Brevet FR2813933A1 — publié le 20020315

L'invention concerne un procédé d'amélioration des caractéristiques de freinage d'un frein statique d'un véhicule automobile. Les véhicules automobiles comportent, en plus d'un système de freinage dynamique permettant de ralentir le véhicule automobile en déplacement, généralement un frein statique ou frein de stationnement commandé par un levier et des câbles qui permet d'immobiliser le véhicule en position de stationnement et éventuellement d'effectuer certaines manceuvres telles que des démarrages en côte. Les freins statiques ou freins de stationnement de véhicules automobiles comportent généralement une première pièce de freinage solidaire d'une roue du véhicule et généralement d'une roue arrière et au moins une seconde pièce de freinage comportant une garniture de freinage qui est montée mobile par rapport à la première pièce de freinage entre une position inactive et une position de contact avec une surface de freinage de la première pièce. La ou les secondes pièces de freinage et les garnitures sont déplacées entre leur position inactive et leur position de freinage par des câbles d'actionnement commandant des biellettes de déplacement des pièces. La première pièce de freinage solidaire de la roue du véhicule automobile est généralement constituée par un tambour ou bol ayant une surface de freinage coaxiale à la roue. La seconde pièce de freinage comporte généralement deux mors équipés chacun d'une garniture placée à l'intérieur du bol et dans une disposition coaxiale, les surfaces des garnitures étant en vis-à-vis de la surface de freinage du bol. Les freins dynamiques des véhicules automobiles utilisés pendant le déplacement du véhicule sont généralement constitués par des freins à disque ou des freins à tambour. On utilise également des freins appelés freins à duo servo qui comportent à la fois un disque et un étrier de freinage dynamique à leur partie périphérique et un bol et des garnitures de frein statique à leur partie centrale. Dans le cas des freins dynamiques, quel que soit leur type, les surfaces des garnitures de frein venant en contact avec le disque ou le tambour de frein au cours du freinage qui sont réalisées en un matériau de frottement viennent en contact frottant avec le disque ou le tambour, pendant certaines phases de freinage au cours de l'utilisation du véhicule automobile. Les surfaces des garnitures subissent un certain rodage du fait du frottement avec le disque ou le tambour, ce qui est favorable pour obtenir de bonnes caractéristiques de freinage, en particulier dans le cas de garnitures neuves. Dans le cas de freins statiques qui ne fonctionnent pratiquement que lorsque le véhicule automobile est à l'arrêt, il ne se produit aucun rodage, si bien que les caractéristiques de freinage de ces garnitures peuvent être médiocres ou insuffisantes et que l'utilisation du frein statique n'apporte aucune amélioration de ces caractéristiques de freinage. Le but de l'invention est donc de proposer un procédé d'amélioration des caractéristiques de freinage d'un frein statique d'un véhicule automobile comportant une première- pièce de freinage solidaire d'une roue du véhiculé et au moins une seconde pièce de freinage comportant au moins une garniture de freinage, montée mobile par rapport à la première pièce de freinage, entre une position inactive et une position de service dans laquelle la garniture est en contact, par l'intermédiaire d'une seconde surface de freinage, avec une première surface de freinage de la première pièce de freinage, ce procédé permettant d'obtenir des caractéristiques de freinage satisfaisantes d'un frein statique dont les garnitures ne sont pas soumises à un rodage pendant le fonctionnement du véhicule automobile. Dans ce but, on recouvre l'une au moins de la première et de la seconde surface de freinage de la garniture et de la première pièce de freinage, par une couche d'un produit contenant du carbonate de calcium. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un frein à duo servo d'un véhicule automobile et l'utilisation du procédé selon l'invention pour améliorer les caractéristiques de freinage d'un frein de stationnement, du frein à duo servo. La figure 1 est une vue en élévation latérale du frein à duo servo associé à une roue du véhicule automobile. La figure 2 est une vue en coupe partielle suivant II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en élévation latérale d'une garniture de freinage du frein à tambour de stationnement. Sur la figure 1, on a représenté un frein à duo servo d'un véhicule automobile désigné de manière générale par le repère 1 et qui est monté sur le moyeu 2 d'une roue, lui-même monté rotatif sur un axe de roue 3, par l'intermédiaire d'un palier à roulement 4, comme il est visible en particulier sur la figure 2. Le frein à duo servo comporte, dans sa partie périphérique, un frein à disque 5 comportant un disque coaxial à la roue et un étrier de freinage 6 et à, sa partie centrale, un frein de stationnement 7 réalisé sous la forme d'un frein à tambour. Le frein statique 7 ou frein de stationnement comporte une première pièce de freinage 8 constituée par un bol comportant une surface de freinage interne de forme cylindrique coaxiale à la roue et par des secondes pièces de freinage 9 ayant la forme de segments annulaires montés de manière coaxiale par rapport à la roue et comportant des surfaces externes recouvertes d'une garniture 10 en matériau de frottement ayant la forme d'un secteur annulaire. La surface extérieure 10a des garnitures 10 dirigée vers la surface interne ou première surface de freinage du frein statique constitue la seconde surface de freinage du frein statique destinée à venir en contact avec la première surface de freinage lors de l'actionnement du frein statique. Les deux segments de freinage 9 sont reliés entre eux par un dispositif 11 de maintien autorisant leur déplacement entre leur position inactive et leur position de freinage. Les pièces de freinage 9 portant les garnitures 10 sont rappelées l'une vers l'autre, dans leur position inactive, par des ressorts hélicoïdaux 12 et 12'. Un ensemble 13 à biellettes commandé par des câbles permet de déplacer les seconde pièces de freinage mobiles 9 entre leur position inactive et leur position de freinage. Comme il est visible sur la figure 2, le bol 8 du frein de stationnement et le disque 5 du frein dynamique sont réalisés dans une seule pièce 14 fixée sur la partie tournante 2 de la roue. L'étrier 6 de serrage du frein à disque comporte des garnitures 15 en matériau de frottement qui peuvent être déplacées entre une position inactive et une position de serrage dans laquelle les garnitures sont en dôntact avec le disque 5 constituant la partie externe périphérique de la pièce 14. Les secondes pièces de freinage 9 ou segments portant les garnitures 10 sont montées à l'intérieur du bol 8, de manière que les surfaces de freinage 10a des garnitures se trouvent en vis-à-vis de la surface interne cylindrique 8a du bol 8 constituant la première surface de freinage. Pendant les périodes d'utilisation du véhicule automobile en circulation, le conducteur utilise le frein dynamique à disque dont les garnitures 15 viennent frotter sur le disque 5, ce qui assure un certain rodage de la surface de freinage des garnitures. En revanche, le frein statique 7 n'est utilisé que lorsque le véhicule est à l'arrêt, de sorte que les garnitures 10 ne subissent aucun rodage et que la surface de freinage 10a des garnitures peut présenter une surface de contact n'assurant qu'un freinage médiocre, du fait d'une surface de contact réelle et d'un coefficient de frottement insuffisants. Le procédé de l'invention permet d'améliorer considérablement les caractéristiques de freinage du frein statique, en augmentant le frottement entre les secondes surfaces de freinage 10a des garnitures 10 et la première surface de freinage 8a constituée par la surface interne du bol 8. Pour cela, on recouvre la surface de freinage 10a des garnitures 10 par une couche d'un produit renfermant du carbonate de calcium. De préférence, on recouvre la surface extérieure des garnitures par une couche de craie qui présente l'avantage de pouvoir être appliquée facilement, du fait de la très faible dureté de la craie et de produire une couche de recouvrement suffisamment adhérente, du fait des propriétés d'accrochage de la craie sur une surface présentant une certaine rugosité. La couche de craie étalée sur les garnitures est constituée principalement de très fines particules de carbonate de calcium CaC03 qui viennent se loger dans les interstices de la surface de la garniture, de sorte que la surface de frottement et de freinage de la garniture venant au contact de la surface interne 8a du bol 8 est considérablement accrue par rapport à la surface de freinage d'une garniture 10 non revêtue. En outre, le coefficient de frottement entre la craie et le métal du bol 8 est supérieur au coefficient de frottement de la garniture sur la surface de freinage du bol. II en résulte que le frottement, c'est-à-dire la force de freinage, est considérablement accru, sans qu'on ait à réaliser un rodage préalable des garnitures 10 des pièces de freinage du frein statique. Pour accroître encore l'adhérence de la craie sur la garniture, on peut associer à la craie un additif favorisant l'adhésion de la couche de craie. Au lieu de craie, on peut également utiliser tout autre produit renfermant du carbonate de calcium ou toute solution de carbonate de calcium qui peut être étalée sur les garnitures, et contenant éventuellement un additif, de manière à constituer une couche parfaitement adhérente. II est possible également de déposer, sur la surface intérieure 8a du bol 8, une couche adhérente d'un produit renfermant du carbonate de calcium. Eventuellement, il serait possible de ne déposer une couche d'un produit renfermant du carbonate de calcium que sur la surface intérieure du bol, cette couche avec laquelle la surface de freinage 10a des garnitures 10 vient en contact augmentant le frottement des garnitures sur le bol et pouvant assurer également le recouvrement de la garniture 10 par contact. Cependant, pour mettre en ceuvre le procédé selon l'invention, on recouvre la surface de freinage des garnitures des pièces de freinage, de préférence à la surface intérieure du bol. L'invention a été décrite dans le cas d'un frein à duo servo comportant un frein statique dans sa partie centrale mais il est possible également de mettre en oeuvre le procédé de l'invention pour améliorer les caractéristiques de freinage de freins statiques à tambour qui ne sont pas associés à un frein dynamique à disque sous la forme d'un frein à duo servo. Des essais sur banc et sur des véhicules en fonctionnement ont permis de montrer que le procédé selon l'invention permet d'augmenter sensiblement la qualité de freinage et la durée de fonctionnement d'un frein statique de véhicule automobile tel qu'un frein de stationnement. L'invention s'applique à tout type de véhicule automobile comportant un frein statique tel qu'un frein de stationnement. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'amélioration des caractéristiques de freinage d'un frein statique (7) d'un véhicule automobile comportant une première pièce de freinage (8) solidaire d'une partie tournante (2) d'une roue du véhicule et au moins une seconde pièce de freinage (9) comportant au moins une garniture de freinage (10), montée mobile par rapport à la première pièce de freinage (8) entre une position inactive et une position de service, dans laquelle la garniture (10) est en contact par une seconde surface de freinage (10a) avec une première surface de freinage (8a) de la première pièce de freinage (8), caractérisé par le fait qu'on recouvre la surface de freinage (8a, 10a) de l'une au moins de la garniture (10) et de la première pièce de freinage (8) par une couche d'un produit contenant du carbonate de calcium. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on recouvre uniquement la seconde surface de freinage (10a) de la garniture (10) de l'au moins une seconde pièce de freinage (9) par la couche de produit contenant du carbonate de calcium. 3.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le produit contenant du carbonate de calcium est de la craie qui est étalée sur la surface de freinage (8a, 10a). 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le produit contenant du carbonate de calcium est une solution de carbonate de calcium qui est déposée sur la surface de freinage (8a, 10a). 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le produit contenant du carbonate de calcium renferme un additif favorisant l'adhésion de la couche sur la surface de freinage (8a, 10a). 6.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le frein statique (7) est un frein de stationnement comportant deux premières pièces de freinage (9) en forme de segments annulaires recouvertes sur leur surface extérieure chacune par une garniture (10) en forme de segment annulaire et disposées de manière coaxiale à l'intérieur d'un bol (8)de forme cylindrique constituant la première pièce de freinage solidaire de la partie tournante (2) de la roue, de manière qu'une surface externe de freinage (10a) des garnitures (10) soit en vis-à-vis d'une première surface de freinage (8a) constituée par la surface interne du bol cylindrique (8). 7.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le bol (8) constitue la surface externe de la partie cylindrique interne d'une pièce (14) dont la partie externe annulaire (5) constitue un disque d'un frein dynamique à disque du véhicule automobile comportant un étrier de freinage (6).