FR2858378A1 - Disk brake for motor vehicle e.g. motorcycle, has friction lining that is interlocked in rolling body in releasable manner when pressed against body to be braked for maintaining braking force produced as parking braking force - Google Patents
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Abstract
Description
Frein à friction électromécanique avec auto-amplificationElectromechanical friction brake with auto-amplification
L'invention concerne un frein à friction électromécanique avec autoamplification comportant une garniture de friction, un dispositif d'actionnement 5 électromécanique à l'aide duquel, pour le freinage, la garniture de friction est susceptible d'être pressée contre un corps de frein à freiner, et comportant un dispositif mécanique d'autoamplification transformant une force de friction exercée par le corps de frein en rotation, sur la garniture de friction qui est pressée contre le corps de frein lors du freinage, en une force d'application qui presse la 10 garniture de friction contre le corps de frein. L'invention est notamment prévue pour un frein à disque et pour des véhicules automobiles, y compris des motos. The invention relates to an electromechanical friction brake with self-amplification comprising a friction lining, an electromechanical actuating device 5 by means of which, for braking, the friction lining can be pressed against a brake body. braking, and comprising a mechanical self-amplifying device transforming a friction force exerted by the brake body in rotation, on the friction lining which is pressed against the brake body during braking, into an application force which presses the 10 friction lining against the brake body. The invention is in particular provided for a disc brake and for motor vehicles, including motorcycles.
On connaît en soi des freins à friction électromécaniques. Ils présentent un dispositif d'actionnement électromécanique et une garniture de friction qui, pour le freinage, est susceptible d'être pressée contre un corps de frein à freiner à l'aide 15 du dispositif d'actionnement. Dans le cas d'un frein à disque, le corps de frein est un disque de frein. Le dispositif mécanique d'actionnement présente généralement un moteur électrique et un engrenage convertisseur de rotation/translation, par exemple en forme d'entraînement à broche, qui transforme un mouvement d'entraînement en rotation du moteur électrique en un mouvement de translation 20 pour presser la garniture de friction contre le corps de frein. Souvent, un démultiplicateur est interposé entre le moteur électrique et l'engrenage convertisseur de rotation/translation. Le document WO 96/03301 divulgue un exemple pour un tel frein à friction. Il est également possible par exemple de remplacer l'entraînement à broche en utilisant une came mobile en rotation en tant 25 qu'engrenage convertisseur de rotation/translation, à l'aide de laquelle la garniture de friction peut être pressée contre le corps de frein. Electromechanical friction brakes are known per se. They have an electromechanical actuating device and a friction lining which, for braking, is capable of being pressed against a brake body to be braked by means of the actuating device. In the case of a disc brake, the brake body is a brake disc. The mechanical actuating device generally has an electric motor and a rotational / translational gearing gear, for example in the form of a spindle drive, which converts a rotational driving movement of the electric motor into a translational movement for pressing. the friction lining against the brake body. Often, a gear reducer is interposed between the electric motor and the gear rotation / translation converter. WO 96/03301 discloses an example for such a friction brake. It is also possible, for example, to replace the spindle drive by using a rotatable cam as the rotation / translation converter gear, by means of which the friction lining can be pressed against the brake body. .
On connaît également des dispositifs mécaniques d'auto-amplification sur des freins à friction électromécaniques, notamment sur des freins à disque. Les dispositifs d'auto-amplification transforment une force de friction exercée par le corps de frein en rotation, sur la garniture de friction qui est pressée contre celui-ci lors du freinage, en une force d'application qui, de manière additionnelle à une force d'application exercée par le dispositif d'actionnement, presse la garniture de friction contre le corps de frein. Seule une partie de la force d'application produite 5 pour le freinage est fournie par le dispositif d'actionnement, la force d'application produite par le dispositif d'actionnement est amplifiée par le dispositif d'autoamplification. En tant que dispositifs mécaniques d'auto-amplification, on connaît des mécanismes à cale qui présentent une surface de cale et qui sont obliques sous un angle par rapport au corps de frein. Lors du freinage, la garniture de friction 10 qui est pressée contre le corps de frein prend appui par l'intermédiaire de la surface de cale. La force de friction exercée sur la garniture de friction par le corps de frein en rotation sollicite le corps de frein en direction d'un intervalle de cale entre la surface de cale et le corps de frein, l'intervalle devenant plus étroit. Mechanical self-amplification devices are also known on electromechanical friction brakes, in particular on disk brakes. The self-amplification devices transform a friction force exerted by the brake body in rotation, on the friction lining which is pressed against it during braking, into an application force which, in addition to a application force exerted by the actuating device, press the friction lining against the brake body. Only a portion of the application force produced for braking is provided by the actuator, the application force produced by the actuator is amplified by the self-amplifying device. As mechanical self-amplification devices, wedge mechanisms are known which have a wedge surface and are oblique at an angle to the brake body. During braking, the friction lining 10 which is pressed against the brake body is supported by means of the wedge surface. The frictional force exerted on the friction lining by the rotating brake body biases the brake body towards a shim gap between the shim surface and the brake body, the gap becoming narrower.
Un effet de cale produit une force sur la garniture de friction avec une composante 15 de force normale par rapport au corps de frein qui, de manière additionnelle, presse la garniture de friction contre le corps de frein. Le document EP 0 953 785 A2 divulgue un exemple pour un tel dispositif mécanique d'auto-amplification comprenant un mécanisme à cale, le dispositif d'auto-amplification étant formé en tant que frein à disque à enrobage total et présentant un disque annulaire en tant 20 que support de garniture pour des garnitures de friction. Des cales prenant appui par l'intermédiaire de rouleaux montés mobiles en rotation et de façon stationnaire dans un étrier de frein, sont agencées sur un côté arrière du support de garniture, ce côté étant détourné d'un disque de frein. Comme dans le cas des freins à disque à enrobage total, les surfaces de cale du mécanisme à cale peuvent être agencées 25 sur la garniture de friction et/ou de façon stationnaire dans un étrier de frein, par exemple. La surface de cale ne doit pas obligatoirement être une surface plane, elle peut s'étendre sous différents angles par rapport au corps de frein. Ainsi, l'auto-amplification varie lors d'un déplacement de la garniture de friction le long de la surface de cale. Il est possible d'obtenir, par exemple par un grand angle de 30 cale au début du déplacement, un serrage rapide de la garniture de friction au début d'un freinage et ainsi de surmonter rapidement un jeu de desserrage entre la garniture de friction et le disque de frein. Grâce à un angle de cale devenant plus petit, un déplacement croissant de la garniture de friction, c'est à dire une force d'application et de freinage croissante, peut produire une autoamplification plus élevée. On peut désigner un tel mécanisme à cale également par mécanisme à rampe. A wedge effect produces a force on the friction lining with a normal force component relative to the brake body which additionally presses the friction lining against the brake body. EP 0 953 785 A2 discloses an example for such a self-amplifying mechanical device comprising a shim mechanism, the self-amplifying device being formed as a fully encased disc brake and having an annular disc in as a packing support for friction linings. Shims supported by rotatably mounted and stationary rollers in a brake caliper are arranged on a rear side of the lining support, which side is diverted from a brake disk. As in the case of fully-coated disc brakes, the shim surfaces of the shim mechanism may be arranged on the friction lining and / or stationary in a brake caliper, for example. The wedge surface does not have to be a flat surface, it can extend at different angles with respect to the brake body. Thus, the self-amplification varies during a displacement of the friction lining along the wedge surface. It is possible to obtain, for example by a large wedge angle at the beginning of the displacement, a rapid clamping of the friction lining at the beginning of braking and thus to quickly overcome a loosening clearance between the friction lining and the friction lining. the brake disc. Due to a smaller wedge angle, an increasing displacement of the friction lining, ie an increasing application and braking force, can produce a higher self-amplification. Such a wedge mechanism can also be designated by ramp mechanism.
Les mécanismes à cale ne sont pas les seuls dispositifs mécaniques d'autoamplification connus. On connaît par exemple également des mécanismes à levier comportant un levier d'appui qui porte la garniture de friction pressée contre le corps de frein lors du freinage sous un angle d'appui en oblique par rapport à une normale du corps de frein, et qui exerce ainsi une force d'application additionnelle 10 sur la garniture de friction et produit l'auto-amplification. Le levier d'appui peut être sollicité en pression ou en traction, et il ne doit pas obligatoirement avoir la forme d'un élément en forme de barre mais peut avoir par exemple la forme d'une roue (roue dentée). L'angle d'appui du levier du mécanisme à levier correspond à l'angle de cale de la surface de cale du mécanisme à cale; le mécanisme à levier 15 et le mécanisme à cale peuvent être considérés comme équivalents. Wedge mechanisms are not the only known mechanical self-amplification devices. Also known for example lever mechanisms comprising a support lever which carries the friction lining pressed against the brake body during braking under an angle of support oblique to a normal brake body, and which thus exerts an additional application force on the friction lining and produces self-amplification. The support lever may be biased in pressure or traction, and it must not necessarily be in the form of a bar-shaped element but may have for example the shape of a wheel (toothed wheel). The lever lever angle of the lever mechanism corresponds to the wedge angle of the wedge surface of the wedge mechanism; the lever mechanism 15 and the shim mechanism can be considered equivalent.
Le frein à friction électromécanique avec auto-amplification selon l'invention du type décrit précédemment présente un mécanisme d'enclenchement dans lequel la garniture de friction, lorsqu'elle est pressée contre le corps de frein, s'enclenche de façon à pouvoir être débloquée. Le frein à friction selon l'invention présente 20 l'avantage de maintenir la garniture de friction dans un état enclenché, grâce à quoi une force de friction et de freinage produite est maintenue dans un état sans courant et sans énergie du dispositif d'actionnement. Le frein à friction selon l'invention est ainsi développé en un frein de service et un frein de stationnement (frein de parcage). Le frein à friction est construit de manière à ce que la force de 25 freinage, dans un état enclenché de la garniture de friction, retient de façon sûre un véhicule en stationnement sur une surface en pente et évite que le véhicule roule. Un autre avantage de l'invention est qu'en fonction du type de frein, la réalisation de la fonction de frein de stationnement ne nécessite pas ou seulement un faible coût supplémentaire. The electromechanical friction brake with self-amplification according to the invention of the type described above has an engagement mechanism in which the friction lining, when pressed against the brake body, engages in such a way that it can be released. . The friction brake according to the invention has the advantage of maintaining the friction lining in an engaged state, whereby a friction and braking force produced is maintained in a current-free and energy-free state of the actuating device. . The friction brake according to the invention is thus developed into a service brake and a parking brake (parking brake). The friction brake is constructed in such a way that the braking force, in an engaged condition of the friction lining, securely holds a vehicle parked on a sloping surface and prevents the vehicle from rolling. Another advantage of the invention is that depending on the type of brake, the realization of the parking brake function does not require or only a small additional cost.
La présente invention a également pour objet un frein à, caractérisé en ce que la garniture de friction est susceptible d'être débloquée du mécanisme d'enclenchement à l'aide du dispositif d'actionnement. The present invention also relates to a brake characterized in that the friction lining can be released from the engagement mechanism by means of the actuating device.
Au cas où le frein à friction selon l'invention présente un mécanisme à cale ou 5 un mécanisme à rampe en tant que dispositif d'autoamplification, la présente invention prévoit de réaliser le mécanisme d'enclenchement en tant qu'empreinte (ou plusieurs empreintes) dans la surface de cale dans laquelle parvient un appui de la garniture de friction lors du décalage de la garniture de friction le long de la surface de cale, lors d'un actionnement de frein, et qui exerce ainsi l'effet 10 d'enclenchement. Cette réalisation de l'invention présente l'avantage que le coût de fabrication est limité à la réalisation d'une ou de plusieurs empreintes dans la surface de cale. In the case where the friction brake according to the invention has a wedge mechanism or a ramp mechanism as a self-amplifying device, the present invention provides for making the engagement mechanism as a fingerprint (or a plurality of fingerprints). ) in the wedge surface in which the friction lining engages when the friction lining is shifted along the wedge surface during brake actuation and thereby exerts the effect of engagement. This embodiment of the invention has the advantage that the manufacturing cost is limited to producing one or more impressions in the wedge surface.
La présente invention a donc également pour objet un frein à friction, caractérisé en ce que le dispositif mécanique d'auto-amplification présente un 15 mécanisme à cale avec au moins une surface de cale qui est en oblique sous un angle par rapport au corps de frein et qui porte la garniture de friction lors du freinage, et que le mécanisme d'enclenchement présente dans au moins l'une des surfaces de cale une empreinte dans laquelle la garniture de friction prend appui lorsqu'elle est pressée contre le corps de frein. The present invention therefore also relates to a friction brake, characterized in that the mechanical self-amplification device has a wedge mechanism with at least one wedge surface which is oblique at an angle to the body of brake and that carries the friction lining during braking, and that the engagement mechanism has in at least one of the wedge surfaces an impression in which the friction lining bears when pressed against the brake body .
La présente invention a également un mécanisme à cale comportant deux surfaces de cale qui, dans des directions opposées l'une à l'autre, sont en oblique sous un angle de cale par rapport au corps de frein. Chaque surface de cale sert ici pour une direction de rotation du corps de frein; le frein à friction présente une auto-amplification dans les deux directions de rotation du corps de frein. Par 25 différents angles de cale des deux surfaces de cale il est possible d'obtenir des autoamplifications de valeurs différentes pour les deux directions de rotation du corps de frein. De plus, la présente invention prévoit une empreinte en tant que mécanisme d'enclenchement pour la garniture de friction seulement dans l'une des deux surfaces de cale. L'empreinte est prévue par exemple dans la surface de 30 cale qui agit lors du freinage, lors d'une conduite en marche arrière. Ainsi, la surface de cale pour la conduite en marche avant est continuellement utilisable sur toute la longueur jusqu'à une force maximale de freinage. La force de freinage nécessaire pour la conduite en marche arrière étant beaucoup moins grande, l'empreinte dans la surface de cale pour la conduite en marche arrière peut être 5 agencée de manière à enclencher la garniture de friction avec une force de freinage inférieure à la force maximale de freinage pour la conduite en marche avant. On peut également prévoir l'empreinte sur un frein à friction, prévu pour l'essieu arrière, dans la surface de cale qui est utilisée pour le freinage lors d'une conduite en marche avant, car les freins de l'essieu arrière produisent seulement 10 une partie d'environ 1/3 à 1/4 de la force de freinage des freins de l'essieu avant. The present invention also has a wedge mechanism having two wedge surfaces which, in opposite directions to each other, are obliquely at a wedge angle with respect to the brake body. Each wedge surface here serves for a direction of rotation of the brake body; the friction brake has self-amplification in both directions of rotation of the brake body. By different wedge angles of the two wedge surfaces it is possible to obtain self-amplifications of different values for the two directions of rotation of the brake body. In addition, the present invention provides an impression as an engagement mechanism for the friction lining only in one of the two wedge surfaces. The impression is provided, for example, in the wedge surface acting during braking when driving in reverse. Thus, the wedge surface for forward driving is continuously usable along the entire length up to a maximum braking force. Since the braking force required for driving in reverse is much less, the footprint in the wedge surface for reverse driving can be arranged to engage the friction lining with a lower braking force than the maximum braking force for driving in forward direction. It is also possible to provide the impression on a friction brake, provided for the rear axle, in the wedge surface which is used for braking when driving in the forward direction, because the brakes of the rear axle only produce 10 a portion of about 1/3 to 1/4 of the braking force of the brakes of the front axle.
Dans un frein à friction pour un essieu avant l'empreinte est prévue, comme décrit ci-dessus, dans le flanc de cale qui est utilisé pour le freinage lors d'une conduite en marche arrière. Le frein à friction selon l'invention peut être prévu dans toutes ou dans une partie des roues d'un véhicule. In a friction brake for a front axle the impression is provided, as described above, in the sidewall which is used for braking when driving in reverse. The friction brake according to the invention can be provided in all or part of the wheels of a vehicle.
La présente invention a également pour objet un frein à friction, caractérisé en ce que la surface de cale sans empreinte présente un serrage de la garniture de friction vers le corps de frein plus grand que la surface de cale, qui présente l'empreinte, jusqu'à l'empreinte. The present invention also relates to a friction brake, characterized in that the wedge surface without impression has a clamping of the friction lining to the brake body greater than the wedge surface, which has the impression, until 'to the imprint.
La présente invention a également pour objet un frein à friction, caractérisé en 20 ce que l'empreinte, dans la direction de déblocage, présente au moins à un endroit un angle par rapport au corps de frein qui est plus grand que l'arc tangente d'un coefficient de friction le plus grand possible entre le corps de frein et la garniture de friction. The present invention also relates to a friction brake, characterized in that the impression, in the unlocking direction, has at least at one point an angle with respect to the brake body which is larger than the tangent arc. the greatest possible coefficient of friction between the brake body and the friction lining.
L'invention sera expliquée plus en détail dans ce qui suit en se rapportant à un 25 exemple de réalisation illustré dans le dessin. L'unique figure montre un frein à friction selon l'invention dans un vue en coupe selon une direction radiale à partir d'un axe de rotation imaginaire d'un disque de frein. La figure doit être comprise en tant qu'illustration schématique simplifiée. The invention will be explained in more detail in the following with reference to an exemplary embodiment illustrated in the drawing. The single figure shows a friction brake according to the invention in a sectional view in a radial direction from an imaginary axis of rotation of a brake disc. The figure should be understood as a simplified schematic illustration.
Le frein à friction selon l'invention illustré à la figure est réalisé en tant que frein à disque 10. Il présente un étrier de frein 12 qui est réalisé sous forme d'étrier flottant, c'est à dire qu'il est mobile en translation transversalement par rapport à un disque de frein 14. Le disque de frein 14 se trouve entre deux 5 garnitures de friction 16, 18 qui sont agencées dans l'étrier de frein 12. L'une des deux garnitures de friction 16 est logée de façon fixe dans l'étrier de frein 12, l'autre garniture de friction 18 est reçue de façon mobile dans l'étrier de frein 12. The friction brake according to the invention illustrated in the figure is formed as a disk brake 10. It has a brake caliper 12 which is designed as a floating stirrup, ie it is movable in transversely to a brake disk 14. The brake disk 14 is located between two friction linings 16, 18 which are arranged in the brake caliper 12. One of the two friction linings 16 is housed in fixed manner in the brake caliper 12, the other friction lining 18 is movably received in the brake caliper 12.
Pour le freinage, la garniture de friction mobile 18 est pressée contre un côté du disque de frein 14. Une force de réaction déplace de façon connue en soi l'étrier 10 de frein 12, réalisé en tant qu'étrier flottant, transversalement par rapport au disque de frein 14, et par ce fait l'étrier de frein 12 pousse la garniture de friction 16 fixe contre l'autre côté du disque de frein 14, et le disque de frein 14 est freiné par les deux garnitures de friction 16, 18. For braking, the mobile friction lining 18 is pressed against one side of the brake disk 14. A reaction force displaces, in a manner known per se, the brake caliper 12, produced as a floating yoke, transversely relative to to the brake disc 14, and thereby the brake caliper 12 pushes the friction lining 16 fixed against the other side of the brake disc 14, and the brake disc 14 is braked by the two friction linings 16, 18.
Le frein à friction 10 présente un dispositif mécanique d'autoamplification 20 15 comportant un mécanisme à double cale 22. Le mécanisme à double cale 22 présente une double cale 24 qui est agencée sur un côté arrière de la garniture de friction mobile 18, ce côté étant détourné du disque de frein 14. La double cale 24 présente deux surfaces de cale 26, 28 qui sont en oblique sous un angle de cale ai, cX2 par rapport au disque de frein 14. Les angles de cale cl, aC2 peuvent avoir la 20 même grandeur ou peuvent être différents. Par l'intermédiaire de rouleaux qui forment des corps de roulement 30, la double cale 24, avec ses surfaces de cale 26, 28, prend appui contre des surfaces de cale antagonistes 32, 34 de l'étrier de frein 12. Les surfaces de cale antagonistes 32, 34 sont parallèles aux surfaces de cale 26, 28. Les surfaces de cale 26, 28 sont orientées en oblique dans des 25 directions opposées l'une à l'autre. The friction brake 10 has a mechanical self-amplifying device 20 having a double wedge mechanism 22. The double wedge mechanism 22 has a double wedge 24 which is arranged on a rear side of the movable friction lining 18, this side The double shim 24 has two wedge surfaces 26, 28 which are obliquely at a wedge angle a 1, cX 2 with respect to the brake disk 14. The wedge angles c 1, aC 2 may have the same width. Same size or may be different. Through the intermediary of rollers which form rolling bodies 30, the double shim 24, with its wedge surfaces 26, 28, bears against opposing wedge surfaces 32, 34 of the brake caliper 12. The The wedge surfaces 26, 28 are parallel to the wedge surfaces 26, 28. The wedge surfaces 26, 28 are obliquely oriented in opposite directions to each other.
Pour le freinage, la garniture de friction mobile 18 est déplacée parallèlement à l'une des deux surfaces de cale antagonistes 32, 34, donc obliquement sous l'angle de cale ac, OC2 vers le disque de frein 14. La garniture de friction mobile 18 est toujours déplacée dans la direction de rotation du disque de frein 14, donc lors 30 d'une conduite en marche arrière dans une direction opposée à la direction lors d'une conduite en marche avant. En raison du déplacement en oblique vers le disque de frein 14, la garniture de friction 18 parvient en appui contre le disque de frein 14. Une force de friction exercée par le corps de frein 14 en rotation, sur la garniture de friction 18 qui est pressée contre celui-ci, sollicite la garniture de 5 friction 18 dans la direction de rotation du disque de frein 14 et donc en direction d'un intervalle de cale entre la surface de cale antagoniste 32, 34 respective et le disque de frein 14, l'intervalle devenant plus étroit. Une force de cale est produite en raison de l'appui de la garniture de friction 18 avec sa surface de cale 26, 28 par l'intermédiaire des corps de roulement 30 contre la surface de cale antagoniste 10 32, 34, la force de cale présentant une composante de force sur la garniture de friction mobile 18 transversalement au disque de frein 14. Cette composante de force est une force d'application qui, de manière additionnelle à une force d'application exercée sur la garniture de friction 18 par un dispositif d'actionnement qui est encore à expliquer, presse la garniture de friction 18 contre 15 le disque de frein 14 et freine ainsi celui-ci. Le dispositif d'auto-amplification 20 transforme donc une force de friction exercée par le disque de frein 14 sur la garniture de friction 18 qui est pressée contre celui-ci lors du freinage, en une force d'application qui presse la garniture de friction 18 contre le disque de frein 14. Seule une partie de la force d'application nécessaire pour le freinage est 20 produite par le dispositif d'actionnement qui est encore à expliquer, le reste de la force d'application résulte de l'effet d'auto-amplification du dispositif d'autoamplification 20. For braking, the movable friction lining 18 is moved parallel to one of the two opposing wedge surfaces 32, 34, thus obliquely under the wedge angle ac, OC2 to the brake disc 14. The movable friction lining 18 is always moved in the direction of rotation of the brake disk 14, thus when driving in reverse in a direction opposite to the steering when driving in the forward direction. Due to the oblique displacement towards the brake disc 14, the friction lining 18 bears against the brake disk 14. A friction force exerted by the brake body 14 in rotation, on the friction lining 18 which is pressed against the latter, urges the friction lining 18 in the direction of rotation of the brake disc 14 and thus towards a wedge gap between the respective counter-wedge surface 32, 34 and the brake disc 14, the interval becoming narrower. A shim force is produced due to the bearing of the friction lining 18 with its wedge surface 26, 28 through the rolling bodies 30 against the counter-wedge surface 32, 34, the shim force having a force component on the movable friction lining 18 transversely to the brake disk 14. This force component is an application force which, in addition to an application force exerted on the friction lining 18 by a device actuator which is yet to be explained, presses the friction lining 18 against the brake disk 14 and thus brakes it. The self-amplifying device 20 thus transforms a friction force exerted by the brake disc 14 on the friction lining 18 which is pressed against it during braking, into an application force which presses the friction lining. Against the brake disc 14 only a part of the application force necessary for braking is produced by the actuating device which is yet to be explained, the rest of the application force results from the effect of self-amplification of the self-amplification device 20.
Le frein à disque 10 présente un dispositif d'actionnement électromécanique 36 comportant un moteur électrique 38, une transmission par engrenages 40 et un 25 engrenage à crémaillère 42 à l'aide duquel, pour l'actionnement du frein à disque 10, la garniture de friction mobile 18 est mobile en translation parallèlement aux surfaces de cale antagonistes 32, 34 et peut donc être pressée contre le disque de frein 14. Le moteur électrique 38 présente sur un arbre du moteur 46 un pignon 44 qui engrène avec une grande roue dentée 48. Le pignon 44 et la grande roue 30 dentée 48 se trouvent à un plan imaginaire parallèle à un plan périphérique imaginaire du disque de frein 14, en dehors d'une périphérie du disque de frein 14. Le pignon 44 et la grande roue dentée 48 se trouvent ainsi en dehors d'un plan de coupe du dessin, c'est la raison pour laquelle le pignon 44 et la grande roue dentée 48 sont indiqués par des lignes en tirets. La grande roue dentée 48 est solidaire en rotation sur un arbre 50 qui est agencé mobile en rotation dans l'étrier 5 de frein 12. Une petite roue dentée 52 est également solidaire en rotation de l'arbre 50, et donc avec la grande roue dentée, et engrène avec une crémaillère 54 qui est agencée entre les deux surfaces de cale 26, 28 sur le côté arrière de la double cale, ce côté étant détourné du disque de frein 14. A son centre, la crémaillère 54 est courbée en forme arquée et est parallèle, dans les deux 10 directions, à l'une des deux surfaces de cale 26, 28, respectivement. Ainsi, comme prévu par la construction, la petite roue dentée 52 engrène avec la crémaillère 54 lorsqu'elle déplace la double cale 24 avec la garniture de friction mobile 18 parallèlement à l'une des deux surfaces de cale antagonistes 32, 34 dans l'étrier de frein 12. The disc brake 10 has an electromechanical actuator 36 having an electric motor 38, a gear transmission 40 and a rack gear 42 with which, for the actuation of the disc brake 10, the brake pad mobile friction 18 is movable in translation parallel to the opposing wedge surfaces 32, 34 and can therefore be pressed against the brake disc 14. The electric motor 38 has on a motor shaft 46 a pinion 44 which meshes with a large toothed wheel 48 Pinion 44 and large gear 30 are at an imaginary plane parallel to an imaginary peripheral plane of brake disk 14, outside a periphery of brake disk 14. Pinion 44 and large gear 48 are thus outside a cutting plane of the drawing, which is why the pinion 44 and the large gear wheel 48 are indicated by dashed lines. The large toothed wheel 48 is rotatably connected to a shaft 50 which is arranged to rotate in the brake caliper 12. A small toothed wheel 52 is also rotatably connected to the shaft 50, and therefore with the ferris wheel toothed, and meshes with a rack 54 which is arranged between the two wedge surfaces 26, 28 on the rear side of the double shim, this side being diverted from the brake disk 14. At its center, the rack 54 is curved in shape arcuate and is parallel in both directions to one of the two wedge surfaces 26, 28, respectively. Thus, as provided by the construction, the small gear 52 meshes with the rack 54 as it moves the double shim 24 with the movable friction lining 18 parallel to one of the two opposing wedge surfaces 32, 34 in the brake caliper 12.
Le pignon 44 et la roue dentée 48 forment la transmission par engrenages 40, la petite roue dentée 52 et la crémaillère 54 l'engrenage à crémaillère 42 du dispositif d'actionnement 36. L'arbre du moteur 46 et l'arbre 50 desquels la grande roue dentée 48 et la petite roue dentée 52 sont solidaires en rotation, sont parallèles l'un à l'autre et parallèles à un plan défini par le disque de frein 14. Des 20 axes imaginaires des deux arbres 46, 50 mentionnés sont radiaux par rapport à un axe de rotation imaginaire du disque de frein 14. The pinion 44 and the toothed wheel 48 form the gear transmission 40, the small gear 52 and the rack 54 the rack gear 42 of the actuating device 36. The motor shaft 46 and the shaft 50 of which the large toothed wheel 48 and the small toothed wheel 52 are integral in rotation, are parallel to each other and parallel to a plane defined by the brake disc 14. Of the 20 imaginary axes of the two shafts 46, 50 mentioned are radial relative to an imaginary axis of rotation of the brake disc 14.
L'une des deux surfaces de cale antagonistes 34 est pourvue d'empreintes 56, dans lesquelles parviennent des corps de roulement 30 lorsque la double cale 24 est déplacée parallèlement à la surface de cale antagoniste 34. Les empreintes 56 25 sont agencées de manière à ce que les corps de roulement 30 parviennent dans les empreintes 56 lorsque les deux garnitures de friction 16, 18 sont pressées par déplacement de la double cale 34 contre le disque de frein 14 avec une force d'application qui produit une force de freinage suffisante pour une fonction de frein de stationnement (frein de parcage). Les empreintes 56 coopérant avec les 30 corps de roulement 30 forment un mécanisme d'enclenchement dans lequel la garniture de friction 18, lorsqu'elle est pressée contre le corps de frein 14, s'enclenche de façon à pouvoir être débloquée. La force de freinage ainsi produite est maintenue dans un état sans courant et sans énergie. Pour débloquer le mécanisme d'enclenchement 30, 56, la double cale 24 est replacée sans sa position initiale à l'aide du dispositif d'actionnement 36. One of the two opposing wedge surfaces 34 is provided with cavities 56, into which rolling bodies 30 reach when the double shim 24 is displaced parallel to the counter-wedge surface 34. The cavities 56 are arranged in such a way that that the rolling bodies 30 reach the cavities 56 when the two friction linings 16, 18 are pressed by moving the double shim 34 against the brake disc 14 with an application force which produces a sufficient braking force to a parking brake function (parking brake). The cavities 56 cooperating with the rolling bodies 30 form an engaging mechanism in which the friction lining 18, when pressed against the brake body 14, engages releasably. The braking force thus produced is maintained in a state without power and without energy. To unlock the locking mechanism 30, 56, the double shim 24 is replaced without its initial position by means of the actuating device 36.
Afin d'augmenter la force de freinage au delà de la force de frein de stationnement, la double cale 24 peut encore être déplacée à l'aide du dispositif d'actionnement 36 de telle sorte que les corps de roulement 30 surmontent les empreintes 56 en direction d'une force d'application et de freinage élevée lorsque 10 ceci est nécessaire ou désiré. Les empreintes 56 ne limitent donc pas la force de freinage lors d'une conduite en marche arrière. Cependant, cette possibilité devrait être limitée à certains véhicules comme les engins de génie civil, les tracteurs, les véhicules sur rail et d'autres véhicules de ce genre, et elle ne doit pas être utilisée pour des véhicules routiers comme des voitures de tourisme, des poids lourds et 15 des motos. La raison en est qu'en cas de défaillance du dispositif d'actionnement 36, le frein à disque 10 se débloque seulement jusqu'à la position de frein de stationnement, les corps de roulement 30 s'enclenchent ensuite dans les empreintes 56. Cependant, un déblocage automatique et complet du frein en cas de défaillance de son dispositif d'actionnement est obligatoire pour les véhicules 20 routiers. In order to increase the braking force beyond the parking brake force, the double shim 24 can be further moved with the aid of the actuating device 36 so that the rolling bodies 30 overlie the cavities 56. direction of high application and braking force when necessary or desired. The footprints 56 therefore do not limit the braking force when driving in reverse. However, this possibility should be limited to certain vehicles such as civil engineering machinery, tractors, rail vehicles and the like, and it should not be used for road vehicles such as passenger cars. heavy trucks and 15 motorcycles. The reason is that in the event of a failure of the actuating device 36, the disk brake 10 is only released to the parking brake position, the rolling bodies 30 then engage in the cavities 56. However, , automatic and complete release of the brake in case of failure of its actuating device is mandatory for road vehicles.
Les empreintes 56 sont agencées de manière à ce qu'une force d'actionnement nécessaire pour le déplacement de la double cale 24 jusqu'à l'enclenchement du mécanisme d'enclenchement 30, 56 n'est pas supérieure à une force d'actionnement nécessaire pour le freinage lors d'une conduite en marche avant 25 pour produire une force de freinage maximale. La force de frein de stationnement est donc inférieure à la force de freinage maximale possible lors d'une conduite en marche avant. Cette conception constructive est possible car la force de freinage nécessaire lors la conduite en marche arrière est généralement inférieure à la force de freinage lors d'une conduite en marche avant. - The cavities 56 are arranged in such a way that an actuating force necessary for the displacement of the double wedge 24 until the engagement mechanism 30, 56 is engaged is not greater than an actuating force. necessary for braking when driving forward 25 to produce maximum braking force. The parking brake force is therefore less than the maximum possible braking force when driving in the forward direction. This constructive design is possible because the braking force required when driving in reverse is generally less than the braking force when driving in the forward direction. -
Des flancs latéraux 58 des empreintes 56 dans la direction de déblocage du mécanisme d'enclenchement 30,56 ont une forme pentue de telle sorte que, lors d'une rotation du disque de frein 14 dans la direction de conduite en marche avant, le disque de frein 14 est en rotation entre les garnitures de friction 16, 18, 5 qui sont pressées contre celui-ci, avant que le mécanisme d'enclenchement 30, 56 se débloque. En d'autres termes, la force de frein de stationnement est inférieure à une force nécessaire pour débloquer le mécanisme d'enclenchement 30, 56. Ainsi, pour le cas théorique où le disque de frein 14 est entraîné en rotation pendant que le mécanisme d'enclenchement 30, 56 est enclenché, le mécanisme 10 d'enclenchement 30, 56 n'est pas débloqué mais le disque de frein 14 est rotatif avec un couple qui surmonte la force de friction exercée par les garniture de friction 16, 18 qui sont pressées contre celui-ci. Ce cas ne se présente pas dans la pratique, la force de frein de stationnement est sélectionnée à une valeur si élevée qu'elle empêche de façon fiable qu'un véhicule en stationnement sur une surface 15 en pente ne se mette à rouler. La condition expliquée ci-dessus selon laquelle le mécanisme d'enclenchement 30, 56 ne peut pas être débloqué par la rotation du disque de frein 14 dans la direction de déblocage du dispositif d'enclenchement 30, 56 est obtenue par le fait qu'à aucun endroit, le flanc 58 de l'empreinte 56 dans la direction de déblocage est plus aigu que l'arc tangente du coefficient de 20 friction Itmax le plus grand possible entre la garniture de friction mobile 18 et le corps de frein 14. Il faut tenir compte du fait que le coefficient de friction it est influencé par l'humidité, la température, la saleté etc.; c'est pourquoi il faut prendre le coefficient de friction pmx le plus grand possible comme base de dimensionnement. - 11 Lateral flanks 58 of the cavities 56 in the unlocking direction of the latching mechanism 30, 56 have a sloping shape such that, upon rotation of the brake disk 14 in the forward driving direction, the disk brake 14 is rotated between the friction liners 16, 18, 5 which are pressed against it, before the locking mechanism 30, 56 is released. In other words, the parking brake force is less than a force necessary to unlock the engagement mechanism 30, 56. Thus, for the theoretical case where the brake disc 14 is rotated while the mechanism 30, 56 is engaged, the engagement mechanism 30, 56 is not released but the brake disc 14 is rotatable with a torque which overcomes the frictional force exerted by the friction lining 16, 18 which are pressed against it. This case does not occur in practice, the parking brake force is selected so high that it reliably prevents a vehicle parked on a sloping surface from rolling. The condition explained above that the engagement mechanism 30, 56 can not be unlocked by the rotation of the brake disc 14 in the unlocking direction of the engagement device 30, 56 is achieved by the fact that at no place, the flank 58 of the recess 56 in the unlocking direction is higher than the tangent arc of the greatest friction coefficient Itmax possible between the movable friction lining 18 and the brake body 14. It is necessary to take into account that the coefficient of friction is influenced by humidity, temperature, dirt, etc .; therefore, the largest possible coefficient of friction pmx should be used as the basis for sizing. - 11
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