Brevet FR2496805A1 — publié le 19820625

La prssente invention se rapporte à un frein à disque du type qui comprend un corps de pince ou étrier, au moins un piston logé dans l'étrier et soumis à l'action d'un fluide sous pression, une paire de patins munis de garnitures de friction, montés sur l'étrier et dont au moins l'un est assujetti à l'action d'un piston ainsi qu'un disque interposé entre les patins. On demande aux freins à disque du type spécifié d'as- surer à tout moment un freinage rapide et fiable. Bien qu'ils soient satisfaisants d'une façon générale, les freins à disque connus et actuellement en usage présentent cer- tains inconvénients qui en limitent l'utilisation. En particulier, après un usage prolongé, qui est carac- térisé par des freinagesintenses et fréquents, ces freins manifestent une perte d'efficaicté. L'échauffement compromet l'accouplement correct entre le piston et l'étrier. En outre, on observe une altération des caractéristiques du fluide de freinage ainsi qu'une dégradation per- manente de ce fluide. Le problème qui est à la base de l'invention consiste à imaginer un frein à disque qui possède des caractéristiques struc- turelles et fonctionnelles de nature à satisfaire les exigences de freinage précitées et à éliminer en même temps les inconvénients qui ont été cités plus haut à propos de la technique connue. Ce problème est résolu par un frein à disque du type spécifié, qui est caractérisé en ce que l'extrémité active du piston ou de chaque piston en prise avec le patin correspondant est for- mée par un élément fait d'une matière qui possède une conductibilité thermique d'une valeur limitée préfixée, par exemple d'une matière céramique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé. Sur ce dessin, le frein à disque suivant l'invention est désigné dans son ensemble par la référence 1. Le frein à disque 1 comprend un étrier 2 destiné à être fixé à la structure porteuse d'un véhicule, non représentée parce qu'elle est classique. Dans l'étrier 2 sont logés deux pistons opposés 3 et 4, qui sont soumis à l'action d'un fluide sous pression au moment du freinage. Deux patins 5 et 6 munis de garnitures de friction 7 et 8 sont montés sur l'étrier 2 et sont respectiveiidii'L soumis à l'ac- tion des pistons 3 et 4. Le frein à disque 1 comprend en outre un disque 9 des- tiné à être monté solidairement en rotation sur une roue de véhicule, non représentée parce qu'elle est classique, de manière que sa jante 10 soit interposée entre les garnitures de friction 7 et 8 des patins et 6. Dans le frein à disque 1 suivant l'invention, les extré- mités actives 3a et 4a des pistons, qui coopèrent avec les patins correspondants 5 et 6, sont formées par des éléments, 11 et 12 respec- tivement, faits d'une matière isolante qui possède une conductibilité thermique d'une valeur limitée préfixée, par exemple d'une matière céramique. Pour ne pas alourdir la description des deux éléments 11 et 12 qui sont sensiblement identiques, on ne décrira avec plus de détails que le seul élément 12. L'élément 12 est formé d'un anneau 13 en céramique ayant deux parties 14 et 15 de différents diamètres. La partie 14 de petit diamètre est insérée dans un logement 16 ménagé coaxialement dans le piston 4 et elle est rendue solidaire de ce piston par montagedà serrage et/ou à l'aide d'un adhésif approprié. Un chanfrein d'entrée 17 est prévu sur la partie pour faciliter l'insertion. La partie 15 de grand diamètre, qui forme un épaule- ment 18 avec la partie 14 de petit diamètre,se place en butée contre le bord 16a du logement 16. La partie 15 de grand diamètre est munie extérieurement d'un évidement 19 qui forme, en combinaison avec le bord 16a du loge- ment 16, une gorge annulaire dans laquelle est engagé un bord 20 d'une garniture b soufflet 21, cependant que l'autre bord 22 de cette gar- niture est embolté dans une gorge annulaire 23 ménagée dans l'étrier2. Ä496805 La partie 15 de grand diamètre est munie, dans la région de sa surface frontale l5a, en prise avec le patin 16, d'un évidement 24 traditionnellement destiné à déporter le centre de pous- sée 4 par rapport à son axe. Au moment du freinage, sous l'action du fluide sous pression, les pistons 3 et 4 exercent une force sur leurs patins res- pectifs 5 et-6 avec lesquels ils sont en contact par l'intermédiaire des éléments 11 et 12, A leur tour, les patins 5 et 6 sont pressés contre la jante 10 du disque 9, avec laquelle ils sont en contact à travers les garnitures de friction 7 et 8. Les forces tangentielles de frottement qui sont engendrées entre la jante 10 du disque en mouvement et les garnitures de friction 7 et 8 déterminent l'effet de freinage désiré, ainsi qu'il est bien connu. La chaleur engendrée dans la région des surfaces en contact sous l'effet du freinage se propage rapidement vers le disque et vers les patins, en raison de leur grande conductibilité thermique tandis que, gr8ce à la présence des éléments en céramique qui ont une conductibilité thermique limitée, elle ne se propage pas aussi rapide- ment des patins aux pistons et au fluide. La chaleur engendrée reste donc principalement loca- lisée dans les patins et surtout dans le disque, lequel est parti- culièrement bien approprié pour la dissiper dans l'air environnant grace au fait qu'il possède une grande surface et qu'il est en mouve- ment. GrAce au fait que La quantité de chaleur qui se propage à travers les pistons et à travers le fluide est réduite, ces pistons et ce fluide atteignent des températures moins élevées et, par consé- quent, ils ne sont pas sujets, les uns à des anomalies de déplacement et l'autre à la dégradation. Le principal avantage du frein à disque suivant l'inven- tion est de conserver son efficacité même après une série de freinages intenses et prolongés qui dégagent de grandes quantités de chaleur. Un autre avantage du frein a disque suivant l'invention réside dans le fait qu'on évite toute dégradation du fluide de freinage. Bien entendu, différentes modifications pourront 8tre apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'8tre décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans pour cela sortir du cadre de l'invention. -2496805 R E V E N D I CA T I 0 N S ______ __ _ _ - -- __-- _- - 1. Frein à disque, du type qui comprend un étrier (2), au moins un piston (3, 4) logé dans l'étrier et soumis à l'action d'un fluide sous pression, deux patins (5, 6) munis de garnitures de friction (7, 8) et montés sur l'étrier (2) et dont au moins l'un est soumis à l'action d'au moins un piston, ainsi qu'un disque (10) interposé entre les patins, ce frein étant caractérisé en ce que l'extrémité active du piston ou des pistons (3, 4) qui coopère avec le patin (5, 6) est formée par un élément (11, 12) fait d'une matière qui possède une conductibilité thermique d'une valeur limitée préfixée, par exemple d'une matière céramique. 2. Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément (11, 12) est un anneau qui comporte deux parties (14, 15) possédant des diamètres différents, la partie (14) de petit diamètre étant insérée dans un logement (16) formé dans le piston (4) tandis que la partie (15) de grand diamètre, qui forme un épaulement (18) avec la partie de petit diamètre,se place en butée contre le bord (16a) dudit logement. 3. Frein à disque selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie (15) de grand diamètre est munie d'un évidement (19) qui forme, en combinaison avec le bord (16a) du logement (16), une gorge périphérique dans laquelle est engagé un bord (20) d'une garniture à soufflet (21) dont l'autre bord (23) est engagé dans une gorge ménagée dans l'étrier (2).