Brevet FR2495252A1 — publié le 19820604

L'AS 1 La présente invention se rapporte à un frein à commande hydraulique, comportant au moins un élément de frottement, par exemple plaquette dans le cas d'un frein à disque, adapté à être serré contre un piste tournante sous la poussée d'un piston monté coulissant dans un corps de cylindre, en réponse à un développement de pression dans une chambre de commande remplie de liquide hydraulique et définie par le piston dans le cylindre. L'invention sé rapporte plus particulièrement à un tel frein dans lequel le piston comporte une pièce en forme de gobelet ayant une paroi latérale cylindrique engagée dans le cylindre et un fond adjacent à la chambre de comxltande. Ce gobelet peut être vide ou rempli par une matière mécaniquement résistante. En général, le gobelet formant le piston est métallique, par exemple en fonte d'acier, et est appliqué directement sur l'élément de frottement. Au moment du freinage, la chaleur engendrée par le frottement de l'élément de frottement contre la piste tournante provoque une éléation de la température du gobelet métallique et par conséquent du liquide hydraulique contenu dans la chambre de commande et se trouvant au contact du fond du gobelet Le liquide hydraulique constitué généralement par de l'huile, risque de perdre ses qualités et d'être s a à un phénomène dit apor-lock'^ lorsque sa température dépasse une valeur detemainee, par exemple 150 C. il importe donc que la chaleur engendrée par le frottement ne provoque pas une élévation de la température du liquide hydraulique au dessus d'une telle valeur. ta presente invention a pour objet un frein à commande hydraulique du type sus-i7-*diqué, dans lequel le liquide hydraulique de la chambre de commande est préserve contre une élévation de température excessive. Suivant l'invention, un frein à commande hydraulique du type sus-indiqué, dans lequel un noyau en matière mécaniquement résistante est logé dans le gobelet est caractérisé en ce que , ce noyau, prévu thermiquement isolant, déborde du gobelet, en sorte que la face extérieure par laquelle le piston est admis k pousser sur l'élément de frottement soit définie par le noyau isolant à l'exclusion du gobelet. Grâce à cette disposition, le noyau en matière thermiquement isolante forme un écran thermique entre, d'une part, l'élément de frottement qui est admis à s'échauffer au contact e la piste tournant et, d'autre part, le fond du gobelet qui est au contact du liquide hydraulique. De cette façon, le liquide hydraulique est préservé contre une élévation de température excessive et ne risque pas de perdre ses qualités. Suivant une autre caractéristique, la matière thermiquement isolante dont est faite le noyau est une matière de garni tufl: de friction de fin, comportant de fibres des charges et uil liant, De préférence, le noyau est monté solidairement dans le gobelet et, à et effet, la paroi latérale du gobelet présente avantageusement une saillie vers 19 intérieur prAir solidariser le gobelet et le noyau, Dans une forme d'exécution, le noyau est moulé i situ dans le gobelet tandis qu'en variante le noyau est préformé et encastré à force dans le gobelet. Dans un mode de réalisation préféré, le gobelet qu lieu d'être prévu en fonte d'acier épaisse ainsi qu'il est usuel est constitué simplement par une tôle mince emboutie. La résistance mécanique du piston est assurée par la présence du noyau à l'intérieur du gobelet. Suivant une autre caractéristique, un bouclier en matière résistante à l'usure est monté sur la face extérieure du noyau afin d'améliorer les conditions de bonne de celui-ci. Des formes d'exécution de l'invention sont ci-après décrites, à titre d'exemple, en référence en dessin annexé dans lequel la figure 1 est une vue générale schématique en coupe d'un frein suivant l'invention dont le piston comporte un gobelet recevant un noyau en matière thermiquement isolante, la figure 2 est une vue en coupe d'une variante de piston la figure 3 est une vue en coupe d'une autre variante de piston. On se référera d'abord à la figure 1 qui concerne, à titre exemple non limitatif, une application de l'invention à un frein à disque à commande hydraulique, notamment pour vé hicule automobile. On voit à la figure 1, en 10 le disque du frein qui présente deux pistes tournantes opposées llA et llB adaptées à recevoir en frottement deux elements de frottement 12A et 12B constitués par des plaquettes de frein. Chaque plaquette 12A, 12B se compose d'une garniture en matière de friction 13 solidaire d'un support 14. Chaque plaquette 12A, 12B est admise à frotter contre la piste correspondante de frottement llA, llB du disque 10 par la surface libre 15 de la garniture 13 qui est opposée au support 14. C'est par le support 14 qu'est transmis 11 effort à chaque plaquette 12A, 12B pour son serrage contre le disque 10. Le frein comporte un étrier 16 qui coiffe le disque 10 et dans lequel sont montées les plaquettes 12A et 12B. L'étrier 16 forme le corps d'un cylindre 17 dans lequel est monté coulissant un piston généralement désigné par 18. Le piston 18 présente une face extérieure 19 par laquelle il est admis à pousser sur le support 14 de la plaquette 12A. Le piston 18 définit dans le cylindre 17 une chambre de commande 20 qui est remplie de liquide hydraulique, par exemple de l'huile. On voit en 21 un canal qui communique avec la chambre 20 et par lequel une pression est admise à être développée dans la chambre 20. L'étrier 16 comporte également une face de réaction 22 contre laquelle-vient prendre appui le support 14 de l'autre plaquette 12B. Les plaquettes 12A et 12B sont ainsi adaptées à être serrées contre les pistes tournantes lîA et llB du disque 10, sous la poussée du piston 18 monté coulissant dans le cylindre 17, en réponse à un développement de pression par le canal 21 dans la chambre de commande 20. Le piston 18 comporte une pièce en forme de gobelet 23 ayant une paroi latérale cylindrique 24 engagée dans le cylindre 17 et un fond 25 adjacent à la chambre de commande 20. Dans l'exemple représenté à la figure 1, le gobelet 23 est en fonte d'acier. Le piston 18 comporte, en outre, un noyau 26 en matière thermiquement isolante et mécaniquement résistante Le noyau 26 est logé dans le gobelet 23 et déborde de celui-ci. La face extérieure 19 par laquelle le piston 18 est admis à pousser sur la plaquette 12A est ainsi définie par le noyau isolant 26, à l'exclusion du gobelet 23. Le noyau 26 est moulé in situ dans le gobelet 23 ou encore est préformé et encastré à force dans ce gobelet 23. La matière thermiquement isolante et mécar.iquement résistante dont est fait le noyau 26 est une matière de garniture de friction de frein comportant des fibres, des charges et un liant. Plus particulièrement, cette matière comporte par exemple un pourcentage en poids de 30 % de fibres de verre ou d'amiante, 50 tZ de charges minérales telles que Carbonate de calcium, et 20 % d'un liant tel que résine phénolique Pour le freinage, une pression est admise par le conduit 21 dans la chambre de commande 20, ce qui pousse le piston 18 contre la plaquette 12A et assure le serrage du disque 10 entre les plaquettes 12A et 12B. La chaleur développée par le frottement des plaquettes 12A et 12B contre les pistes llA et llB du disque 10 ne se transmet que faiblement au fond 25 au gobelet 23 grâce au noyau isolant 26 qui constitue un écran thermique Ainsi, le liquide hydraulique contenu dans la chambre 20 est préservé contre une élévation de température excessive qui risquerait de lui faire perdre ses qualités, et en particulier n'est pas soumis à un phénomène dit "vapor-lock'. On se référera maintenant à la figure 2, ou la disposition est analogue à celle qui vient d'être décrite en référence à la figure 1 mais dans laquelle un bouclier 27 en matière résistante à l'usure est monté sur la face extérieure de poussée 19 du noyau 26. La bouclier 27 est constitué par exemple par une t81e emboûtie ou par un treillis métallique. Grace au bouclier 27 qui, par ailleurs, ne nuit pas aux qualités d'écran thermique du noyau 26, les conditions de tenue du piston 18 sont améliorées. En outre, à la figure 2, le noyau 26 ne remplit pas la totalité du gobelet 23 mais seulement une partie antérieure de celui-ci, tandis qu'une partie postérieure 30 du gobelet 23 est vide. Une cloison 31 sépare le noyau 26 de la partie pos térieure vide 30. Cette cloison 31 peut être en forme de douille, comme représenté à la figure 1, ou en forme de dôme, ou encore reposer sur un épaulement de la paroi intérieure du gobelet 23. Dans les exemples de réalisation décrits en référence aux figures 1 et 2, le gobelet 23 est prévu en fonte d'acier épaisse ainsi qu'il est usuel. Dans la variante représentée à la figure 3, le gobelet désigne par 23i est constitué par une tôle mince emboutie. La solidité mécanique du piston 18 est assurée par la présence du noyau 26. A la figure 3, des moyens sont particulièrement prévus pour monter le noyau 26 solidairement dans le gobelet 23' et à cet et, Id paroi latérale du gobelet 23' présente une saillie vers l'intérieur 28 sur laquelle le noyau 26 est ancre. REVENDICATIONS 1) Frein à commande hydraulique, comportant au moins un élément de frottement l2A, 12B adapté à être serré contre une piste tounante 11A, 11B sous la pousée d'un piston 18 monté coulissant dans un corps 16 du cylindre 17, en réponse à un développement de pression dans une chambre de commande 20 remplie de liquide hydraulique et définie par le piston 18 dans le cylindre 17, frein dans lequel le piston 10 comporte d'une part une pièce en forme de gobelet 23, 23' ayant une paroi latérale cylindrique 24 engagée dans le cylindre 17 et un fond 25 adjacent à la chambre de commande 20, et d'autre part un noyau 26 en matière mécaniquement résistante logé dans le gobelet 23, frein caractérisé en ce que le noyau 26, prévu thermiquement isolant, déborde du gobelet 23, 23', en sorte que la face extérieure 19 par laquelle le piston 18 est admis à pousser sur l'élément de frottement 12A soit définie par le noyau isolant 26, à l'exclusion du gobelet 23, 23'. 2) Frein suivant la revendication 1, caractérisé vn ce que la matière dont est fait le noyau isolant 26 ert une matière de garniture de friction de frein comportant des fibres, des charges et un liant. 3) Frein suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le noyau 26 est monté solidairement dans le gobelet 23, 23'. 4) Frein suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi latérale du gobelet 23' ' p présente une saillie vers l'intérieur 28 pour solidariser le gobelet 23s et le noyau 26. 5) Frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le noyau 26 est moulé in sltu dans le gobelet 23, 23', 6) Frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le noyau 23, 23' est préformé et encastré à force dans le gobelet 26. 7) Frein suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le gobelet 23' est constitué par une tôle mince emboutie. 8)Frein suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce qu'un bouclier 27 en matière résistante à l'usure est monté sur la face extérieure19 du noyau 26. 9) Frein suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau 26 est disposé dans une partie antérieure du gobelet 23 dont une partie postérieure 30 est vide. 10) Frein suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'une cloison 31 sépare dans le gobelet 23 la noyau 26 de la partie postérieure vide 30.