Brevet FR2746469A1 — publié le 19970926

La présente invention concerne un patin de friction destiné à un frein à disque et plus précisément elle concerne un perfectionnement apporté à un patin de friction utilisé dans un frein à disque et dans lequel un couple de freinage créé sur un patin externe est encaissé par une partie stationnaire du véhicule par l'intermédiaire d'un étrier. On connaît déjà, comme frein à disque classique, un frein tel qu'un couple de freinage appliqué à un patin externe est encaissé par une partie stationnaire du véhicule par l'intermédiaire d'un étrier, et un couple de freinage créé sur un patin interne est supporté par un organe de support (comme décrit par exemple dans la demande publiée de modèle d'utilité japonais n Sho 62-130 233). Dans ce frein à disque, l'étrier qui chevauche un rotor est supporté de façon mobile par un organe de support qui est fixé au châssis du véhicule afin que l'étrier soit mobile suivant la direction axiale du rotor sur deux broches de guidage, et le patin interne est mis en contact sous pression avec le rotor par un vérin hydraulique placé du côté interne de l'étrier. Grâce à la force de réaction, l'étrier est déplacé si bien qu'un organe de maintien de l'étrier, placé à sa face externe, met le patin externe en contact sous pression avec le rotor. Dans ce cas, le patin externe est monté sur l'organe de maintien de l'étrier par l'intermédiaire d'une structure à ajustement concave-convexe et le couple de freinage créé sur le patin externe est transmis à l'organe de maintien de l'étrier. Dans le frein à disque précité, le couple de freinage créé sur le patin interne est supporté par l'organe de support, et le couple de freinage créé sur le patin externe est transmis à la broche de guidage du côté d'entrée du rotor par l'intermédiaire de l'organe de maintien de l'étrier afin qu'elle soit encaissée par le châssis du véhicule. Ainsi, une saillie qui coopère avec un trou de transmission de couple formé dans l'organe de maintien de l'étrier est réalisée dans une plaque d'appui du patin externe dans le frein classique. La saillie précitée est formée par un emboutissage- pressage. Par exemple, comme décrit dans la demande publiée de modèle d'utilité japonais n Sho 62-130 233, une cavité est usinée à une surface avant sur laquelle est fixé une garniture de la plaque d'appui, si bien que la saillie est formée sur une face arrière de la plaque d'appui, et la plaque d'appui est fixée à l'étrier par la surface arrière. Cependant, lorsque la saillie est formée sur la plaque d'appui, un emboutissage-pressage est réalisé à partir du côté de la surface avant auquel est fixée une garniture. En conséquence, un problème s'est posé car l'épaisseur de la plaque d'appui à la partie de base de la saillie est réduite étant donné qu'il est nécessaire d'obtenir une hauteur suf- fisante de la saillie pour que le patin puisse être supporté certainement. Ainsi, la hauteur de la saillie a été limitée compte tenu de l'épaisseur de la partie de plaque d'appui. Il a été nécessaire de renforcer la coopération du patin externe avec le trou de transmission de couple à l'aide d'une agrafe élastique séparée. Pour cette raison, des problèmes d'augmentation du nombre de pièces et de compli- cation de structure de la plaque d'appui se sont posés. La présente invention a pour objet la solution des problèmes précités par réalisation d'un patin de friction pour frein à disque qui permet l'obtention facile d'une hauteur suffisante de la saillie sans réduction de l'épais- seur de la partie de base de la saillie. La présente invention concerne ainsi un patin de friction pour frein à disque qui comporte une plaque d'appui ayant une saillie formée à la surface arrière, la plaque d'appui coopérant avec un étrier de manière que la saillie pénètre dans un trou de transmission de couple, et une garniture fixée à une surface avant de la plaque d'appui, et une cavité est formée à l'extrémité externe de la saillie afin qu'elle soit disposée sur une certaine longueur de la saillie. Dans le patin précité de friction, la coupe de la saillie peut avoir une forme en H. En outre, la saillie peut avoir une forme cylindrique, et une partie circulaire en saillie peut être réalisée à une partie de bord externe de l'extrémité externe de la saillie afin qu'elle forme la cavité. Dans la construction précitée, la saillie est formée par emboutissagepressage depuis le côté de la surface avant auquel est fixée la garniture afin qu'elle dépasse de la surface arrière de la plaque d'appui. Ensuite, une cavité est formée à l'extrémité externe de la saillie, et la partie épaisse de l'extrémité externe est amincie afin qu'elle provoque un fluage du métal vers la partie latérale de la saillie, et le fluage du métal forme la partie circulaire en saillie si bien que la hauteur de la saillie est accrue. En conséquence, le coefficient de saillie en coupe est obtenu grâce à une paroi de séparation formée dans une partie médiane de la saillie, et la hauteur de la saillie est accrue. L'organe de maintien à épaulement est retenu facile- ment sur le trou de transmission de couple. En conséquence, il est possible d'empêcher un basculement du patin par séparation de celui-ci. L'extrémité externe de la saillie a la même épaisseur que la partie épaisse de la plaque d'appui et le fluage du métal, depuis l'extrémité externe, contribue à la formation de la partie circulaire en saillie qui augmente la longueur de la saillie. En conséquence, l'épais- seur de la partie de base de la saillie n'est pas réduite, et la partie de base n'affecte pas la résistance au cisaillement de la saillie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure l(a) est une vue en perspective d'un patin de friction vu depuis la face arrière, dans un mode de réa- lisation de l'invention, et la figure 1(b) est une coupe en perspective de la partie principale du patin de friction; la figure 2(a) est une coupe d'une saillie formée sur une plaque d'appui d'un patin dans un mode de réalisation de l'invention, et la figure 2(b) est une coupe d'une saillie formée dans un patin classique; la figure 3 est une coupe en plan d'un frein à disque sur lequel est fixé le patin de ce mode de réalisation; et la figure 4 est une vue en élévation frontale du frein à disque de la figure 3. Les figures 3 et 4 représentent une structure de frein à disque à laquelle est fixé un patin de friction dans un mode de réalisation de la présente invention. Le frein à disque comporte un étrier 12 qui chevauche un rotor 10 et un organe 14 de support fixé au châssis du véhicule. L'étrier est mobile par coulissement dans la direction axiale du rotor sur des broches 16, 18 de guidage qui sont parallèles l'une à l'autre et qui constituent un mécanisme de guidage coulissant. Un vérin hydraulique 20 est placé à la face interne de l'étrier 12 afin qu'il place un patin interne 22 en contact sous pression avec le rotor 10. L'étrier 12 est déplacé par la force de réaction du patin interne 22, et un organe de maintien 24 d'étrier qui se trouve à une face externe met un patin externe 26 en contact sous pression avec le rotor 10. L'organe 14 de support est placé en face d'une surface interne du rotor 10 et est fixé au châssis du véhicule au niveau d'un trou taraudé 28 qui est plus proche du centre du rotor que l'emplacement des broches 16, 18 de guidage. Ces broches 16 et 18 sont placées à l'extérieur de la périphérie du rotor 10. Le patin interne 22 est fixé à l'organe 14 de support tout en étant mobile par coulissement dans la direc- tion axiale du rotor et l'organe 14 supporte le couple de rotation créé par le freinage. Ce support est obtenu par une partie d'ancrage de freinage qui est une structure à ajuste- ment concave-convexe comprenant les saillies 30 d'ancrage formées des deux côtés du patin interne 22 et les gorges concaves 32 d'ancrage formées dans l'organe 14 de support en position correspondant aux saillies 30 d'ancrage et qui s'étendent dans la direction axiale du rotor. Lorsque le vérin hydraulique 20 de l'étrier 12 est commandé, le patin interne 22 se déplace et il est guidé par la structure d'ajustement concave-convexe pour venir en contact sous pression avec le rotor 10. A ce moment, la structure d'ajus- tement concave-convexe joue le rôle d'un organe d'ancrage et encaisse le couple de freinage. D'autre part, grâce à la force de réaction de pression créée par le patin interne 22, l'étrier 12 est guidé par les broches 16, 18 et est déplacé vers le côté interne dans la direction axiale du rotor, si bien que le patin externe 26 est mis en contact sous pression avec le rotor 10 par l'organe de maintien 24 d'étrier. Le couple de freinage créé sur le patin externe 26 doit être transmis à l'étrier 12. En conséquence, des saillies 34 sont formées à la surface arrière du patin externe 26 et des trous 36 de transmission de couple, dans lesquels sont introduites les saillies 34, sont formés dans l'organe de maintien 24 de l'étrier. Cet organe de maintien 24 se divise et la partie respective coopère avec le patin externe 26. En conséquence, lorsque le patin externe 26 est mis en contact sous pression avec le rotor 10 et le couple de freinage est créé, ce couple est transmis à l'étrier 12 par l'intermédiaire des saillies 34 et, en outre, le couple de freinage est transmis par la broche 16 de guidage du côté de sortie du rotor et est encaissé par l'organe 14 de support. Dans le frein à disque précité, le patin externe 26 qui est mis en contact sous pression avec le rotor 10 par l'organe de maintien 24 a la structure qui suit. Comme indiqué sur les figures l(a) et l(b), le patin externe 26 a une garniture 38 et une plaque d'appui 40 et, comme décrit précédemment, les saillies 34 qui coopèrent avec les trous 36 de transmission de couple formés sur l'organe de maintien divisé 24 sont réalisées sur une surface arrière 40B de la plaque d'appui 40. La saillie 34 est réalisée de la manière suivante. La plaque d'appui 40 est placée dans un moule métallique dans lequel est formé un trou correspondant à la saillie. Une broche d'emboutissage est enfoncée contre la plaque d'appui depuis le côté de la face avant 40N auquel est fixée la garniture 38. Ainsi, la saillie est formée par emboutissage- pressage. De cette manière, une partie 42 de cavité est réalisée à la surface avant 40L de la plaque d'appui 40 sur laquelle la garniture 38 est fixée. D'autre part, la garniture 38 a une partie 38P formant bouchon qui pénètre dans la partie 42 de cavité. La saillie 34 dépasse de la surface arrière 40B de la plaque d'appui 40. Selon l'invention, une cavité 44 est formée à l'extrémité externe de la saillie 34. Ainsi, la saillie 34 a une configuration telle qu'elle a une forme en H en coupe et possède une partie circulaire 46 en saillie formée par fluage du métal à la partie de bord externe de l'extrémité externe de la saillie. Cette structure est obtenue de la manière suivante. Comme l'indique la figure 2(a), une partie 50 de portée destinée à la formation de la cavité 44 est préparée au centre du fond d'un moule métal- lique 48. Lors de l'emboutissage-pressage, la broche 52 est emmanchée à force dans le matériau de la plaque d'appui 40, si bien que la partie 50 de portée forme la cavité 44 à l'extrémité externe de la saillie 34 et une paroi de cloisonnement 54 dans la partie médiane interne de la sail- lie 34. La partie du métal qui correspond à la partie 44 de cavité flue vers la partie de paroi latérale de la saillie 34 en formant la partie circulaire en saillie 46. La figure 2(b) est un exemple de saillie de la technique antérieure. La longueur totale de la saillie 34 correspondant à la quantité de métal fluant depuis la cavité 44 (différence de hauteur h) est supérieure à celle qui est obtenue dans la technique antérieure. La saillie 34 dépasse de la surface arrière 40B avec une forme cylindrique. Cependant, la paroi 54 de séparation qui est placée entre la partie 42 de cavité du côté de la garniture et la cavité 44 du côté de l'étrier conserve sa résistance au cisaillement et l'épaisseur d'une partie de base 34B, qui est la partie d'épaisseur minimale de la sail- lie 34, n'est pas réduite. En conséquence, la résistance au cisaillement de cette partie n'est pas détériorée. Comme l'indique la figure 3, dans le patin externe précité 26, les saillies 34 sont introduites dans les trous 36 de transmission de couple formés dans l'organe de maintien 24 de l'étrier et, lors du freinage, la force F0 de freinage que reçoit le patin externe 26 est transmise à l'organe de maintien 24 par la saillie 34 de la plaque d'appui 40 qui est rendue solidaire de la garniture 38, et elle est transmise de façon continue à la partie station- naire du véhicule par l'intermédiaire de l'étrier 12 et de la broche de guidage 16 (la broche principale de guidage 16 est placée du côté de sortie du rotor dans ce mode de réalisation) de l'organe 14 de support. L'amplitude du couple transmis du patin externe 26 à l'étrier 12 correspond à la section de la saillie 34 et du trou 36 de transmission de couple. Dans le mode de réalisation considéré, la lon- gueur totale de la saillie 34 est augmentée si bien qu'il est possible d'augmenter la surface de contact sans réduire la résistance mécanique de la saillie 34. En conséquence, la structure du patin du frein à disque selon l'invention per- met une augmentation du rapport de transmission de couple. Comme indiqué précédemment, dans le patin de friction pour frein à disque selon la présente invention, une cavité est formée à l'extrémité externe de la saillie et est destinée à coopérer avec l'étrier, et le fluage du métal vers la partie de paroi externe de la saillie est réalisé dans un emboutissage-pressage et accroît la longueur de la saillie. En conséquence, il est possible d'obtenir une hauteur suffisante de saillie et l'organe de maintien de l'étrier est retenu commodément dans le trou de transmission de couple. Il est donc possible d'empêcher efficacement un basculement du patin. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux patins qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Patin de friction destiné à un frein à disque, caractérisé en ce qu'il comprend: une plaque d'appui (40) ayant une saillie (34) formée à une surface arrière, la plaque d'appui (40) coopérant avec un étrier (12) de manière que la saillie (34) pénètre dans un trou (36) de transmission de couple, et une garniture (38) fixée à la surface avant de la plaque d'appui, dans lequel une cavité (44) est formée à l'extrémité externe de la saillie (34) afin qu'elle s'étende sur une partie de la longueur de la saillie (34). 2. Patin de friction pour frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que la saillie (34) a une forme en H en coupe. 3. Patin de friction pour frein à disque selon la revendication 2, caractérisé en ce que la saillie (34) a une forme cylindrique, et une partie circulaire (46) qui dépasse est réalisée à une partie de bord externe de l'extrémité externe de la saillie (34) pour la réalisation de la cavité (44).