Brevet FR2618505A1 — publié le 19890127

TEMOIN D'USURE D'ORGANE DE FRICTION POUR FREIN DE VEHICULE AUTOMOBILE ET ORGANE DE FRICTION EQUIPE DE CE TEMOIN La présente invention est relative à un témoin d'usure d'organe de friction et, plus particulièrement, à un tel témoin conçu pour équiper un organe de friction de frein à disque ou à tambour pour véhicule automobile. On connait de tels témoins qui procèdent 'par mise à la masse du véhicule d'un conducteur électrique lorsque l'épaisseur d'une garniture de l'organe de friction, perpen- diculairement à son plan d'usure, devient inférieure à une valeur prédéterminée en dessous de laquelle la qualité et la fiabilité du freinage sont considérées comme inacceptables. Cette mise à la masse résulte ordinairement de l'usure d'une gaine protégeant le conducteur, par un disque ou tambour métallique solidaire en rotation d'une roue de véhicule et formant partie du frein, le conducteur étant alors mis en contact avec ce disque ou tambour. Un circuit électrique sensible à la mise à la masse du conducteur commande alors le passage d'un courant dans le conducteur, courant qui provoque l'allumage d'un voyant. Ce signal prévient l'utilisateur du véhicule de ce que l'organe de friction est usé et doit donc être remplacé. Du fait qu'un courant ne peut passer dans le conducteur qu'après une mise à la masse, il n'est pas possible de tester le bon fonctionnement du circuit et du voyant avant que l'organe de friction n'ait atteint son usure limite. Pour pallier cet inconvénient on a conçu des témoins d'usure dans lesquels le conducteur électrique forme une boucle qui est coupée lorsque l'usure limite de l'organe de friction associé est atteinte. La continuité électrique de la boucle peut alors être testée à tout moment avant la rupture de cette boucle. La présente invention a pour but de réaliser un témoin d'usure de ce type, qui assure une rupture nette de la boucle quand l'usure limite de l'organe de friction - 2 - associé est atteinte, qui est de mise en place facile et sûre et de réalisation peu coûteuse. On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront dans la suite, avec un témoin d'usure d'un organe de friction pour frein de véhicule automobiles, conçu pour être monté sur l'organe de friction de manière qu'un organe conducteur de l'électricité formant partie du témoin soit attaqué par une pièce rotative formant partie du frein quand l'organe de friction atteint une épaisseur inférieure à une valeur prédéterminée du fait de son usure par cette pièce rotative, l'organe conducteur passant tangentiellement dans le plan d'usure maximale tolérée de l'organe de friction, caractérisé en ce que l'organe conducteur est constitué par deux conducteurs (4,5) électriques coaxiaux connectés l'un à l'autre par une douille (6) conductrice de l'électricité. Au dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple: - la figure 1 représente une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation du témoin d'usure suivant l'invention; - - la figure 2 est une vue éclatée qui illustre les opérations de montage du témoin de la figure 1, sur une plaque porte-garniture d'un organe de friction de frein de véhicule automobile; - les figures 3 à 7 représentent, en coupe axiale, cinq autres modes de réalisation de témoins d'usure suivant l'invention. On se réfère à la figure 1 du dessin qui représente un témoin d'usure suivant l'invention, repéré généralement 1, fixé sur une plaque porte-garniture 2 d'un organe de friction pour frein de véhicule automobile. Dans la suite, on décrira l'invention dans sa mise en oeuvre pour un frein à disque. Il est clair cependant que l'invention est aussi immédiatement applicable à un organe de friction pour frein à tambour. Le témoin 1 passe dans un trou 3 percé dans la plaque 2 dans une -région de celle-ci qui est écartée d'une garniture de friction portée par cette plaque. Suivant -3 - l'invention, le témoin comprend un organe conducteur qui prend la forme d'un câble coaxial constitué de deux conducteurs électriques concentriques, une âme 4 et une gaine 5, respectivement. Un organe de liaison tel qu'une douille 6 établit un contact électrique entre l'âme et la gaine. La douille est réalisée en un matériau conducteur de l'électricité et suffisamment tendre (du zinc par exemple) pour s'user lorsqu'elle entre en contact avec un disque formant partie d'un frein à disque équipé d'organes de friction munis de témoins suivant l'invention. La douille est conformée de manière qu'après mise en place sur la plaque porte-garniture 2, sa surface interne 6a parallèle au plan de r-ltation du disque soit écartée de la face adjacente de la plaque 2 d'une distance D qui correspond à l'épaisseur minimum tolérée de la garniture de l'organe de friction. Ai.nsi, à la suite de freinages successifs ayant usé cette garniture, le disque du frein vient en contact avec l'extrémité de la douille. Suivant une mise en oeuvre du témoin donnée seulement à titre d'exemple, il y a alors mise à la masse des conducteurs 4,5 et allumage d'un voyant lumineux commandé par un circuit électrique approprié relié à ces conducteurs, uniquement lors des périodes de freinage, pour signaler un début d'usure des garnitures. Si l'usure du témoin se poursuit malgré l'alerte périodique qui se manifeste ainsi, il arrive un moment o l'extrémité de la douille 6 est entièrement usée (le disque s'approche alors de la plaque 2 de la distance D). A ce moment la douille n'établit plus de contact entre l'âme 4 et la gaine 5 du fait qu 'une pointe centrale 7 de contact, formant partie de cette douille et placée en contact électrique avec l'âme 4, est alors coupée de ce qui reste de la douille. Le circuit électrique connecté aux conducteurs 4,5 du témoin d'usure est alors sensible à cette situation pour déclencher l'émission d'un signal, par excitation d'un voyant d'alerte permanente par exemple. Le conducteur-d véhicule est ainsi averti de la nécessité o il se trouve d'avoir à remplacer le ou les organes de friction ayant atteint leur usure limite. -4- La douille du témoin d'usure de la figure 1 comprend une partie cylindrique 8 qui est sertie sur une partie dénudée 9 de la gaine 5 pour établir un bon contact électrique. La pointe 7 est enfoncée dans un enrobage tel qu'une enveloppe isolante intérieure 10 de manière à assurer un bon contact électrique avec l'âme conductrice 4 protégée par cette enveloppe 10. Une deuxième enveloppe isolante 11, extérieure, assure la protection de l'ensemble du câble coaxial. On se réfère maintenant à la figure 2 qui illustre les opérations de montage du témoin de la figure 1 sur la plaque porte-garniture 2. Une bague 12, fendue ou semi- -fendue, est passée sur le câble, la douille 6 du témoin étant engagée dans le trou 3. Ces organes étant approxi- mativement dans les positions représentées à la figure 2, on engage à force la bague 12 dans le trou 3 en profitant de la déformabilité de cette bague fendue. Une fois celle-ci fixée dans le trou 3 de manière que ses rebords d'extrémités 13 et 14 soient en appui sur deux faces opposées de la plaque 2, on tire sur le câble dans le sens de la flèche F de manière que la douille 6 vienne se coincer dans la bague 12. La douille 6 est creusée d'une gorge 15 agencée pour coopérer avec une nervure annulaire 16 formée dans l'alésage central de la bague 12 au niveau de sa base voisine du rebord 13. La douille 6 et la bague 12 comprennent des conicités complémentaires d'autoblocage, comme représenté aux figures 1 et 2. On cesse de tirer sur le câble quand cette nervure 16 pénètre dans la gorge 15 de la douille, cette coopération de la nervure avec la gorge définissant la position correcte du témoin sur la plaque 2. On a représenté aux figures 3 à 7 d'autres modes de réalisation du témoin d'usure suivant l'invention. Sur ces figures des éléments ou organes analogues à ceux du témoin de la figure 1 sont repérés par les mêmes nombres éventuel- lement affectés de "prime" ou "seconde", et leur description n'est donc pas reprise dans la suite. Les témoins des figures 3 et 4 sont du même type que celui de la figure 1. A la figure 3 un anneau fendu 17 618505 --5--JI9 V coopère avec deux gorges annulaires creusées dans la douille 6 et la bague 12 respectivement, pour immobiliser la douille dans cette bague et définir la position finale de fonc- tionnement de la douille et, en particulier, celle de son extrémité destinée à s'user sous l'action du frottement développé par le disque d'un frein à disque, par exemple. A la figure 4, des jeux de stries annulaires 18, males et femelles, formées respectivement sur la douille 6 et sur la bague 12 jouent le rôle de l'anneau 17 et des gorges associés du témoin de la figure 4, o celui de la gorge 15 et de la nervure annulaire 16 du témoin de la figure 1. Sur les figures 3 et 4, on a représenté une partie d'une garniture 19 de friction portée par la plaque porte- -garniture 2. Il est clair sur ces figures que le témoin est monté sur cette plaque dans une zone écartée de celle qui reçoit la garniture 19. On ne sortirait cependant pas du cadre de l'invention en disposant le témoin dans une partie de la plaque qui est recouverte par la garniture, moyennant le percement dans cette dernière d'un logement pour ce témoin. Sur les figures 3 et 4 encore, on a représenté un autre moyen pour établir un contact entre la douille 6 et l'âme 4 conductrice du témoin. Ce moyen consiste en une protubérance centrale 7' qui s'enfonce dans l'isolant 10 pour venir en contact avec cette âme. Cette protubérance joue le rôle de la pointe 7, rapportée, de la douille du témoin de la figure 1. On a représenté aux figures 5 à 7 trois autres modes de réalisation, voisins, du témoin suivant l'invention. Ceux-ci se distinguent essentiellement des modes de réalisation des figures 1 à 4 en ce qu'ils comprennent une enveloppe surmoulée 20 qui joue le rôle de la bague 12 des témoins des figures 1 à 4, pour fixer le témoin sur la plaque porte-garniture. A la figure 5, le témoin représenté comprend une douille 6' sertie en 21 sur une partie dénudée de la gaine, cette douille étant percée à son extrémité d'un trou axial 22 dans lequel passe l'extrémité dénudée de l'âme 6 - conductrice 4 du câble coaxial utilisé dans le témoin suivant l'invention. Une soudure peut parfaire la liaison électrique de l'âme 4 et de la douille 6, au niveau du trou 22. A la figure 6, une partie dénudée de l'âme 4 est repliée sur l'isolant du câble, le contact électrique entre l'âme 4 et la gaine 5 étant assurée par une douille en forme de bague métallique 6" sertie en 21'. Dans ce mode de réali- sation, c'est l'usure de la partie 4' de l'âme 4 repliée sur l'extrémité du câble coaxial qui provoque l'ouverture du circuit électrique 4,5 et la détection de l'usure limite de la garniture associée. A la figure 7 on a représenté une variante du mode de réalisation de la figure 5, dans laquelle l'extrémité 23' de la douille 6"' est sensiblement demi-circulaire, ce qui permet l'insertion de l'extrémité dénudée de l'âme 4 dans une fente découpée dans cette extrémité, plutôt que dans un trou. La mise en place de l'âme dans la douille s'en trouve facilitée. Pour les modes de réalisation des figures 5 à 7, une fois la douille montée sur le câble coaxial de manière à établir une continuité électrique entre l'âme et la gaine, une enveloppe 20 en matière plastique est surmoulée sur la douille et l'extrémité du câble, avec la géométrie repré- sentée à ces figures. L'enveloppe 20 comprend des moyens tels qu'une butée annulaire 26 destinée à venir en appui sur la face de la plaque porte-garniture 2 qui ne porte pas cette garniture, pour définir la distance D qui sépare l'extrémité du témoin de la face adjacente de la plaque 2., à l'usure limite de la garniture. Les témoins des figures 5 à 7 sont de mise en place plus facile que ceux des figures 1 à 4, en ce qu'ils n'exigent pas l'utilisation d'une bague fendue telle que la bague 12. Il suffit d'insérer le témoin conforme à l'une quelconque des figures 5 à 7 dans le trou prévu pour le recevoir. Il y est retenu alors par des moyens d'arrêt tels qu'un circlips 24 qui est inséré dans une gorge annulaire 25 venue de moulage avec l'enveloppe 20 (Fig. 5 et 7). Suivant 7- une autre solution représentée à la Figure 6, ce circlips et cette gorge sont remplacés par un redan d'enclipsage 24' qui traverse à force le trou 3 de la plaque porte-garniture pour s'opposer ensuite à l'extraction du témoin hors de ce trou. On réalise ainsi grâce à l'invention des témoins d'usure du type à boucle ou à "fil double" qui font une application inattendue d'un câble coaxial bien connu dans d'autres applications, o l'âme et la gaine sont, au contraire de ce qui est établi dans les témoins suivant l'invention, soigneusement isolés l'un de l'autre. Les témoins ainsi obtenus sont simples, peu coûteux à réaliser et de mise en place facile du fait que la symétrie axiale du câble utilisé se prête à une réalisation entièrement symé- trique qui convient bien pour une fixation dans un trou circulaire d'une plaque porte-garniture d'organe de friction pour frein de véhicule automobile. En outre la douille du témoin suivant l'invention peut être réalisée en un matériau plus tendre que celui des fils conducteurs, pour faciliter ainsi la coupure par usure de l'organe conducteur du témoin, à l'usure limite de l'organe de friction. -- 8 -5 REVENDICATIONS 1. Témoin d'usure d'un organe de friction pour frein de véhicule automobile, conçu pour être monté sur l'organe de friction de manière qu'un organe conducteur de l'électricité formant partie du témoin soit attaqué par une pièce rotative formant partie du frein quand l'organe de friction atteint une épaisseur inférieure à une valeur prédéterminée du fait de son usure par cette pièce rotative, l'organe conducteur passant tangentiellement dans le plan d'usure maximale tolérée de l'organe de friction, caractérisé en ce que l'organe conducteur est constitué par deux conducteurs (4,5) électriques coaxiaux connectés l'un à l'autre par une douille (6) conductrice de l'électricité. 2. Témoin conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la douille (6), est noyée dans une enveloppe (20) surmoulée en matière plastique, cette enveloppe comprenant des moyens de butée (26), pour définir la position axiale du témoin sur l'organe de friction. 3. Témoin conforme à la revendication 2, conçu pour être monté dans un trou (3) percé dans une plaque porte- -garniture (2) d'un organe de friction, caractérisé en ce que ces moyens de butée comprennent une butée annulaire (26). agencé pour s'appuyer sur la face de cette plaque (2) qui est opposée à celle de laquelle déborde l'extrémité du témoin. 4. Témoin conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'arrêt (24,25) pour immobi- liser le témoin dans la position axiale définie par les moyens de butée. 5. Témoin conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que ces moyens d'arrêt sont constitués par un circlips (24) logés dans une gorge annulaire (25) creusée dans l'enveloppe (20). 6. Témoin conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que ces moyens d'arrêt sont constitués par un redan (24') annulaire souple venu de moulage avec l'enveloppe. 7. Témoin conforme à l'une quelconque des revendications 9- précédentes, caractérisé en ce que l'organe conducteur comprend une âme (4) axiale protégée par un enrobage (10) isolant dont la surface extérieure porte une gaine conduc- trice (5) coaxiale à l'âme (4), la douille (6) connectant des parties dénudées de l'âme et de la gaine. 8. Témoin conforme à la revendication 7, caractérisé en ce qu'un sertissage (21) assure le contact de la douille (6) et de la gaine (5). 9. Témoin conforme à l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la douille présente une partie d'extrémité dans laquelle est passée l'extrémité dénudée de l'âme (4) de manière à assurer le contact électrique de cette pareie et de l'âme. 10. Témoin conforme à l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'une longueur dénudée de l'âme est repliée contre l'enrobage isolant (10) de manière à venir en contact avec une partie dénudée de la gaine, la douille (6) prenant alors la forme d'une bague sertie sur l'organe conducteur pour assurer le contact électrique de la gaine et de l'âme. 11. Témoin conforme à la revendication 1, conçu pour être monté dans un trou (3) percé dans une plaque porte-garniture (2) formant partie d'un organe de friction, caractérisé en ce qu'il comprend une bague (12) pour fixer la douille (6) dans le trou (3) par serrage. 12. Témoin conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que la douille (6) et la bague (12) comprennent des conicités complémentaires d'autoblocage. 13. Témoin conforme à l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que la position axiale du témoin dans le trou (3) est définie par la coopération d'une gorge (15) et d'une nervure (16) annulaires et complémentaires formées sur la douille (6) et sur la bague (12) respec- tivement, ou inversement. 14. Témoin conforme à l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la position axiale du témoin dans le trou (3) est définie par un anneau fendu (17) coopérant avec des gorges complémentaires formées sur la - 10 - 218505 bague et la douille, respectivement. 15. Témoin conforme à l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la position axiale du témoin dans le trou (3) est définie par deux jeux de stries annulaires et complémentaires (18) formées sur la bague et la douille, respectivement. 16. Témoin conforme à l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que la bague (12) est fendue pour faciliter son insertion dans le trou (3). 17. Témoin conforme à l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que la douille comprend une pointe (7,7') pour assurer le contact électrique avec l'âme. 18. Témoin conforme à la revendication 17, caractérisé en ce que la pointe (7) est rapportée. 19. Témoin conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens élec- triques de raccordement à un circuit électrique d'essai et d'alerte. 20. Organe de friction équipé d'un témoin d'usure conforme à l'une quelconque des revendications I à 19, pour frein à disque ou à tambour de véhicule automobile.