Brevet FR2592929A3 — publié le 19870717

FR 2592929 A3 19870717 FR 8700149 A 19870109 FREIN A DISQUE A GARNITURE PARTIELLE AVEC ELEMENT D'AMORTISSEMENT L'invention se rapporte à un frein à disque à garniture partielle comportant un cadre de frein ou étrier de frein, une mâchoire de frein constituée d'une plaque sup- port et d'une garniture de friction et un piston de manoeuvre pour cette mâchoire, étant précisé qu'entre le piston de manoeuvre et la mâchoire de frein est disposé un élément d'amortissement avec au moins une couche d'amortissement à élasticité douce, en structure de couche avec au moins une t8le métallique ou analogue. Dans le cas des freins à disque à garniture par- tielle on connaît des dispositifs d'amortissement dans lesquels, comme élément d'amortissement, une t8le estampée est collée sur la face de manoeuvre de la plaque support de la mâchoire de frein. On connaît en outre des éléments d'amortissement qui sont constiués de plusieurs couches et présentent, en exécution sandwich, une ou plusieurs couches métalliques, étant précisé que l'élément d'amortissement est relié par collage aussi bien avec la plaque support de la mâchoire de frein qu'avec la surface frontale du piston de manoeuvre. Les formes d'exécution connues ne satisfont pas toutes les exigences concernant un frein à disque à gar- niture partielle. Par suite du développement des pinces de frein de construction extrêmement légère, par exemple en métal léger, on a dû se résigner à perdre une certaine rigidité de la pince defrein. Mais, du fait des forces no- tables qui interviennent lors de la manoeuvre du frein par le piston, une telle diminution de la rigidité se traduit par une déformation élastique un peu plus impor- tante que dans le cas des pinces de frein réalisées en acier. De plus, lors du freinage, le piston ne s'appuie pas tou- jours parallèlement à la face de manoeuvre de la mâchoire de frein. Il en résulte que, dans le cas de la réalisation habituelle, de forme annulaire, de la face de manoeuvre du piston de frein, il apparait une pression de surface élevée et donc également un frottement contre la couche à élasticité douce de l'élément d'amortissement par suite d'un coincement. Les forces transversales qui apparaissent ainsi font que la liaison par collage, avec laquelle la tôle d'amortissement est fixée sur la plaque sup- port de la mâchoire de frein, ne peut pas résister à la contrainte et que cette tôle d'amortissement est souvent repoussée hors de sa position déjà après quelques processus de freinage. Dans le cas d'autres exécutions constructives de la pince de frein, il se produit que,pendant le freinage, une certaine rotation des mâchoires de frein est autorisée à l'intérieur de leur guidage. Ceci a pour conséquence une augmentation supplémentaire des forces transversales nuisibles qui agissent sur la tôle d'amortissement. En dehors de l'affaiblissement de l'action d'amortissement, il faut constater en outre qu'un glissement de la tôle d'amortissement en direction du support ou des goupilles de maintien de la mâchoire de frein empêche le rappel de cette mâchoire, ce qui provoque un accrois- sement de l'usure de la garniture et, selon les circonstances, provoque également un accroissement d'usure oblique, ce qui a une influence négative sur la puissance de freinage et sur la durée de vie des garnitures de frein. L'objet de l'invention est, en éliminant les phénomènes mentionnés, de garantir de façon simple une action d'amortissement parfaite et de qualité malgré une déformation élas- tique autorisée plus importante de la pince de frein. Dans le cas du frein à disque à garniture partielle du type mentionné au début, l'invention se caractérise en ce qu'un élément d'amortissement de forme annulaire présentant un arrondi ou un bord rabattu arrondi sur sa 3 -2592929 surface frontale extérieure est prévu sur la surface de manoeuvre du piston. Grâce à une telle conception de l'élément d'amortissement de forme annulaire présentant un arrondi relati- vement fort sur sa surface périphérique, on obtient que, en cas de coincement du piston par rapport à la face de manoeuvre des t6les supports de la mâchoire de frein, il ne puisse pas apparaître une pression de surface ou d'arête élevée, et donc une augmentation indésirée du frottement, entre le piston de manoeuvre et la mâchoire de frein, étant précisé que des forces transversales élevées apparaissant de façon non contrôlée peuvent être autorisées sur l'anneau d'amortissement. Le fait d'arrondir les surfaces frontales extérieures de l'anneau d'amortissement réalise également, dans le cas d'une déformation élastique autorisée élevée de la pince de frein, une limitation des forces transversales à une valeur supportable pour l'anneau d'amortissement et sa fixation. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément d'amortissement annulaire doit enserrer des deux c3tés la surface de manoeuvre de forme annulaire du piston. Ici, l'anneau d'amor- tissement se tient en liaison de par la forme avec le piston de manoeuvre, rapporté à la direction de l'action des forces transver- sales. Il en résulte que les forces transversales qui subsistent ne sont plus capables de pousser l'anneau d'amortissement en dehors de sa position prévue. La pratique a montré que des anneaux d'amortissement réalisés conformément à l'invention peuvent remplir leur fonction pendant la durée de vie des garnitures de frein sans être endommagés. Il suffit de changer les anneaux d'amortis- sement lorsqu'il est également nécessaire de procéder à un échange des garnitures du fait que l'on a atteint la limite d'usure. On peut réaliser la liaison de par la forme de l'élément d'amortissement de forme annulaire avec le piston par sertissage des parties de bordure en question. Il est intéressant que l'élément d'amortissement de forme annulaire présente à l'exté- rieur et/ou à l'intérieur, un collet qui court obliquement ou une collerette qui court parallèlement à l'axe de l'élément d'amortis- sement, étant précisé qu'il faut respecter un arrondi approprié. L'élément d'amortissement de forme annulaire peut également présenter une section en forme de U. On va expliquer ci-après l'invention à l'aide des-formes d'exécution représentées sur les dessins. La figure 1 représente une forme d'exécution du frein à disque à garniture partielle conforme à l'invention, en coupe et de façon schématique. Les figures 2, 3 et 4 représentent diffé- rentes réalisations de l'élément d'amortissement de forme annulaire de l'invention, en soi, en coupe. La figure 5 représente une forme d'exécution de l'élément d'amortissement de forme annulaire en coupe et de façon schématique. Dans un frein à disque à garniture partielle 1 se trouve dans un évidement de forme cylindrique 2 d'un cadre de frein ou étrier de frein 3, un piston de manoeuvre 4 entrainé par voie hydraulique. Ce piston 4 agit sur une mâchoire de frein 5 qui est constituée d'une plaque support 6 et d'une garniture de friction 7. Entre la surface frontale de forme annulaire du piston de manoeuvre 4 et la mâchoire de frein 5 est prévu un élément d'amortissement de forme annulaire 10 qui présente, sur sa face frontale extérieure, un arrondi ou un bord rabattu arrondi ou analogue. Les figures 2 à 4 représentent différentes formes d'exécution d'un anneau d'amortissement de forme annulaire pour la surface annulaire du piston de manoeuvre. Dans le cas de l'exemple de la figure 2, ledit arrondi prévu à la surface péri- phérique extérieure de l'anneau d'amortissement est constitué d'un collet 12 qui court obliquement et qui est suffisamment arrondi à la transition entre la surface radiale et la surface oblique, étant précisé que par exemple la surface circulaire de l'arrondi arrive tangentiellement dans la surface radiale de l'anneau d'amortissement. Sur la surface intérieure de l'anneau d'amortissement 10 est prévue une collerette 13 rabattue de 90 . Dans le cas de l'exemple de la figure 3, la face extérieure de l'anneau d'amortissement de forme annulaire présente une collerette 14 qui est rabattue de 90 par rapport à la surface de base de l'anneau d'amortissement et qui présente, au raccordement avec la surface de base de l'anneau d'amortissement, un arrondi 15. Sur le côté intérieur de l'anneau d'amortissement est prévu un collet 16 qui court obliquement. L'exemple d'exécution de la figure 4 montre un anneau d'amortissement de forme annulaire qui présente en coupe la forme d'un U. Au moins les arêtes extérieures 15, mais également les arêtes intérieures 17 de l'anneau d'amortissement qui a en coupe la forme d'un U présentent un arrondi pour lequel on évite toute arête vive. La tôle de garni- ture de l'élément d'amortissement de forme annulaire présente également, en correspondance avec l'arrondi extérieur, une transition arrondie sur son arête. Dans tous les cas l'élément d'amortissement de forme annulaire réalise une liaison de par la forme avec la partie de forme annulaire du piston de manoeuvre. La figure 5 explicite une forme d'exécution, prise à titre d'exemple, de l'élément d'amortissement de forme annulaire. L'élément d'amortissement de forme annulaire 10 présente une tôle 19 qui est munie d'une couche à élasticité douce 20 sur sa face orientée vers la plaque support de la mâchoire de frein. Une autre couche à élasticité douce 21, avec une couche de colle 22 et une couche à enlever 23 en matière plastique, papier ou analogue se trouve de l'autre côté de la tôle 19 qui, à l'état monté, est prévu en direction du piston de manoeuvre, étant précisé qu'avant le montage on retire la couche à enlever 23. Les éléments d'amortissement de forme annu- laire peuvent être formés sans enlèvement de copeaux, par un procédé d'estampage ou de matriçage à partir de plaques ou de matériau en bande. 6 2592929 REVENDICATIONS 1. Frein à disque a garniture partielle comportant un cadre defrein ou étrier de frein, une mâchoire de frein constituée d'une plaque support et d'une garniture de fric- tion, et un piston de manoeuvre pour cette mâchoire, étant précisé qu'entre le piston de manoeuvre et la mâchoire de frein est disposé un élément d'amortissement avec au moins une couche d'amortissement à élasticité douce, en structure de couche avec au moins une tôle métallique, caractérisé en ce qu'il est prévu un élément d'amor- tissement de forme annulaire (10) présentant un arrondi (15,17) ou un bord rabattu arrondi (12) sur la surface de manoeuvre du piston (4) 2. Frein à disque à garniture partielle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'amor- tissement de forme annulaire (10) enserre des deux côtés la surface de manoeuvre, de forme annulaire, du piston (4). 3. Frein à disque à garniture partielle comportant un cadre de frein ou étrier de frein, une mâchoire de frein constituée d'une plaque support et d'une garniture de friction et un piston de manoeuvre pour cette mâchoire, étant précisé qu'entre le piston de manoeuvre et la mâchoire de frein est disposé un élément d'amortissement avec au moins une couche d'amortissement à élasticité douce, en structure de couche avec au moins une tôle métallique, caractérisé en ce qu'il est prévu un élément d'amor- tissement de forme annulaire (10) présentant un arrondi ou analogue sur sa surface frontale; et en ce que l'élément d'amortissement de forme annulaire (10) présente, à l'extérieur et/ou à l'intérieur, un collet (12) qui court obliquement ou une collerette (13) qui court parallèlement à l'axe de l'élément d'amortissement. 4. Frein à disque à garniture partielle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément d'amortissement de forme annulaire possède une section en forme de U (18).