Brevet FR2299559A1 — publié le 19760827

La présente invention se rapporte à un frein comportant au moins une piste tournante de frottement, au moins un patin ayant une garniture de friction et un support dur et rigide pour cette garniture, ladite garniture étant fixée sur une face du support, des moyens de montage du patin pour le maintenir en face de la piste tout en lui permettant de s'en rapprocher, et une commande de serrage sollicitant le patin vers la piste et agissant sur 1' autre face du support, tandis que la réaction de freinage est encaissée par lesdits moyens de montage. L'invention vise, entre autres, un frein à disque dans lequel deux pistes de frottement sont formées sur un disque tandis que deux patins consistant en des plaquettes garnies sont prévus de part et d'autre du disque, l'un des patins étant soumis à I' action directe d'un piston de la commande de serrage tandis que l'autre est soit soumis à l'action d'un piston opposé, soit admis entre reçu en application contre un appui de butée. la présente invention concerne plus particulièrement de tels freins du type à disque ou de tout autre type approprié, dans lesquels des moyens anti-bruit sont associés à chaque patin et cowpo.Lent sur la face du support opposée à la garniture de friction, deux éléments superposés, le premier étant adjacent au support et étant à base de caoutchouc ou autre matière ayant des propriétés visco-élastiques analogues, tendis que l'autre élément est un élément de couverture métallique coopérant avec la commande de serrage. De tels patins qui comportent un élément de caoutchouc recouvert par un élément métallique sont notss. ent décrits dans le brevet français 72 03 937 déposé le 7 Février 1972 au nom de la SOCIEtE ANONYME FRNCAISE DU FERODO pour "frein et patin pour frein", En général, dans de tels patins, l'élément de couverture en métal est fixé de façon indémontable sur l'élément visco-élastique lui-même directement lié au support du patin. Cette disposition a pour inconvénient d'obliger à remplacer tout l'ensemble du patin si l'élément de couverture en métal devient défaillant. La présente invention a pour objet un frein du type indiqué qui est exempt de cet inconvénient et qui permet un remplacement facile de l'élément de couverture tout en permettant d'excellentes performances anti-bruit. Suivant l'invention, ce frein est caractérisé en ce que 1' élément de couverture consiste en une pièce distincte fixée au support d'une manière immédiatement montable et démontable par des moyens d'emboStement instantanés, tandis que l'élément visco-élastique est lié à au moins une des faces du support et de l'élément de couverture qui sont en vis-à-vis l'une de l'autre. Dans une forme d'exécution, l'élément visco-élastique est une couche revetant le support, ltélément de couverture étant exempt d'une telle couche, tandis qu'en variante, la couche viscoélastique est prévue uniquement sur l'élément de couverture sur sa face placée en vis-à-vis du support. Cette variante a pour intéret particulier de permettre de transformer facilement un patin bruyant en un patin silencieux ou moins bruyant, en lui adjoignant simplement un élément de couverture montable instantanément et doté de la couche visco-élastique. Dans une autre variante, deux couches visco-élastique peuvent etre prévues, l'une sur le support, l'autre sur l'élément de couverture. Des formes d'exécution de l'invention sont ci-après décrites à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans les quels la figure 1 est une vue schématique partielle en perspective éclatée d'un frein à disque suivant l'invention la figure 2 est une vue schématique partielle de ce frein en coupe suivant un plandiamÊtral ; la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un patin de ce frein, l'élément de couverture étant démonté du support ; les figures 4 et 5 sont des vues analogues à la figure 3 mais concernent deux variantes respectivement. On se référera d'abord aux figures 1 à 3 qui concernent, à titre d'exemple non limitatif, un frein à disque pour véhicule automobile, comportant un disque tournant 10 ayant deux pistes de frottement opposées 11. Avec chaque piste ll coopère un patin ou plaquette 12 ayant une garniture de friction 13 en toute matière appropriée de frottement portée par une face 15 d'un support dur et rigide 14, par exemple en acier dont on voit la face opposée en 16. Dans l'exemple représenté les deux patins 12 et leurs agencements sont symétriques par rapport au disque 10. Des moyens de montage sont prévus pour maintenir chaque patin 12 en face de sa piste associée 11 tout en lui permettant de s'approcher de celle-ci et comportent, dans l'exemple repré senté, un logement fixe dans lequel le patin est reçu. Ce logement présente des portées latérales 17 pour encaisser la réaction de freinage. Une commande de serrage comportant un piston 18 soumis à une pression hydraulique est prévue pour solliciter chaque patin 12 vers le disque 10, tandis que la réaction de freinage est encaissée par les portées 17. Un moyen anti-bruit est prévu pour chaque patin 12 et se compose (figures 1 à 3) de deux éléments juxtaposés : un élément amortissant 19 adjacent à la face 16 du support 14 et ayant des propriétés plastiques et élastiques dites visco-élastiques analogues à celles du caoutchouc tout en étant thermorésistant, et un élément de couverture 20 métallique, par exemple en acier, avec lequel coopère le piston 18. Suivant l'invention, l'élément de couverture métillique 20 est constitué par une pièce distincte, ou clip, fixée au support 14 d'une manière immédiatement montable et démontable par des moyens d'emboitement instantanés 21, 22. Ces moyens d'emboîtement instantanés comportent deux rebords opposés 21 et 22 qui viennent coiffer respectivement la tranche supérieure 23 et la tranche inférieure 24 du support 17. Le rebord 21 comporte un retour 25 qui s'applique sur la face 15 du support 14 adjacente à la garniture 13, tandis que le rebord 22 comporte également un retour 26, plus petit que le retour 25 et venant comme celui-ci stappliquer sur la face 15 du support 14. L'emboîtement s'effectue en engageant le rebord 21 avec son retour 25 sur la tranche 23 et en appuyant le rebord 22 sur la tranche 24 pour faire franchir élastiquement le petit retour 26, ce qui maintient enXplace le clip 20 sur le support 14. Le démontage du clip 20 s'effectue par l'opération inverse. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, l'élément visco-élastique 19 est constitué par une couche de caoutchouc revêtant directement la face 16 du support 14. Deux exemples de composition pondérale de cette couche 19, appliquée par brossage ou par pulvérisation, sont donnés ci-après. EXEMPLE 1 Caoutchouc nitrile en dissolution 60 g (extrait sec 14 %) OxydeNde zinc 1,5 Soufré et agents accélérateurs 0,5 Carbon black renforçant 7,5 Colle à base de caoutchouc 15 Solvants 15,5 100,0 g EXEMPLE 2 Caoutchouc butyle ou chlorobutyle 50 g en dissolution (extrait sec 2070) Oxyde de zinc 5 Soufre et accélérateurs 0,5 Carbon black renforçant 10 Colle à base caoutchouc 10 Solvants 24,5 100,0 g I1 résulte de ces deux exemples que le caoutchouc soit nitrile, soit butyle, soit chlorobutyle est dans ltélément viscoélastique en quantité de l'ordre de 20 % en poids. La vulcanisation et la polymérisation du revêtement obtenu 19 se fait par traitement thermique. I1 est à noter que l'on peut peindre préalablement le revêtement 19 et le reste de la plaquette 12. Dans ce cas,le traitement de cuisson de la peinture suffit à vulcaniser et polymériser le revêtement. Les essais de bruit ont été réalisés sur divers véhicules et garnitures en circulation urbaine (conditions particulièrement favorables à l'obtention de bruits). Les résultats sont exprimés sous la forme d'une note variant de O à 10 donnant l'impression du conducteur sur le bruit (intensité, fréquence). La note 10 correspond aux bons résultats. En outre, il est donné un pourcentage de bruit correspondant au nombre de coups de freins bruyants sur le nombre total de coups de freins. Sont indiquées également la nature des bruits, (crissements, sifflements, etc...) et la durée de l'essai. Les résultats sont donnés dans le Tableau A. I1 a été constaté - la nature du revêtement 19 (Exemple 1 ou 2) modifie peu les résultats, - le clip 20 améliore les résultats, en particulier augmente considérablement la durée de vie du système, - l'efficacité des moyens proposés se vérifie aussi bien sur les matériaux de frottement 13 peu bruyants que sur ceux qui donnent des bruits systématiques ou intolérables. TABLEAU A Type d'essai Note/lO % de bruit kilomé- Nature Observa trage des tions bruits 1) Garniture 13 moyennement bruyante a) supports clas- 8,6 9,8 1.300 | crisse siques ments b) mimes supports | crisse- destruction classiques re- 9,3 ments du revête vêtus e caout- , 250 très par le chouc 19 légers piston c) mimes supports crisse- légères dé classiques avec revêtement neuf 9,3 5,7 900 très du clip 20 très du clip 20 19 et clip de légers Revêtement protection 20 19 intact 2) Garniture 13 bruyante a) supports clas- 0,9 84,6 1.200 divers bruits très siques divers b) mêmes supports crisse- bon aspect avec revêtement 6 20 800 menti de 1'en- 19 au dos et bruits semble pas clip 20 | légers de défor mation. On se référera maintenant à la figure 4 où la disposition est analogue à celle qui a été décrite en référence aux figures 1 à 3 mais où le revêtement de caoutchouc, désigné par 19', au lieu d'être prévu sur la face 16 du support 14, est prévu sur la face du clip 20 qui est en vis-à-vis du support 14. Cette disposition a pour avantage de permettre de transfor- mer facilement un patin bruyant en un patin silencieux ou moins bruyant, en lui adjoignant simplement un élément de couverture ou clip 20 montable instantanément et doté de la couche visco-élastique 19'. Les performances sont analogues à celles qui sont obtenues avec le frein décrit en référence aux figures 1 à 3 et qui sont données au tableau A. Plus spécialement, les performances du frein équipé avec le patin de la figure 4 et avec une garniture 13 moyennement bruyante sont les suivantes Note sur 10 : 9,5 % bruit : 5 kilométrage : 800 Nature des bruits : crissements très légers Observations légères déformations du clip 20, revêtement 19' intact. On se référera maintenant à la figure 5 où la disposition est analogue à celle qui a été décrite en référence aux figures 1 à 3 ou en référence à la figure 4, mais ici un revêtement viscoélastique est prévu tant ent9 sur ia face 16 du support 14 qu'en 19' sur la face du clip 20 en vis-à-vis du support 14. Les performances sont analogues à celles qui ont été donnes précédemment. Dans les divers modes de réalisation qui ont été décrits en référence aux figures 1 à 3, en référence à la figure 4, et en référence à la figure 5, le clip 20 est prévu généralement annulaire avec un trou central 27 (fig 1) et compte-tenu de la forme particulière de la face d'action de certains moyens de commande. Mais s'il y a lieu, on peut supprimer le trou 27 ou modifier la forme du clip en fonction à la fois de la forme de la face d'action des moyens de commande et de la forme du patin luimême. REVENDICATIONS 1) Patin pour frein ayant une garniture de friction et un support dur et rigide pour cette garniture, ladite garniture étant fixée sur une face du support, des moyens anti-bruit comportant sur l'autre face du-support deux éléments superposés dont l'un est adjacent au support et est à base de caoutchouc ou autre matière ayant des propriétés visco-élastiques analogues, tandis que l'autre élément est un élément de couverture métallique, patin carac térisé en ce que ledit élément de couverture métallique consiste en une pièce distincte directement fixée au support d'une manière immédiatement montable et démontable par des moyens d'emboîtement instantanés, l'élément visco-élastique étant lié à au moins une des faces du support et de l'élément de couverture qui sont en vis-à-vis l'une de l'autre. 2) Patin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément visco-élastique est formé par une couche revêtant le support. 3) Patin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément visco-élastique est formé par une couche revêtant la face de l'élément de couverture qui est en vis-à-vis du support. 4) Patin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément visco-élastique comporte deux parties dont l'une est formée par une couche revêtant le support et dont l'autre partie est formée par une couche revêtant la face de l'élément de couverture en vis-à-vis du support. 5) Patin suivant une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que lesdits moyens d'emboîtement instantanés comportent des rebords ménagés sur l'élément de couverture. 6) Patin suint la revendication 5 caractérisé en ce que lesdits rebords comportent des retours dont l'un au moins est suffisamment petit pour permettre le franchissement élastique d'engagement. 7) Patin suivant une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément visco-élastique comporte du caoutchouc nitrile en quantité de l'ordre de 20 % en poids. 8) Patin suivant une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément visco-élastique comporte du caoutchouc butyle en quantité de l'ordre de 20 Z en poids. \ 9) Patin suivant une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément visco-élastique comporte du caoutchouc chlo robutyle, en quantité de l'ordre de 20 % en poids. 10) Frein comportant au moins un patin suivant une quelconque des revendications précédentes, au moins une piste tournante de frottement, des moyens de montage du patin pour le maintenir en regard de la piste tout en lui permettant de s'en rapprocher, et une commande de serrage sollicitant le patin vers la piste tandis que la réaction de freinage est encaissée par lesdits moyens de montage, frein caractérisé en ce que la commande de serrage coopère avec la face extérieure de l'élément de couverture métallique.