrier 20 est 5 susceptible de coulisser vers l'arrière au-delà de sa position de freinage. Dans ce cas, la bague élastique 42 est tirée en arrière par l'épaulement avant 46 de l'axe de guidage 28 par rapport à l'alésage 32. La bague élastique 42 occupe ainsi une nouvelle position axiale de référence dans l'alésage 32 qui définit des io nouvelles positions avant de repos et arrière de freinage pour l'axe de guidage 28. Selon les enseignements de l'invention, la portée 44 de l'axe de guidage 28 présente une section transversale de profil non circulaire de manière à réduire la surface totale de contact 15 entre la paroi cylindrique interne de la bague élastique 42 et la portée 44 de l'axe de guidage 28. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, la portée 44 présente une section transversale de profil identique suivant toute sa longueur axiale. Ainsi, chaque surface de contact 20 de la portée 44 avec la bague élastique 42 est continue selon une direction axiale. Comme représenté à la figure 3, la section transversale de la portée 44 présente plus particulièrement un profil polygonal régulier, par exemple hexagonal régulier. La portée 44 comporte 25 ainsi des faces planes 50 qui sont jointes par des arêtes 52 d'orientation axiales. La face cylindrique interne de la bague élastique 42 est ainsi directement en contact avec la portée 44 uniquement par l'intermédiaire des arêtes axiales 52. Une cavité 54 est délimitée entre chaque face plane 50 de 30 la portée 44 et la face interne de la bague élastique 42. La portée 44 ayant ici une section de profil hexagonal, six cavités 54 sont délimitées entre les faces planes 50 de la portée 44 et la face interne de la bague élastique 42.When the brake shoes 16 are thus pressed against the opposite faces of the disk 12, they frictionally cooperate with the disk 12 to slow down or stop its rotation. In known manner, a resilient ring 42 radially deformable is interposed radially between the inner wall of the bore 32 of the yoke 14 and a bearing surface 44 of the associated guide axis 28. In the remainder of the present description, the span 44 is defined as the portion of the guide pin 28 which is slidable inside the elastic ring 42 during braking. The axial length of the bearing surface 44 is equal to the axial length of the elastic ring 42 increased by the amplitude of the sliding stroke of the caliper 20 between its forward rest position and its rear braking position. The elastic ring 42 is mounted tightly in the bore 32 so that, during braking, the elastic ring 42 is fixed 5 with respect to the bore 32, while the bearing surface 44 of the guide pin 28 is sliding axially with respect to the elastic ring 42. The elastic ring 42 prevents in particular that the guide pin 28 rubs directly against the wall of the bore 32 to 20 when the yoke slides relative to the yoke 14. This allows thus to prevent the disc brake 10 from vibrating and producing noises. Referring to Figure 2, there is shown in more detail a guide axis 28 of the yoke 20 and the associated elastic ring 42. The elastic ring 42 has a cylindrical outer face 43 of generally circular profile section, and an inner cylindrical face 45 of circular profile section. It is delimited axially by an annular transverse face 20 of front end 47 and by an annular transverse rear end face 49. The bearing surface 44 is here delimited axially by two front shoulder faces 46 and rear 48 which extend transversely. outwards. Thus, when the stirrup 20 occupies its position before rest, the rear shoulder 48 of the guide pin 28 abuts against the rear end face 49 of the elastic ring 42, and when the stirrup 20 occupies its rear braking position, the front shoulder 46 of the guide pin 28 abuts against the front end face 47 of the elastic ring 42. The mounting of the elastic ring 42 on the bearing surface 44 is achieved by fitting of the guide pin 28 by its front end 30 inside the elastic ring 42. The elastic ring 42 deforms radially to cross the shoulder before 46, then it resumes its shape around the scope 44. When the brake pads 16 are worn, the yoke 20 is slidable backward beyond its braking position. In this case, the elastic ring 42 is pulled back by the front shoulder 46 of the guide pin 28 relative to the bore 32. The elastic ring 42 thus occupies a new reference axial position in the bore 32 which defines new positions before rest and rear braking for the guide pin 28. According to the teachings of the invention, the bearing surface 44 of the guide pin 28 has a cross section of non-circular profile so as to reduce the total contact surface 15 between the inner cylindrical wall of the elastic ring 42 and the bearing surface 44 of the guide pin 28. In the embodiment shown in FIG. 2, the bearing surface 44 has a cross section of identical profile along its entire axial length. Thus, each contact surface 20 of the bearing surface 44 with the elastic ring 42 is continuous in an axial direction. As shown in FIG. 3, the cross section of the bearing surface 44 more particularly has a regular polygonal profile, for example a regular hexagonal profile. The bearing surface 44 thus has plane faces 50 which are joined by axially oriented edges 52. The inner cylindrical face of the elastic ring 42 is thus directly in contact with the bearing surface 44 only via the axial ridges 52. A cavity 54 is delimited between each flat face 50 of the bearing surface 44 and the inner face of the ring The span 44 having here a section of hexagonal profile, six cavities 54 are delimited between the flat faces 50 of the bearing surface 44 and the inner face of the elastic ring 42.
2905155 7 Avantageusement, ces cavités 54 sont remplies d'un fluide lubrifiant tel que de la graisse. Ainsi, la force de frottement entre la bague élastique 42 et la portée 44 qui s'oppose au coulissement de l'étrier 20 par 5 rapport à la chape 14, est fortement réduite d'une part grâce à la réduction de la surface de contact totale entre la bague élastique 42 et la portée 44, et d'autre part grâce à la lubrification de la bague élastique. De plus, les cavités 54 permettent de stocker une grande w quantité de graisse, ce qui permet d'espacer dans le temps les opérations de maintenance et de lubrification.Advantageously, these cavities 54 are filled with a lubricating fluid such as grease. Thus, the friction force between the elastic ring 42 and the bearing surface 44 which opposes the sliding of the stirrup 20 with respect to the yoke 14 is greatly reduced on the one hand by the reduction of the contact surface. total between the elastic ring 42 and the bearing surface 44, and secondly through the lubrication of the elastic ring. In addition, the cavities 54 can store a large amount of grease, which allows space time maintenance and lubrication.