Brevet FR2647517A1 — publié le 19901130

La présente invention concerne un frein à disque à garnitures partielles, du type comprenant un bottier, deux plaquettes de frein et un dispositif d'avertissement de garniture de friction, qui signale l'usure d'une garniture de friction située sur l'une des plaquettes de frein et qui comprend au moins un conducteur électrique qui conduit de la plaquette de frein à un dispositif de signalisation. Un frein à disque à garnitures partielles de ce type comportant un dispositif d'avertissement de garniture de friction est connu par la demande de brevet allemand DE-A 3 806 315 qui a été déposée anté- rieurement à la demande prioritaire dont dépend la pré- sente demande, mais n'a pas été publiée avant le dépot de celle-ci. Cette demande de brevet présente un frein à disque à garnitures partielles qui comporte un bot- tier de frein dans le guide duquel deux plaquettes de frein sont retenues et guidées par deux broches de re- tenue, en étant serrées sur ces dernières par un res- sort sans produire de cliquetement. Un conducteur élec- trique est disposé sur chacune des deux plaquettes de frein et les extrémités de chaque conducteur font sail- lie hors du bottier de frein. Ces extrémités libres peuvent être gênantes pour le moteur lors du montage et du démontage du frein et, pendant le fonctionnement du véhicule automobile, elles peuvent accrocher l'élément de carrosserie ou le frein ou bien s'engager dans le moyeu de roue ou la cuvette de roue et s'y coincer. C'est pourquoi l'invention a pour but de pro- téger le conducteur électrique. A cet effet, l'invention a pour objet un frein à disque à garnitures partielles, du type précité, carac- térisé en ce qu'il comprend des moyens de maintien sur lesquels le conducteur électrique est guidé. Grâce à cet agencement, le conducteur électri- que est maintenu serré, de sorte qu'il n'est pas suspendu d'une manière lâche et libre entre le frein à disque à garnitures partielles et la cuvette de roue. C'est préci- sément cette zone située entre la cuvette de roue et le frein à disque qui, dans les conditions de fonctionnement du véhicule automobile, est soumise aux influences atmo- sphériques et au déplacement relatif entre la carrosserie et la roue. Grâce au dispositif de maintien, il est offert au conducteur électrique un guide qui lui permet de sortir d'une manière sûre de cette zone fortement sollicitée. D'une manière avantageuse, le dispositif de maintien est prévu sur le ressort qui est disposé au-des- sus du disque de frein, dans un guide du frein à disque à garnitures partielles, et qui fait sortir le conducteur électrique de la zone dangereuse du disque de frein en rotation pour l'amener jusqu'à la surface extérieure du bottier. Le ressort serre les patins de frein en appui sur les broches de retenue du bottier. Dans ce contexte, le ressort est réalisé sous la forme d'un ressort à lame cruciforme comportant qua- tre branches, chaque paire formée de deux branches oppo- sées entre elles étant réalisée en une pièce. D'une ma- nière avantageuse, une pièce en pont est disposée d'une manière élastique au-dessus de l'une des branches, de sorte que la pièce en pont peut être écartée de cette branche et que le conducteur électrique peut être glis- sé entre cette pièce en pont et cette branche du ressort. Dans un mode de réalisation simple, la pièce en pont est fixée sur le ressort cruciforme, au centre de celui-ci, à l'aide d'un rivet qui maintient aussi ensem- ble les deux paires de branches du ressort à lames cruci- forme. Dans un autre mode de réalisation simple de l'invention, la pièce en pont est réalisée en une pièce avec l'une des branches, en étant découpée dans cette 2647517? branche, et est dirigée parallèlement à cette dernière. D'une manière avantageuse, la branche qui guide le conducteur électrique comporte une partie en creux qui s'étend suivant la direction longitudinale de l'axe du disque de frein et offre un espace servant à loger le conducteur électrique entre la pièce en pont et la branche. De cette manière, la position du conduc- teur électrique sur le ressort est déterminée à l'avan- ce. Dans un autre mode de réalisation simple, il est prévu sur le bottier de frein une partie en saillie comportant une ouverture à l'aide de laquelle le conduc- teur électrique est guidé. Cette partie en saillie peut déjà être réalisée sous la forme d'une simple saillie venue de moulage. Une autre partie en saillie est formée de deux branches qui entourent l'ouverture et dont les extrémités délimitent une fente donnant accès à cette dernière. D'une manière avantageuse, cette fente sert à l'introduc- tion du conducteur électrique dans l'ouverture. Cette fente par laquelle on peut introduire le conducteur électrique dans l'ouverture est avantageuse dans la mesu- re o les éléments associés aux conducteurs électriques, par exemple les bornes ou les patins de frein, ont un diamètre considérablement plus grand que le conducteur électrique lui-même, de sorte que ces éléments ne peuvent être introduits qu'à travers une ouverture de moulage de grande largeur. D'une manière avantageuse, il est placedans l'ouverture une douille protectrice en matière plastique qui guide, protège et/ou isole le conducteur électrique entre les branches de la partie en saillie, sans toute- fois l'immobiliser par serrage. Dans une première réalisation simple, les bran- ches présentent un chanfrein, ce qui permet de glisser la douille compressible entre les branches, radialement par rapport au conducteur électrique. Dans une autre réalisation simple, c'est la douille compressible qui présente un chanfrein, ce qui permet d'introduire cette douille dans l'ouverture et de l'y immobiliser par serrage, axialement par rapport au conducteur électrique. Dans une réalisation simple, la douille pro- tectrice comporte une fente, si bien que cette douille est compressible et peut être introduite entre les bran- ches. D'autres caractéristiques, et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va sui- vre, à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue de dessus d'un frein à disque à étrier fixe, comportant un ressort, - la figure 2 représente une vue de côté de ce frein à disque à étrier fixe, - la figure 3 représente une vue en perspective d'un conducteur électrique placé sur un ressort, la figure 4 représente une vue en perspective du conducteur électrique placé sur un autre ressort, - la figure 5 représente une vue de dessus d'un frein à disque à étrier flottant, comportant un conducteur électrique guidé sur une partie en saillie, - la figure 6 représente une vue en perspective d'une partie de ce frein à disque à étrier flottant, comportant des conducteurs électriques d'un dispositif d'avertisse- ment de garniture de friction qui sont guidés sur une au- tre partie en saillie, - la figure 7 représente la partie en saillie venue de coulée et non usinée, - la figure 8 représente cette partie en saillie ve- nue de moulage une fois qu'elle a été usinée, - la figure 9 représente la partie en saillie compor- tant une douille protectrice, - la figure 10 représente une autre partie en saillie, - la figure 11 représente une vue latérale d'une se- conde douille protectrice, - la figure 12 représente une vue de dessus de cette douille protectrice, - la figure 13 représente une vue de côté de cette douille protectrice emboîtée dans la partie en saillie, et - la figure 14 représente une vue en coupe de cette douille protectrice emboîtée dans la partie en saillie. Les figures 1 et 2 représentent un frein à disque à étrier fixe et garnitures partielles 1 dont le bottier 2-3 est divisé de manière asymétrique en deux moitiés de bottier 2 et 3. Un pont 5 de la moitié de bottier 2, comportant deux parties de pont 6 et 7 et une partie transversale extérieure 4, délimite un guide 8. Deux patins de frein 9 et 10 sont retenus et guidés dans ce guide 8 sur des broches de retenue 11 et 12. Un ressort 13 serre les patins de frein 9 et 10 sur ces broches 11 et 12. Chacun des patins de frein 9 et 10 comprend une plaquette de support 14 ou 15 et une garni- ture de friction 16 ou 17. Les deux moitiés de bottier 2 et 3 sont maintenues ensemble par quatre vis 18, 19, 20 et 21. Deux dispositifs d'actionnement, disposés dans la partie transversale extérieure 4 et constitués chacun d'un piston 22 et d'un cylindre 23, repoussent élastique- ment la garniture de friction 9 en appui sur un disque de frein non représenté au dessin. Le frein 1 dans son en- semble est fixé sur la fusée d'essieu d'un véhicule auto- mobile à l'aide d'une bride 24 de la moitié de bottier 3. Deux dispositifs d'actionnement, disposés dans une partie transversale interne 25 de la moitié de bottier 3 et constitués chacun d'un piston se déplaçant à l'intérieur d'un cylindre, repoussent élastiquement le patin de frein intérieur en appui sur l'autre face du disque de frein. Ce patin de frein 10 intérieur prend appui sur la bride 24 et le patin de frein 9 extérieur prend appui sur les parties de pont 6 et 7. Le ressort 13 est réalisé sous la forme d'un ressort en t5le de forme cruciforme, compor- tant quatre branches de ressort 26, 27, 28 et 29, les branches 26 et 27, ou 28 et 29, qui sont opposées l'une à l'autre étant réalisées en une pièce et formant des pai- res de branches de ressort qui sont maintenues ensemble par un rivet 30. Les branches 28 et 29 s'étendent au-des- sous des broches de retenue 11 et 12 et les branches 26 et 27 s'appuient sur des zones périphériques 31 et 32 des plaquettes de support 14 et 15. Le rivet 30 maintient en outre une pièce en pont 33 qui est orientée parallèle- ment aux branches 28 et 29. Une barrette d'enfichage 151 qui reçoit deux fiches 152 et 153 de dispositifs d'aver- tissement de garniture de friction 154 et 155 est montée sur la moitié de boîtier 3 à l'aide d'une vis 150. Les dispositifs d'avertissement de garniture de friction 154 et 155 sont constitués des deux fiches 152 et 153, des conducteurs électriques 156 et 157 et de deux émetteurs 158 et 159. Une boucle 160 du conducteur électrique 156 passe au-dessous de la pièce en pont 33, tandis que le conducteur électrique 157 passe simplement sous cette pièce en pont 33. La figure 3 représente le ressort 13 pourvu d'une pièce en pont 33, en forme de lame, dont la partie 34 s'étend d'une manière pratiquement parallèle à la branche 28. Cette branche 28 présente des zones 35 et 37 sur lesquelles la partie 34 de la pièce en pont s'appuie et, entre cellesci, une zone 36 qui a une forme en creux et qui est située à une certaine distance, dans le sens radial, de la partie de pièce en pont 33 qui s'étend es- sentiellement dans un plan. Une zone de maintien 38 de la branche 28 permet au ressort 13 de s'appuyer sur la bro- che 11. La partie 34 de la pièce en pont se termine par une extrémité repliée 39, de sorte que, entre cette der- nière et la partie 37, on peut glisser un conducteur électrique 40 dans la partie en creux 36. Des épaule- ments 28' et 33' prévus sur la branche 28 et sur la piè- ce en pont 33 servent de moyens antipivotement, si bien que la pièce en pont 33 ne peut pas pivoter par rapport à la branche 28 et libérer le conducteur électrique 40. La figure 4 représente une autre forme de réa- lisation du ressort 13, des références identiques étant utilisées pour des éléments identiques. Une partie for- mant pièce en pont 34 est découpée dans la branche 28 et laisse subsister une ouverture allongée 41 dans la partie en creux 36. Cette partie en creux 36 est donc constituée de deux zones situées à une certaine distance l'une de l'autre correspondant à la largeur de la partie formant pièce en pont. Lorsqu'on le déplace suivant la direction 44, le conducteur électrique 40, appelé aussi par la suite câble d'avertissement, glisse le long de l'extrémité repliée 39 de la pièce en pont, écarte de ce fait cette pièce en pont 34 et la branche 28 et peut alors être placé dans la partie en creux. La figure 5 représente un frein à disque à étrier flottant et garnitures partielles 51, qui comprend un support de frein 52 qui est monté fixe sur une fusée d'essieu d'un véhicule automobile, et un bottier de frein ayant une forme d'étrier et disposé de manière flot- tante sur le support de frein 52 à l'aide de broches de guidage 53 et 54. Ce bottier 55 est constitué d'une pre- mière partie transversale 56, d'une seconde partie trans- versale 57 et d'une partie formant pont 58. Dans la par- tie transversale 57, il est disposé un dispositif d'ac- tionnement qui comprend un piston guidé à l'intérieur d'un cylindre et qui repousse élastiquement, d'une part, 26475t7 un premier patin de frein 59, intérieur, directement en appui sur un disque de frein qui n'est pas représenté au dessin et, d'autre part, un second patin de frein 60, extérieur, en appui indirect sur ce disque de frein par l'intermédiaire de la partie transversale extérieure 56. Chacun des patins de frein 59 et 60 est constitué d'une plaquette de support 61 ou 62 et d'une garniture de fric- tion 63 ou 64. Ces patins de frein 59 et 60 sont guidés dans des rainures 65 et 66 de bras 67 et 68 du support de frein. Le bottier 55 prend appui sur la plaquette de sup- port 62 du patin de frein 60 extérieur. Sur la partie transversale 57, il est prévu une partie en saillie 69, aussi appelée patte, dont des branches 70 et 71 font sail- lie radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe du disque de frein. Cette partie en saillie est située dans une zone 72 qui est délimitée par une surface de fond 73 du cylindre du dispositif d'actionnement et par les extré- mités 74 et 75 de nervures 76 et 77. Une ouverture formant guide 78 est ménagée dans le pont 58 entre les nervures 76 et 77. Un conducteur électrique 79 est fixé de manière amovible dans la garniture de friction 63 du patin de frein 59. Ce conducteur 79 est constitué d'un fil métalli- que électriquement conducteur 81 et d'une gaine isolante 83. D'une manière analogue, un conducteur électrique 80, comportant un fil métallique électriquement conducteur 82 et une gaine isolante 84, est disposé dans la garniture de friction 64 du patin de frein 60 extérieur. La garnitu- re de frein s'usant, elle fait l'objet d'une abrasion et les fils électriques 81 et 82 viennent en contact, condui- sant l'électricité, avec un élément de mise à la masse, le disque de frein dans le cas présent, de sorte qu'un courant passe dans les fils électriquement conducteurs 81 et 82 et qu'une signalisation devient possible. Les con- ducteurs électriques 79 et 80 font saillie par rapport à une surface périphérique 85 ou 86 des garnitures de fric- tion 63 et 64, c'est-à-dire par rapport aux patins de frein 59 et 60, et mènent, en traversant le guide 78, jusqu'à une surface 87 de la partie transversale 57. La partie en saille 69 est constituée par une patte dont l'ouverture 88 s'étend suivant la direction axiale du disque de frein et est délimitée par les branches 70 et 71. Les conducteurs électriques 79 et 80 sont guidés à travers cette ouverture 88 de façon à être empêchés de pendre librement. I0 La figure 6 représente une autre partie en saillie 90 qui est située sur le frein à disque à étrier flottant 51. Cette partie en saillie 90 comporte deux branches 91 et 92 qui délimitent une ouverture 93. Les extrémités 94 et 95 des branches 91 et 92 sont séparées l'une de l'autre par une fente. C'est par cette fente 96 qu'un conducteur électrique 97 d'un dispositif d'aver- tissement de garniture de friction 98 peut être intro- duit dans l'ouverture 93. Le dispositif d'avertissement de garniture de friction 98 est constitué par le conduc- teur électrique 97, une borne 99 et une pastille 100. Cette pastille 100 est fixée de manière amovible dans la garniture de friction 59 ou 60. Le fil métallique élec- triquement conducteur 101 du conducteur 97, qui est pour- vu d'une gaine isolante 102, est enroulé en forme de U autour de la pastille 100. Les extrémités 103 et 104 du fil 101 aboutissent dans la borne 99. Cette borne 99 constitue un dispositif indicateur sur lequel le degré d'usure de la garniture de friction 63 ou 64 peut être contrôlé à l'aide d'un appareillage électrique. Une douil- le protectrice 105 peut être emboîtée dans l'ouverture 93 de la partie en saillie 90 suivant la direction 106 et permet de fixer le conducteur électrique 97 dans cette partie en saillie 90. Si, dans le cas d'une usure de la garniture, le fil métallique électriquement conducteur qui a la forme d'une boucle en U est sectionné par le disque de frein, le passage du courant est alors inter- rompu et une signalisation électrique est alors déclen- chée. La figure 7 représente la partie moulée en saillie 90, mais non usinée, à l'état d'ébauche, et comportant la fente 96 venue de moulage. La figure 8 représente la partie en saillie usinée, qui a déjà été alésée, ce qui a formé l'ou- verture 93 alésée. La figure 9 représente la douille protectrice , comportant trois parties annulaires 107, 108 et 109, qui est emboitée dans l'ouverture 93 de la partie en saillie 90. Les parties annulaires 107 et 109 ont un diamètre plus grand que la partie annulaire 108, de sor- te que les surfaces annulaires 110 et 111 qui se font face peuvent venir en butée sur les branches 91 et 92. La partie annulaire intermédiaire 108 vient au contact, par sa surface périphérique 112, de l'ouverture 93, sur la surface 113 de la partie en saillie. Une fente longi- tudinale 114 de la douille 105 traverse les parties an- nulaires 109 et 108 et est fermée par la partie annulai- re 107. La douille est ainsi compressible dans le sens radial et peut ainsi être emboîtée suivant la direction 106 dans l'ouverture 93 de la partie en saillie 90, un chanfrein 115 prévu sur la partie annulaire 109 facili- tant cet emboîtement dans l'ouverture. Les figures 10 à 14 représentent une partie en saillie 90 comportant une ouverture 93 dans laquelle une douille protectrice 119 peut être emboîtée suivant la direction radiale 116, cette direction radiale étant considérée par rapport à l'axe du disque de frein. Des chanfreins 117 et 118 prévus aux extrémités 94 et 95 des branches 91 et 92 facilitent la compression de la douille protectrice 119 et son introduction dans l'ou- verture 93, en passant entre les branches 91 et 92 et suivant la direction 116. Cette douille protectrice 119 comporte trois parties annulaires 120, 122 et 123, les parties extérieures 120 et 122 ayant un diamètre plus grand que la partie 121. De cette manière, les surfaces 123 et 124 qui se font face peuvent venir en butée sur les surfaces 125 et 126 des branches 91 qui délimitent l'ouverture 93. La douille 119 comporte une fente 127, de sorte que les parties annulaires 120, 121 et 122 sont compressibles suivant la direction transversale 128 ou 129 orientée vers l'axe de symétrie 130 de la douille protectrice 119 et que la partie annulaire cen- trale 121 peut être enfoncée de force dans l'ouverture 93 en traversant la fente 96 suivant la direction 116, les chanfreins 117 et 118 prévus sur les branches 91 et 92 facilitant la compression de la partie annulaire 121. Du côté de la douille 119 opposé à la fente 127, il est prévu une partie en saillie 131 qui s'étend sur toute la longueur de la douille protectrice 119 et qui en empêche la rotation dans l'alésage 93 de la partie en saillie 90 en jouant le rôle de moyens antipivotement. On met la douille 119 en place sur le conducteur électrique 97, ce dernier pouvant être introduit par la fente 127 dans une ouverture longitudinale 132 de la douille protectrice 119. La partie en saillie 131 sert de moyen antipivote- ment dans l'alésage 93 de cette partie en saillie 90, de sorte que le conducteur électrique 97 ne peut tomber en passant par la fente 127 de la douille protectrice 119 et la fente 93 de la partie en saillie 90 lorsque ces dernières sont orientées dans la même direction. Le con- ducteur électrique 97 est placé d'une manière libre, avec un jeu radial 133, dans l'ouverture 132 de la douille protectrice 119, de sorte qu'il reste non-endommagé lors- qu'on introduit la douille protectrice par la fente 96 et suivant la direction 116 et que cette douille protec- trice 119 est comprimée, et il se trouve avantageusement guidé d'une manière libre suivant la direction axiale lors de l'usure de la garniture. On est ainsi assuré que le conducteur électrique situé sur le patin de frein intérieur, dans lequel est en général disposé le dispositif d'avertissement de garniture de friction, du fait de l'usure plus importante de cette garniture, dans le cas d'un frein à disque à étrier flottant et garnitures partielles, peut se déplacer en direction axiale suivant une course d'usure de garniture et qu'il ne se coince donc pas dans la douille et n'est pas ar- raché lorsque le frein est actionné. REVENDICATIONS 1. Frein à disque (1, 51) à garnitures par- tielles, du type comprenant un bottier (2, 3, 55), deux plaquettes de frein (9, 10, 59, 60) et un dispo- sitif (98) d'avertissement de garniture de friction, qui signale l'usure d'une garniture de friction (16, 17, 63, 64) située sur l'une des plaquettes de frein (9, 10, 59, 60) et qui comprend au moins un conducteur électrique (40, 79; 80, 97) qui conduit de la plaquette de frein (9, -10, 59, 60) à un dispositif de signalisa- tion (99), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de maintien (33, 69, 90) sur lesquels le conducteur électrique (40, 79, 80, 97) est guidé. 2. Frein à disque à garnitures partielles sui- vant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispo- sitif de maintien (33, 69, 90) comprend une pièce en pont (33) qui est disposée sur un ressort (13) serrant au moins l'un des patins de frein sur le bottier de frein. 3. Frein à disque à garnitures partielles sui- vant la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort (13) est réalisé sous la forme d'un ressort à lame (13) cruciforme comportant quatre branches (26, 27, 28, 29), chaque paire (26-27, 28-29) formée par deux branches op- posées entre elles étant réalisée en une pièce, la pièce en pont (33) étant disposée d'une manière élastique au- dessus de l'une des branches (26, 27, 28, 29) et guidant le conducteur électrique (40) sur le ressort (13). 4. Frein à disque à garnitures partielles sui- vant la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce en pont (33) est rivetée sur le ressort (13). 5. Frein à disque à garnitures partielles sui- vant la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce en pont (33) et l'une des branches (28) sont réalisées en une pièce. 6. Frein à disque à garnitures partielles sui- vant l'une quelconque des revendications 2 à 5; caracté- risé en ce que la branche (28) maintenant le conducteur électrique (40) présente une partie en creux (36). 7. Frein à disque à garnitures partielles sui- vant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispo- sitif de maintien (33, 69, 90) est réalisé sur le bot- tier de frein (51) sous la forme d'une partie en saillie (69, 90) comportant une ouverture (88, 93) dans laquelle le conducteur électrique (79, 80, 97) est guidé. 8. Frein à disque à garnitures partielles sui- vant la revendication 7, caractérisé en ce que la partie en saillie (90) comprend deux branches (91, 92) qui en- tourent l'ouverture (93) et dont les extrémités (94, 95) délimitent une fente (96) donnant accès à l'ouverture (93). 9. Frein à disque à garnitures partielles sui- vant l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'entre les branches (70, 71, 91, 92) et le conducteur électrique (79, 90, 97), il est disposé une douille pro- tectrice (105, 119) qui entoure le conducteur électrique (79, 80, 97) et l'immobilise entre les branches (91, 92). 10. Frein à disque à garnitures partielles suivant l'une quelconque des revendications 8 ou 9, ca- ractérisé en ce que les branches (91, 92) présentent un chanfrein (117, 118). 11. Frein à disque à garnitures partielles suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la douille protectrice (105) présente un chanfrein (115). 12. Frein à disque à garnitures partielles suivant l'une des revendications 9 ou 11, caractérisé en ce que la douille protectrice (105, 119) comporte une fente (114, 127).