Brevet FR2557239A1 — publié le 19850628

La présente invention concerne un dispositif de guidage à broche pour l'étrier d'un frein à disque à étrier coulissant comprenant un support de frein et un étrier enjambant un disque de frein et des patins de frein et pouvant coulisser axialement par rapport audit support de frein, ledit support de frein, ou, dans une solution de remplacement, ledit étrier, comportant au moins une broche qui est guidée dans un alésage dudit étrier ou, dans une solution de remplacement, dudit support de frein. Elle vise également un procédé de fabrication d'un dispositif de guidage à broche pour l'étrier d'un frein à disque à étrier coulissant comprenant un sup- port de frein et un étrier enjambant un disque de frein et des patins de frein et pouvant coulisser axialement par rapport audit support de frein, ledit support de frein, ou, dans une solution de remplacement, ledit étrier, comportant au moins une broche qui est guidée dans un alésage dudit étrier ou, dans une solution de remplacement, dudit support de frein. Un dispositif de guidage de ce type est par exemple décrit dans la demande de brevet allemand 3 323 737. Dans un dispositif o les forces appliquées pendant le freinage sont essentiellement encaissées par une broche-support, un endommagement des surfaces de guidage du dispositif de guidage et, par conséquent, une défaillance fonctionnelle peuvent se pro- duire en cas de fonctionnement prolongé. La présente invention a dont pour but d'améliorer le dispositif de guidage à broche connu de manière à empêcher un endommagement des sur- faces de guidage et donc une défaillance fonctionnelle même après une durée d'emploi prolongée. Selon la présente invention, il est prévu une couche intermé- diaire, entre la broche et l'alésage, qui empêche en permanence tout contact métallique. L'invention propose un procédé de fabrication du dis- positif de guidage, caractérisé en ce que, dans une étape de prétraitement, un composant métallique dudit dispositif est doté d'une couche adhésive, en ce que, dans une seconde étape, une couche de vernis de glissement est appliquée, et en ce qu'une étape de durcissement se déroule ensuite. La solution selon l'invention permet de disposer d'un disposi- tif de guidage à tolérances réduites, doté d'une lubrification à vie et garantissant une capacité de fonctionnement sans restrictions entre environ -40 C et + 180 C. Pour accomplir sa fonction, qui est de guider l'étrier et de transmettre les forces de freinage majeures, le dispositif de guidage se distingue par un faible coefficient de frottement, de l'or- dre de 0,15 maximum suivant les conditions de construction de l'étrier. La formation d'une corrosion des faces en contact (tribooxydation) est 2 - 557239 exclue dans le cas du dispositif de guidage à broche selon l'invention, si bien que l! dis4psitif fonctionne dans tous les cas, même en cas de durée d'emploi prolongée. Par ailleurs, le dispositif présente l'avantage sup- plémentaire d'une usure uniforme et donc d'une plus longue durée de vie des garnitures. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées, qui repré- sent: - la figure 1, une vue de face d'un étrier à disque, - la figure 2, une vue du dessus du frein à disque de la figure 1, - la figure 3, une coupe du frein à disque selon la ligne A-A de la figure 1. Le frein à disque à garniture partielle représenté aux figures est destiné à être monté sur un véhicule automobile. Il est doté d'un sup- port de frein 2 pouvant Ptre boulonné ou fixé de toute autre manière sur un porte-moyeu, sur un essieu ou sur un autre élément structurel de la suspension du véhicule à côté d'un disque de frein 8, à l'aide des oeillets de montage 4, 6. Le support de frein 2 est formé de deux bras de support de frein 10, 12 sensiblement disposés en forme de V et présentant des alésages à leurs extrémités radiales externes, seul l'un de ces alésages étant visible à la figure 3. Dans cette configuration, l'alésage 14 formé dans le bras du support de frein présente un prolongement 18 s'étendant axialement à l'extrémité externe du bras 10 du support de frein. Une bro- che-support 22 reliée à un étrier de frein 20 est reçue dans l'alésage 14 dans lequel elle peut coulisser axialement, conmme nous le verrons dans le détail plus loin. Dans l'autre alésage, non visible, du bras 10 du support de frein est fixée une broche de guidage non représentée, s'étendant axia- lement et pouvant coulisser axialement dans un alésage axial formé dans l'étrier de frein. Selon une variante, le système de guidage à broche de l'étrier peut être conçu de manière à ce que la broche-support 22 soit montée sur le bras 10 du support de frein et à ce que l'alésage axial soit prévu dans l'étrier de frein 20.; L'étrier de frein 20 est sensiblement en forme de coque et comprend une première branche 28 s'étendant radialement pour former un cylindre de frein 30 qui reçoit un piston de frein (non représenté. La branche 28 se prolonge par un pont 34 qui enjambe le disque de frein 8. De l'autre côté, le pont 34 se termine par une autre branche s'étendant 3 2557239 -adiaiement. A cSté du cyviindre de frein 30, il est prévu un alésage axial 3g dans la branche 28, dans lequel est fixée la broche-support 22 elle aussi disposée axialement. Par son extrémité libre sortant de l'alésage 38, la broche-support 22 s'engage dans l'alésage 14 du bras 10 du support de frein et peut y coulisser axialement comme on l'a déjà indiqué. L'extrémi- té libre dé la broche-support 22 peut être dotée éventuellement d'une rainure de lubrification 23 disposée en spirale sur sa périphérie. Dans ce contexte, les diamètres de la broche-support 22 et de l'alésage 14 doi- vent être harmonisés de manière à ce que la broche-support 22 constitue un palier fixe avec l'alésage 14. En conséquence, des tolérances de fabri- cation très réduites sont requises pour le dispositif de guidage à broche. Dans le dispositif de guidage constitué de la broche-support 22 et de l'alésage 14, il est prévu une couche intermédiaire 40 comprenant au moins deux sous-couches disposées l'une sur l'autre, la couche inter- médiaire 40 étant disposée sur la broche-support 22 dans la solution re- présentée mais pouvant être appliquée d'une manière similaire sur la paroi de l'alésage 14 dans une autre solution. Grâce à cette couche intermédiai- re, on évite en permanence tout contact métallique entre les composants du dispositif de guidage. Cette couche intermédiaire comprend une sous- couche d'apprêt qui est placée directement sur la surface métallique et qui est avantageusement constituée d'une couche de phosphate de zinc de 3 à 5 microns d'épaisseur. Sur cette couche de phosphate de zinc est appli- quée une couche de vernis de glissement qui représente la seconde sous- couche, d'une épaisseur comprise entre 5 et 20 microns, et de préférence de 12 - 4 microns. La couche de vernis de glissement incorpore un agent de lubrification à sec contenant du disulfite de molybdène et du graphite liés dans une résine thermodurcissable. Le disulfite de molybdène et le graphite peuvent être remplacés par un composé fluoré de carbone. Une lu- brification par unegraisse spéciale peut également être prévue. Le procédé de fabrication du dispositif de guidage à broche prévoit que, dans une étape de prétraitement, une couche d'apprêt de phosphate de zinc est appliquée d'abord sur l'un des composants du dispo- sitif, c'est-à-dire sur la broche-support 22 ou sur la paroi de l'alésage 4. Ensuite, une seconde couche de vernis de glissement est appliquée. On réalise ensuite une étape de durcissement d'une heure, de preférence à une température de 180' C. Enfin, dans une dernière étape, une lubrification est réalisée à l'aide d'une graisse spéciale. Il est en outre possible d'appliquer la couche de vernis de glissement directement sur la surface métallique sans couche intermédiaire d'apprêt. 4 2557239 REVENDICATIONS 1. DispositJif de guidage à broche pour 'étrier d'un frein à dis- que à étrier coulissant comprenant un support de frein et un étrier enjam- bant un disque de frein et des patins de frein et pouvant coulisser axia- lement par rapport audit support de frein, ledit support de frein, ou, dans une solution de remplacement, ledit étrier, comportant au moins une broche qui est guidée dans un alésage dudit étrier ou, dans une solution de remplacement, dudit support de frein, caractérisé en ce qu'il est prévu une couche intermédiaire 40, entre ladite broche (22) et ledit alésage (14), qui empeche en permanence tout contact métallique. 2. Dispositif de guidage à broche selon la revendication 1, caractériséen ce que ladite broche (22) est la broche-support principale du frein qui absorbe les forces majeures se produisant pendant l'action de freinage. 3. Dispositif de guidage à broche selon l'une des revendications I ou 2, caractérisé en ce que ladite couche intermédiaire (40) comprend une sous-couche d'apprêt. 4. Dispositif de guidage à broche selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite sous-couche contient du phosphate de zinc. 5. Dispositif de guidage à broche selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite sous-couche d'apprêt est comprise entre 3 et 5 microns. 6. Dispositif de guidage à broche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite couche intermé- diaire comprend une couche de vernis de glissement. 7. Dispositif de guidage à broche selon la revendication 6, ca-. ractérisé en ce que ladite couche de vernis de glissement est appliquée en plus de ladite couche d'apprêt. - 8. Dispositif de guidage à broche selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite couche de vernis de glissement a une épaisseur de 12 + 4 microns. 9. Dispositif de guidage à broche selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ladite couche de vernis de glissement contient du disulfite de molybdène. 10. Dispositif de guidage à broche selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que ladite couche de vernis de glissement contient du graphite. 11. Dispositif de guidage à broche selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ladite couche de vernis de glissement contient un composé fluoré de carbone. 2557239 12. Dispositif de guidage à broche selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que ladite couche de vernis de glissement contient un liant de résine thermodurcissable. 13. Dispositif de guidage à broche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on applique sur ladite couche intermédiaire (40) une couche supplémentaire de graisse. 14. Procédé de fabrication d'un dispositif de guidage à broche pour l'étrier d'un frein à disque à étrier coulissant comprenant un support de frein et un étrier enjambant un disque de frein et des patins de frein et pouvant coulisser axialement par rapport audit support de frein, ledit support de frein, ou, dans une solution de remplacement, ledit étrier, comportant au moins une broche qui est guidée dans un alé- sage dudit étrier ou, dans une solution de remplacement, dudit support de frein, caractérisé en ce que, dans une étape de prétraitement, un composant métallique dudit dispositif de guidage est doté d'une couche d'apprêt, en ce que, dans une seconde étape, une couche de vernis de glissement lui est appliquée, et en ce qu'une étape de durcissement se déroule ensuite. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite étape de durcissement se déroule à une température d'environ 1800 C. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la durée de l'étape de durcissement est d'environ une heure.