Brevet FR2521241A1 — publié le 19830812

La présente invention se rapporte à une plaquette de frein à disque, comportant une garniture de friction et un support, la garniture de friction étant fixée par une de ses faces au support et étant adaptée, par son autre face qui est libre, à coopérer en frottement avec le disque, en réponse à une action de serrage exercée sur le support. Au cours du fonctionnement, le frottement de la garniture de friction contre le disque provoque une élévation de température de la plaquette. I1 importe pour la tenue du frein que cette élévation de température ne soit pas excessive. La présente invention a pour objet une plaquette de frein à disque du type sus-indiqué, qui est agencée de manière à être bien refroidie par effet de ventilation du disque. Suivant l'invention, cette plaquette de frein à disque est caractérisée en ce que son support présente un pro longe- ment qui s'étend radialement au-delà de la périphérie exté- rieure de la garniture de friction et dont au moins une partie est défléchie danssune direction axiale jusqu'd un plan radial légèrement en retrait du plan radial de la surface libre de la garniture de friction à l'état neuf. Grâce à cette disposition, le prolongement du support qui est axialement voisin du disque se trouve exposé à un effet important de ventilation par l'air qui est centrifugé par suite de la rotation du disque. Toutefois, étant donné que le prolongement est légèrement en retrait de la surface libre de la garniture de friction, il ne s'oppose pas à ce que cette surface libre soit commodeent usinée. En outre, le prolongement du support est adapté à être utilisé comme moyen de butée circonférentielle bidirectionnelle, de la plaquette dans le frein, et ceci dans des condi thiols qui restent toujours excellentes quel que soit le degré d'usure de la garniture de friction. Suivant une autre caractéristique'de l'invention, la partie du prolongement qui est défléchie dans une direction axiale jusqu'à un plan radial légèrement en retrait du plan radial de la surface libre de la garniture de friction, est prévue adjacente à la périphérie extérieure du prolongement, ce qui permet un excellent refroidissement par ventilation. Suivant une autre caractéristique, ladite partie du prolongement consiste en une ailette plane radiale s'étendant sur la majorité de la hauteur du prolongement. Grâce à cette disposition, une partie importante du prolongement se trouve au voisinage immédiat du disque et par conséquent bien ex posée à la ventilation qui resulte de la rotation de ce disque. Ladite partie du prolongement est reliée au support par un épaulement droit ou incliné. Dans une forme d'exécution, le prolongement est pourvu d'un rebord qui s'étend dans une direction axiale vers le plan radial du support, ce qui procure un effet de raidissement favorable à la robustesse de ce support. Suivant une autre caractéristique, la périphérie extérieure du prolongement du support a un contour convexe inscrit dans un arc sensiblement concentrique avec l'axe du frein. Grâce à cet agencement, le support a une étendue aussi vaste que possible dans l'espace disponible qui est offert à la plaquette, cé qui permet d'obtenir une grande efficacité pour le refroidissement de la plaquette. Suivant une autre caractéristique, un conducteur électrique indicateur d'usure est monté dans le prolongement du support et est adapté, après usure de la garniture de friction, à coopérer en contact électrique avec une pièce disposée en vis-à-vis de ladite plaquette. Ainsi, le prolongement du support de la plaquette a, non seulement, pour effet de permettre un excellent refroidissement de la plaquette mais également de servir à indiquer l'usure, d'une manière rendue commode par la proximité axiale du prolongement du support et du disque. La pièce de contact avec laquelle coopère le conducteur électrique est avantageusement formée par le prolongement du support d'une seconde plaquette du frein. De préférence, le conducteur électrique indicateur d' usure a son extrémité disposée dans le plan radial de la face libre de la garniture à l'état neuf. Ainsi, par une opération de rectification unique, on usine la surface libre de la garniture et on définit avec précision la position de l'extrémité du conducteur électrique indicateur d'usure. Des formes d'exécution de l'invention sont ci-après décrites, & titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une Vue schématique d'un frein à disque comportant deux plaquettes auto-refroidies suivant l'invention; la figure 2 est une vue en élévation, à plus grande échelle d'une de ces plaquettes; la figure 3 est une vue correspondante de côté, suivant les flèches III-III de la figure 2 ; les figures 4, 5, 6, 7 et 8 sont des vues analogues à la figure 3 mais concernent cinq variantes de plaquette, res pectivement;; la figure 9 est une vue analogue à la figure 1 mais concerne une variante de frein à disque, dans laquelle un conducteur électrique indicateur d'usure est monté sur l'une des plaquettes, les garnitures de friction des plaquettes étant à l'état neuf ; la figure 10 est une vue analogue à la figure 9 mais dans laquelle les garnitures de friction des plaquettes sont usées, ce qui provoque un signal d'avertissement par le contact du conducteur électrique avec l'autre plaquette; la figure 11 est une vue à plus grande échelle du montage du conducteur électrique indicateur d'usure. On se référera d'abord aux figures 1 à 3, qui concernent, à titre d'exemple non limitatif, une application de 1' invention à un frein à disque comportant un étrier 1O dans lequel sont montées deux plaquettes llA et llB adaptées à serrer le disque tournant 12 du frein, dont on voit en 13 un canal de ventilation. L'étrier 10 présente une face d'appui 14 contre laquelle la plaquette 11A est destinée à être ap pliquée, tandis que l'autre plaquette llB est soumise à l'action d'un organe pousseur 15. Plus particulierement chaque plaquette llA, llB comporte une garniture de friction 16 (figures 1 à 3) et un support 17. La garniture de friction 16 est fixée par une de ses faces 18 au Support 17. La garniture de friction 16 est adap tée, par son autre face 19 qui est libre, à coopérer en frot teeent avec le disque 12, en réponse à une action de serrage exercée par l'organe pousseur 15 et par la face de réaction 14. Les plaquettes llA, llB sont logées dans l'étrier 10 de façon à être butées circonférentiellement dans les deux sens de rotation du disque 12. Le support 17 présente un prolongement 20 qui s'étend radialement au-delà de la périphérie extérieure 21 de la garniture de friction 16. Ce prolongement 20 forme avantageusement le moyen de butée circonférentielle bidirectionnelle sus-indiqué, les conditions de butée étant ainsi toujours assurées d'une manière excellente, quel que soit le degré d'usure de la garniture 16. La périphérie extérieure 22 du prolongement 20 du support 17 a un contour convexe, par exemple trapézoidal comme représenté à la figure 2, inscrit dans un arc 23 sensiblement concentrique avec l'axe du frein. Ainsi, le prolongement 20 a une vaste étendue occupant au maximum la place laissée disponible à la plaquette dans le frein. Au moins une partie 24 du prolongement 20 du support 17 est défléchie dans une direction axiale jusqu'à un plan radial P (figure 3) légèrement en retrait du plan radial G de la surface libre 19 de la garniture de friction 16 à l'état neuf.Ainsi, le prolongement 20 du support 17 se trouve déporté au voisinage axial immédiat du disque tournant 12 et par conséquent exposé à un bon effet de ventilation dû à la rotation de ce disque. Mais, en méme temps, le léger retrait du plan P par rapport au plan G ne s'oppose pas à un usinage commode de la surface libre 19 de la garniture de friction 16. Comme on le voit à la figure 3, la partie 24 du prolongement 20 qui est située dans le plan radial P est prévue adjacente à la périphérie extérieure 22 du prolongement 20. De cette façon, ce prolongement 20 est soumis dans d'excellentes conditions à'effet de ventilation qui est dû à la rotation du disque, en raison de son éloignement radial du disque 12, permettant à l'air entraîné par ce disque 12 de se disperser et d'atteindre de plein fouet cette partie 24 du prolongement 20 du support 17. Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 3, la partie 24 du prolongement 20 du support 17 consiste en une ailette plane radiale s'étendant sur la majorité M de la hauteur H du prolongement 20 du support 17. Ainsi le refroidissement-df à la ventilation est obtenu d'une manière particulièrement efficace. Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 3, la partie 24 du prolongement 20 du support 17 est reliée à la partie courante du support par un épaulement droit 25. En fonctionnement, le disque 12, en tournant, produit un déplacement centrifuae de l'air vers la périphérie du frein. L'air ainsi déplacé entre en contact permanent avec le prolongement 20 du support 17 et en particulier de la partie 24 qui est la plus proche axialement du disque 12. Les plaquettes llA et llB sont ainsi refroidies dans d'excellentes conditions, ce qui permet d'éviter un échauffement excessif lorsque les plaquettes llA et llB sont admises à frotter contre le disque 12 en réponse à l'action de serrage exercée par l'organe pousseur 15. Grâce aux plaquettes IlA et llB, qui sont ainsi auto-refroidies, le frein conserve une excellente tenue. Dans la variante représentée à la figure 4, la disposition est analogue à celle qui vient d'être décrite en référence aux figures 1 à 3, mais le prolongement 20 du support 17 présente une partie désignée à la figure 4 par 24', dont la hauteur est réduite de manière à éloigner radialement l'épaulement 25 de la périphérie extérieure 21 de la garniture 16 et d'obtenir ainsi un effet de refroidissement par contact de l'air issu du disque tournant 12, d'une manière privilégiée sur cet épaulement 25. Aux figures 3 et 4 l'épaulement 25 est prévu droit mais il peut également être prévu incliné comme à la figure 5 ou à la figure 6. A la figure 5 l'épaulement incliné désigné par 2" est sensiblement plan, tandis qu'à la figure 6 l'épaule- ment incliné désigné par 25"' est prévu incurvé. On se référera maintenant à la figure 7 ot la disposition est toujours analogue à celles qui ont été décrites précédemment, mais dans laquelle la partie 24 du prolongement 20 du support 17 est pourvue d'uh rebord 26 s'étendant dans une direction axiale vers le plan radial S du support 17. A la figure 7 l'épaulement 25 est sensiblement droit comme aux figures 3 et 4. En variante (figure 8) la disposition est analogue à celle qui vient d'être décrite à la figure 7 et l'on reconnatt en 26 le rebord de la partie 24, mais l'épaulement désigné par 25" est prévu oblique, comme à la figure 5. On se référera maintenant aux figures 9 à 11, dans lesquelles un conducteur électrique indicateur d'usure est prévu et permet'l'émission d'un signal qui avertit.l'usager que les garnitures 16 sont devenues usées au point qu'il est devenu nécessaire de changer les plaquettes llA et llB. A la figure 9, on reconnaît l'étrier 10, le disque 12, l'organe pousseur 15 et les plaquettes llA et llB dont le support 17 est muni du prolongement 20 suivant l'invention, mais un conducteur électrique indicateur d'usure 27 (figures 9 à 11) est monté dans le prolongement 20 du support 17 de la plaquette llA. Le conducteur électrique 27 est adapté, après usure des garnitures de friction 16 des plaquettes IlA et llB, à coopérer en contact avec le prolongement 20 du support 17 de l'autre plaquette llB (figure 10). Il en résulte un contact électrique qui permet l'émission d'un signal avertissant 1' usager que les garnitures de friction 16 des plaquettes lîA et 11B sont usées et que ces -plaquettes llA et llB doivent être changées. De préférence, l'extrémité 28 du conducteur électrique est prévue disposée dans le plan radial G de la face libre 19 de la garniture 16 à'l'état neuf. Ceci permet par une seule opération d'usinage de rectifier la face libre 19 de la garniture 16 et de définir avec précision l'extrémité 28 du conducteur 27. REVENDICATIONS 1) Plaquette de frein à disque, comportant une garniture de friction (16) et un support (17), la garniture de friction (16) étant fixée par une de ses faces (18) au support (17) et étant adaptée, par son autre face (19) qui est libre, à coopérer en frottement avec le disque (12) en réponse à une action de serrage exercée sur le support (17), plaquette caractérisée en ce que le support (17) présente un prolongement (20) qui s'étend radialement au-delà de la périphérie extérieure (21) de la garniture de friction (16) et dont au moins une partie (24) est défléchie dans une direction axiale jusqu'à un plan radial P légèrement en retrait du plan radial G de la surface libre (19) de la garniture de friction (16) à l'état neuf. 2) Plaquette suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie (24) dudit prolongement est adjacente à la périphérie extérieure (22) dudit prolongement (20). 3) Plaquette suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que ladite partie dudit prolongement (20) consiste en une ailette plane radiale (24) s'6ten- dant sur la majorité M de la hauteur H dudit prolongement (20). 4) Plaquette suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite partie (24) dudit prolongement (20) est reliée au support (17) par un épaulement droit (25). 5) Plaquette suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite partie (24) dudit prolongement (20) est reliée au support (17) par un épaulement incliné (25", 25"'). 6) Plaquette suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite partie (24) dudit prolongement (20),est pourvue d'un rebord (26) s'étendant dans une direction axiale vers le plan radial S du support 7) Plaquette suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la périphérie extérieure (22) du prolongement (20) du support (17) a un contour convexe inscrit dans un arc (23) sensiblement concentrique avec l'axe du frein. 8)~Plaquette suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un conducteur Electrique indicateur d'usure (27) est monté dans le prolongement (20) du support (17) et est adapté, après usure de la garniture de friction (16), à coopérer en contact électrique avec une pièce disposée en vis-à-vis de ladite plaquette. 9) Plaquette suivant la revendication 8, caractérisée en ce que ltextremite (28) dudit conducteur électrique (27) est disposée dans le plan radial G de la face libre (19) de la garniture de friction (16) à l'état neuf. 10) Plaquette suivant la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisée en ce que ladite pièce est le support tel7) d'une seconde plaquette (llB) du frein. 11) Plaquette suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dit prolongement t20) du support (17) forme un moyen de butée circonférentielle bidirectionnelle de la plaquette dans le frein.