Brevet FR2828537A1 — publié le 20030214

PISTON POUR FREIN À DISQUE La présente invention concerne un piston pour frein à disque. Un frein à disque est un dispositif de freinage couramment utilisé sur divers types de véhicules. Un tel dispositif 10 (figure 1) comprend des plaquettes 12 et 14 de frein et un disque 16 solidaire d'une roue à freiner, ces plaquettes 12 et 14 étant destinées à s'appliquer contre les faces du disque 16 pour s'opposer au mouvement de ce dernier et ainsi freiner la roue solidaire du disque. Pour effectuer le serrage des plaquettes 12 et 14 contre le disque 16, on fait appel à un piston 18 coulissant le long d'une zone 20 de coulissement d'un étrier 22 de ce piston 18. La plaquette 14 étant en appui contre le piston 18, le déplacement de ce dernier vers le disque 16 amène cette plaquette 14 au contact de ce disque 16 pour effectuer le freinage désiré. Le déplacement du piston 18 vers le disque 16 est commandé au moyen d'un liquide 24 de frein compris dans un circuit 26. La partie arrière 25 du piston 8 est disposée dans ce circuit 26 et est directement en contact avec le liquide 24. Le piston 18 étant libre de coulisser par rapport à l'étrier 22 suivant un axe 27, la pression du liquide 24 de frein dans le circuit 26 peut exercer une force suffisante sur ce piston 18 pour que ce dernier soit amené à se déplacer vers le disque 16. Lorsque la plaquette 14 rentre en contact avec le disque 16, l'action du disque 16 sur la plaquette 14 entraîne un déplacement de l'étrier 22 qui amène la plaquette 12 au contact du disque 16. Cette situation est représentée sur la figure 2. En contrôlant la pression du liquide 24 de freinage dans le circuit 26, on contrôle la force de serrage exercée par les plaquettes 14 et 12 sur le disque 16. Des fuites incontrôlées de liquide 24 diminuent dangereusement la capacité de freinage du dispositif. Pour éviter ces fuites, un joint 28 d'étanchéité est disposé à la périphérie du piston 18. Outre cette fonction d'étanchéité, ce joint 28 a une fonction de "rappel" des pistons lorsque le frein à disque n'est plus sollicité, c'est-à-dire lorsque le piston 18 n'est pas déplacé par la pression du liquide 24 de frein. Cette force de rappel éloignant le piston 18 du disque 16 est obtenue par une déformation élastique du joint 28 lorsque le piston 18 est déplacé vers le disque 16. Des capuchons 29 sont installés à la surface du piston 18 pour assurer l'étanchéité de la zone de coulissement 20 de l'étrier 22 vis-à-vis de poussières ou d'autres éléments extérieurs pouvant altérer les coulissements. Il s'avère parfois nécessaire de protéger les pistons des élévations de température subies par les plaquettes de freins lors du frottement de ces plaquettes contre le disque. Tel est le cas, par exemple, lorsque le piston est en matière plastique, vitreuse et/ou phénolique. En considérant le cas d'un piston plastique thermodurcissable de type phénolique, le matériau utilisé pour former le piston comprend des fibres de verre et des additifs qui, lorsque les plaquettes s'échauffent à des températures élevées (supérieures à 200/250oc peuvent se dégrader et ne plus assurer l'homogénéité et la cohésion de ce mélange. Dès lors, les propriétés mécaniques du piston sont dangereusement altérées et aboutissent à la déformation ou à des ruptures locales de ce piston. C'est pourquoi, des protections sont fixées sur ces pistons. On a représenté sur la figure 3 une telle protection 30 située à une extrémité 32 d'un piston 31 solidaire d'une plaquette de frein 34. Cette représentation est effectuée en coupe par rapport à un axe 35. Lorsque la plaquette 34 vient au contact d'un disque de frein, le frottement entre cette plaquette 34 et le disque entraîne une élévation de température de cette dernière. Toutefois, cette élévation de température a des conséquences réduites sur la structure du piston puisque la protection 30, par exemple métallique, diffuse le flux thermique sur un volume accru de façon à répartir ce flux et réduire son intensité locale. De cette façon, l'élévation de température du piston est homogène et atteint des températures plus basses que si l'ensemble du flux de chaleur provenant de la plaquette était localisé sur un faible volume de l'extrémité 32. Par ailleurs, la protection 30 assure, tel un moule, le maintien de la structure du piston malgré les dilatations dues aux élévations de température. Pour maintenir la protection 30 fixée sur le piston 31, on prévoit un insert 36 pénétrant à l'intérieur du corps du piston 31 et solidaire de la protection 30. Cet insert 36 réalise un ancrage de la protection 30 dans le piston 31. Par ailleurs, le piston 31 comprend un évidement 38 usiné de telle sorte qu'un capuchon-tel que le capuchon 29 de la figure 1 ou 2-puisse être placé à l'intérieur de cet évidement. Cet évidement est fabriqué par usinage du piston de façon à adapter les cotes de cet évidement aux diverses cotes des différents capuchons pouvant être utilisés. La présente invention résulte de la constatation que les éléments d'ancrage de la protection métallique dans le piston fragilisent la structure de ce dernier. En effet, ces éléments d'ancrage favorisent l'apparition de fissures dans ce piston. L'invention résout ce problème. Elle concerne un piston de frein à disque muni d'une protection placée sur ce piston et venant'au contact d'une plaquette de frein, caractérisé en ce que la protection recouvre la surface du piston de façon à sertir ce dernier, la surface du piston présentant des saillies ou des évidements permettant ce sertissage. Ainsi la protection est maintenue sur le piston sans nécessiter l'utilisation d'inserts dans le piston. En d'autres termes, on élimine la source de fissures dans le piston. Dans une réalisation, la protection recouvre entièrement ou en partie un évidement destiné à une fonction autre que le sertissage. Dans ce cas, on peut prévoir que la protection sertisse le piston en utilisant un évidement destiné à loger un capuchon de protection. Selon un mode de réalisation, la partie de la protection présente dans cet évidement est entièrement ou partiellement recouverte d'un composé destiné à être usiné. Dans ce cas, il peut être avantageux que le matériau couvrant partiellement ou entièrement la protection soit le même que le matériau utilisé pour constituer le corps du piston. Dans une réalisation, le matériau composant ce piston est composé principalement de matériau plastique, vitreux ou phénolique. Dans une réalisation, la protection est métallique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description ci-dessous, cette description étant donnée à titre descriptif et non limitatif en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels : Les figures 1 et 2, déjà décrites, représentent un dispositif connu de frein à disque, la figure 3, déjà décrite, est un schéma d'un piston connu muni d'une protection utilisant un insert, la figure 4 représente un schéma d'un sertissage d'un piston avec une protection conformément à l'invention, et la figure 5 représente une autre réalisation d'un piston serti par une protection conformément à l'invention. Sur la figure 4 on a représenté, en coupe suivant un axe 45, un piston 40 comprenant une protection 44, par exemple métallique, à une extrémité 42 du piston 40 venant au contact d'une plaquette 43 de frein. Conformément à une réalisation de l'invention, cette protection 44 recouvre un évidement 46 de ce piston 40 de telle sorte que la protection 44 sertit le piston 40 et assure ainsi son maintien sur le piston. Le sertissage assure le maintien de la protection sur le piston 40 sans nécessiter des inserts rentrant à l'intérieur du corps du piston 40. En conséquence, une telle disposition de la protection à la surface du piston ne fragilise pas ce dernier. De préférence, l'évidement recouvert par la protection est un évidement destiné à recevoir un capuchon de protection. Ainsi, la protection conforme à l'invention ne nécessite pas un nouvel usinage du corps du piston. Dans ce cas, et de façon à permettre un usinage de l'évidement suivant diverses cotes correspondants à différents capuchons, un procédé de fabrication de piston conforme à l'invention prévoit que la protection 44 soit partiellement recouverte d'un matériau pouvant être usiné de façon relativement simple. Tel est le cas, par exemple, lorsque ce matériau est celui utilisé pour fabriquer le piston, les outils utilisés pour usiner le piston pouvant être utilisés pour usiner l'évidement. La figure 5 montre un piston 50 obtenu suivant un tel procédé. Ce piston 50 comprend une extrémité 52 partiellement recouverte par une protection métallique 54, cette protection recouvrant aussi un évidement 56 du piston destiné à recevoir un capuchon d'étanchéité contre les poussières et les particules extérieures. Pour permettre un usinage postérieur de cet évidement, la protection 54 est recouverte dans l'évidement 56 d'une couche 55 d'un matériau identique à celui composant le piston. L'usinage de cette couche constitue une opération simple, pratiquement identique à l'usinage d'un évidement dans le corps d'un piston. REVENDICATIONS 1. Piston (40) de frein à disque muni d'une protection (44) solidaire de ce piston (40) et venant au contact d'une plaquette (43) de frein, caractérisé en ce que la protection (44) recouvre la surface du piston (40) de façon à sertir ce dernier, la surface du piston (40) présentant au moins une saillie et/ou un évidement (46) permettant le sertissage de la protection (44). 2. Piston (40) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la protection (44) recouvre entièrement ou en partie un évidement (46) destiné à une fonction autre que le sertissage. 3. Piston (40) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la protection (44) sertit le piston (40) en utilisant un évidement (46) destiné à loger un capuchon (21) de protection. 4. Piston (40) selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que la partie de la protection (44) présente dans cet évidement (46) est entièrement ou partiellement recouverte d'un composé (55) destiné à être usiné. 5. Piston selon la revendication 4, caractérisé en ce que le composé (55) couvrant partiellement ou entièrement la protection (54) est le même que le composé utilisé pour constituer le corps du piston. 6. Piston selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le matériau composant ce piston (40) est composé principalement de matériau plastique, vitreux ou phénolique. 7. Piston selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la protection (44) est métallique.