Brevet FR2846388A1 — publié le 20040430

Fixation de garniture de frein La présente invention concerne une fixation de garnitures de freins pour une garniture de frein qui est fixée sur une plaque postérieure et qui peut être mise en contact avec un disque de frein pour engendrer une force de freinage. Les fixations de garnitures de frein pour freins à disques utilisent des ressorts revêtus entre une plaque postérieure, sur laquelle est fixée la garniture de frein, et un support de la fixation de garnitures de frein. Ces ressorts revêtus servent d'une part à l'amortissement et d'autre part aussi au guidage de la garniture. En service, ces ressorts revêtus sont relativement complexes puisqu'il faut une grande 10 dextérité pour effectuer le montage. Par ailleurs, on court le risque que les ressorts revêtus soient mal montés lors de la pose. En outre, les forces de déplacement des garnitures lors de l'opération de desserrage de l'étrier de frein à l'état neuf, ou en cas de guidage de garniture étroit, respectivement, sont trop élevées et peuvent engendrer un battement de disque au retour de la garniture. Ceci entraîne une 15 usure de garniture accrue et une formation dite de "DTV" (Disc Thickness Variation), c'est-àdire la formation de différentes épaisseurs sur le disque de frein, ce qui a des répercussions négatives sur l'effet de freinage. Puisqu'au cours de la durée de vie des garnitures, le guidage des garnitures est de plus en plus fortement encrassé, cette formation de DTV est encore accentuée. Par ailleurs, 20 l'utilisation de ressorts revêtus peut entraîner des positions indésirables des garnitures par rapport au disque de frein. Concernant le disque de frein rotatif, les garnitures non rotatives présentent un côté entrée et un côté sortie, un point sur le disque de frein se déplaçant depuis le côté entrée vers le côté sortie de la garniture de frein lorsque le disque de frein tourne. Si en raison d'une variation des forces 25 des ressorts, par exemple due à l'encrassement, la garniture de frein présente alors une inclinaison par rapport au disque de frein, qui est telle que le côté entrée est agencé plus près du disque de frein que le côté sortie, il se produit des battements indésirables entre la garniture et le disque de frein, ce qui entraîne le phénomène de DTV. La fixation de garniture de frein selon l'invention comprend un support côté entrée, un support côté sortie, un élément d'amortissement côté entrée et un élément d'amortissement côté sortie, les éléments d'amortissement étant agencés chacun entre les supports et la plaque postérieure, et au moins un élément 5 d'amortissement étant réalisé sous forme de bloc en un matériau amortissant et permettant un effet élastique et un amortissement de vibrations en direction tridimensionnelle. La présente invention a par rapport à cela l'avantage de fournir au cours de la durée de vie des garnitures un meilleur effet d'amortissement et en même temps 10 aussi une réduction des bruits. A cet effet, on utilise selon l'invention un élément d'amortissement en forme de bloc en un matériau amortissant à la place des ressorts connus. L'élément d'amortissement en forme de bloc peut ici amortir des vibrations en direction tridimensionnelle. A la différence de l'état de la technique, l'élément d'amortissement est fixé de manière solidaire à la garniture de frein et il 15 coulisse sous forme de paquet dans le support de frein. Jusqu'à présent, une garniture coulisse dans un ressort fixe qui est monté sur le support. Puisque l'élément d'amortissement est proposé sous forme de bloc, on n'obtient encore aucun inconvénient du point de vue d'un encrassement pendant le fonctionnement du frein. Par ailleurs, en utilisant les éléments d'amortissement en forme de bloc, 20 on obtient un maniement plus simple lors du montage ou lors du remplacement de la garniture de frein, par rapport au desserrage nécessaire et complexe des ressorts dans l'état de la technique. En outre, les éléments d'amortissement selon l'invention permettent un positionnement tridimensionnel défini de la garniture de frein par rapport au disque de frein. De manière préférentielle, l'élément d'amortissement en forme de bloc est réalisé en tant qu'élément en gomme vulcanisée ou en caoutchouc ou en tant que composant sandwich intégré. Un composant sandwich intégré présente, par exemple sur ses faces extérieures, des couches de caoutchouc et, à l'intérieur, des fibres de carbone ou d'autres matériaux réticulés. Le composant sandwich peut 30 aussi comprendre une tôle d'amortissement ou similaire. - 3 Pour obtenir des effets d'amortissement reproductibles particulièrement bons et exacts, l'élément d'amortissement en forme de bloc est de préférence agencé dans un boîtier rigide, en particulier dans un boîtier en acier spécial. Pour permettre un montage et un démontage particulièrement simples de 5 l'élément d'amortissement selon l'invention sur une plaque postérieure à laquelle est fixée une garniture de frein, l'élément d'amortissement présente de préférence un évidement dans lequel on peut introduire une zone en saillie de la plaque postérieure. Une possibilité simple d'éviter des confusions est donnée par le fait que les zones respectivement en saillie sur la plaque postérieure ou les évidements 10 respectifs sont réalisés de différentes façons. Pour empêcher la génération de zones d'usure fortement différentes sur la garniture de frein ou l'apparition de battement de disque et la formation "DTV" indésirable, respectivement, l'élément d'amortissement est réalisé de préférence de manière différente sur le côté entrée de la fixation de garniture de frein vers 15 l'élément d'amortissement et sur le côté sortie. Ceci permet de réaliser aussi de manière simple différents effets d'amortissement sur le côté entrée et sur le côté sortie, respectivement, de la fixation de garniture de frein. Grâce à la différente configuration des éléments d'amortissement sur le côté entrée et sur le côté sortie, on peut ainsi définir la position de la garniture de frein par rapport au disque de 20 frein et empêcher ainsi une formation de DTV indésirable. Pour permettre un auto-nettoyage de la fixation de garniture de frein selon l'invention, il est prévu de préférence des éléments de guidage entre l'élément d'amortissement et le support. De manière particulièrement préférentielle, les éléments de guidage sont réalisés sous forme d'éléments en forme de barres de 25 section transversale trapézodale. Les surfaces de contact entre les éléments de guidage et les éléments d'amortissement ou le boîtier de l'élément d'amortissement, respectivement, sont de préférence trempées de sorte que seule une faible force de déplacement est nécessaire pour un déplacement relatif entre le support et l'élément d'amortissement. Les surfaces de contact peuvent aussi être en 30 partie dégagées et, en cas de besoin, partiellement trempées. Grâce à la réalisation -4 des éléments de guidage sous forme de barres, on obtient de grands espaces libres en l'élément d'amortissement et le support, qui peuvent se nettoyer automatiquement pendant le fonctionnement. Pour permettre en particulier une minimisation de bruits encore meilleure, un 5 élément de ressort est de préférence agencé entre l'élément d'amortissement et le support. De manière particulièrement préférentielle, l'élément ressort est ici réalisé en un matériau du boîtier rigide de l'élément d'amortissement. Ceci peut être rendu possible par exemple par un estampage partiel et par un pliage correspondant des zones estampées. Une autre possibilité est la fabrication du boîtier en une matière 10 plastique avec des zones élastiques intégrées. Pour indiquer une limite d'usure de la garniture de frein, la fixation de garniture de frein selon l'invention comprend de préférence un indicateur d'usure intégré. De manière particulièrement préférentielle, cet indicateur d'usure est fourni par le boîtier de l'élément d'amortissement. Selon un autre mode de 15 réalisation, il est intégré un indicateur électronique d'usure de garniture. Un exemple de réalisation préférentiel de l'invention est décrit en détail ciaprès à l'aide des dessins. Ceux-ci montrent: Figure 1 une vue schématique partiellement en coupe d'une fixation de garniture de frein selon l'invention, Figure 2 une vue en coupe le long de la ligne II-II de la figure 1, Figure 3 une vue en coupe agrandie de l'élément d'amortissement côté entrée, Figure 4 une vue de dessus de l'élément d'amortissement représenté à la figure 3, et Figure 5, une vue de dessus schématique d'un disque d'amortissement avec garnitures de frein associées. On va décrire ci-après un exemple de réalisation selon la présente invention en faisant référence aux figures 1 à 5. La figure 1 montre une vue latérale schématique en coupe partielle d'une fixation de garniture de frein 1 selon un exemple de réalisation de la présente 5 invention. Comme il ressort de la figure 1, une garniture de frein 13 fixée sur une plaque postérieure 2 est agencée entre un premier support 12 et un deuxième support 12'. La flèche D indique le sens de rotation du disque de frein non représenté. Le premier support 12 est ainsi agencé sur le côté entrée E de la garniture de frein 13, et le deuxième support 12' est agencé sur le côté sortie A de 10 la garniture de frein 13. Entre les supports 12, 12' et la garniture de frein 13 est agencé un élément d'amortissement 4 et 4', respectivement. Plus précisément, le premier élément d'amortissement 4 est agencé entre le premier support 12 et la plaque postérieure 2. Le premier élément d'amortissement 4 comprend un élément de caoutchouc 5 15 en forme de bloc agencé dans un boîtier 6 en acier spécial. Dans l'élément de caoutchouc 5 est réalisé un évidement 9 dans lequel une zone 3 en saillie correspondante de la plaque postérieure 2 est agencée à l'état monté. L'élément d'amortissement 4 est soutenu sur son boîtier 6 par l'intermédiaire de plusieurs guidages 10 et 11 en forme de barres, par rapport au support 12. 20 Comme on le voit à la figure 1, les guidages 10, 11 en forme de barres présente une forme trapézodale en coupe, la surface de base la plus grande du trapèze étant en liaison avec le support 12. Grâce à cette réalisation des guidage 10, 1 1 sous forme de barres, on obtient des grands espaces intermédiaires de sorte qu'un nettoyage automatique des zones entre le support 12 et l'élément d'amortissement 25 4 est possible, par exemple par le vent de déplacement, l'eau de projection, etc. Le boîtier 6 en acier spécial forme ici la surface de guidage proprement dite pour la garniture de frein dans le support 12, 12'. L'utilisation de surfaces de guidage en forme de barres assure que des forces de réglage seulement faibles sont nécessaire pour régler la garniture de frein 13 (à la figure 1 dans et en provenance de la 30 direction du plan d'image). - 6 Comme on le voit encore aux figures 1 et 2, deux éléments ressorts 7 et 8 sont prévus entre l'élément d'amortissement 4 et le support 12. Ces éléments ressorts 7 et 8 fournissent une force de pression prédéterminée de l'élément d'amortissement 4 sur les guidages 10, 11. Comme on le voit aux figures 3 et 4, les deux éléments 5 ressorts 7 et 8 sont ici formés d'un seul tenant avec le boîtier 6 par estampage partiel et par pliage correspondant des zones estampées. Les éléments ressorts 7 et 8 peuvent être fournis à peu de frais, et l'on obtient de grands avantages du point de vue manipulation au cours du montage/démontage de la garniture de frein, puisque les éléments ressorts font partie intégrante du boîtier 6. Comme on le voit 10 en particulier à la figure 3, les extrémités extérieures des éléments ressorts 7 et 8 sont pliées vers l'intérieur pour empêcher qu'ils se coincent sur la surface antagoniste supérieure du support 12. Il est prévu ici deux éléments ressorts 7 et 8 pour fournir de manière sre les effets élastiques dans les deux sens de mouvement qui sont indiqués par la flèche B. Une autre possibilité consiste à 15 intégrer les éléments ressorts de telle sorte qu'ils présentent la forme d'un huit couché ou la forme d'une boucle, pour éviter le claquage des garnitures sur des routes en mauvais état. Pour réaliser un amortissement encore amélioré, une feuille d'amortissement 14 est encore agencée additionnellement entre le boîtier 6 et la plaque postérieure 20 2, plus précisément la zone 3 en saillie de la plaque postérieure 2 (voir figures 2 et 3). Comme le montre la figure 2, le côté S du boîtier 6, tourné vers le disque de frein 15, peut être utilisé comme indicateur d'usure 16. C'est-à-dire que lorsque la garniture de frein 13 est usée de telle sorte que sa surface tournée vers le disque de 25 frein 15 se trouve au même niveau que l'indicateur d'usure 16, il est nécessaire de changer la garniture de frein. Une autre possibilité d'intégrer un indicateur d'usure réside dans le fait de plier hors du boîtier 6 une patte servant d'indicateur d'usure, en direction du disque de frein 15. Il est également concevable d'intégrer dans la fixation de garniture de frein 1 selon l'invention un indicateur d'usure électrique. Par la réalisation de l'élément d'amortissement sous forme de bloc ou d'élément en caoutchouc 5 en forme de bloc, on parvient ainsi selon l'invention à un effet d'amortissement en direction tridimensionnelle. Les vibrations engendrées sur la garniture de frein 13 sont ici transmises à la plaque postérieure 2 et elles 5 sont ensuite amorties dans l'élément d'amortissement 4 au moyen de l'élément en caoutchouc 5. On évite ainsi les bruits de claquement qui se produisent dans l'état de la technique, étant donné que les vibrations sont amorties radialement et tangentiellement, au voisinage direct de la garniture de frein. En même temps, l'élément de caoutchouc 5 fournit aussi les effets nécessaires 10 dans toutes les directions. Comme on le voit à la figure 1, le premier élément d'amortissement et le deuxième élément d'amortissement 4' sont conçus différemment en ce sens que les éléments de caoutchouc 5, 5' présentent une épaisseur différente dans le sens de rotation D du disque de frein 15. Ceci permet d'une part d'éviter des erreurs au 15 montage et au démontage de l'élément d'amortissement 4 et 4', et d'autre part, la réalisation différente de l'élément d'amortissement 4, 4' permet de prédéterminer une position des garnitures de frein 13 agencées de chaque côté sur le disque de frein 15, comme le montre schématiquement la figure 5. Une position de soutien prédéterminée des garnitures de frein 13 par rapport au disque de frein 15 est ici 20 telle que l'on peut éviter une usure différente de la garniture de frein 13 et un battement du disque. Par la structure différente, l'élément d'amortissement 4' assure un soutien de garniture exactement défini. L'élément d'amortissement 4 est en particulier l'amortisseur de vibrations et l'amortisseur pour le claquage réversible tangentiel des garnitures en marche avant et en marche arrière, 25 respectivement (selon la position de montage de l'étrier de frein). A cet effet, les garnitures de frein 13 sont agencées sous un petit angle cE prédéterminé par rapport au disque de frein 15 et ceci de telle sorte que la garniture de frein 13 est plus éloignée du disque de frein 15 sur le côté entrée E que sur le côté sortie A (voir figure 5). Il en résulte un coin entre le disque de frein 30 15 et les garnitures de frein 13. Au début de l'actionnement du frein, lorsque les garnitures de frein 13 sont déplacées en direction du disque de frein 15, la garniture de frein 13 est ainsi amenée en contact avec le disque de frein 15 tout d'abord sur le côté sortie A. Le côté entrée E des garnitures de frein 13 est déphasé en retard (décalage de piston dans l'étrier). Le disque de frein 15 glisse ainsi avec 5 sa surface dans les garnitures de frein 13 convergentes et l'usure de la surface du disque de frein est ainsi plus faible. On peut en outre éviter la formation de DTV. On remarque que la représentation de la figure 5 est dessinée de manière exagérée et qu'en réalité, la distance et la position inclinée des garnitures de frein 13 par rapport au disque de frein 15 est de l'ordre de quelques 1tm. Une possibilité simple de la position inclinée des garnitures de frein 13 par rapport au disque de frein 15 est donnée ici par exemple par le fait que les évidements 9 sur le côté entrée E et sur le côté sortie A sont un peu décalés l'un par rapport à l'autre à l'état monté. Ceci permet de réaliser de manière simple la position inclinée des garnitures de frein 13 montrée à la figure 5. On peut choisir 15 comme mesure pour le décalage par exemple une différence entre 0,5 mm et 0,7 mm, en partant de la paroi latérale de l'élément d'amortissement 4, 4' qui est tournée vers le disque de frein 15. Comme on le voit à la figure 1, les éléments de caoutchouc 5, 5' des élément d'amortissement 4, 4' ont une structure différente aussi dans le sens de rotation D 20 du disque de frein 15. Plus précisément, l'épaisseur Y de l'élément d'amortissement 5 est plus grande que l'épaisseur X de l'élément d'amortissement 4 en direction tangentielle par rapport au sens de rotation D. Pour cette raison, l'élément de caoutchouc 5' présente sur le côté sortie A un effet de ressort et d'amortissement réduit. Ainsi, la fonction de l'élément d'amortissement 4' peut être 25 prévue comme palier de soutien. L'élément de caoutchouc 4 côté entrée peut fournir ici un effet élastique et d'amortissement aussi bien en marche avant qu'en marche arrière, de sorte que l'on peut éviter des bruits de claquage indésirables. La fixation de garniture de frein 1 selon l'invention permet ainsi, grâce aux éléments de caoutchouc 5, 5' en forme de blocs, d'encaisser et d'amortir des 30 vibrations en direction tridimensionnelle. Par ailleurs, les éléments de caoutchouc , 5' en forme de blocs fournissent des effets élastiques, de sorte que les garnitures de frein 13 peuvent toujours être ramenés automatiquement dans leur position initiale. Le boîtier 6, 6' prévu autour des éléments de caoutchouc 5, 5' fournit ici une plus grande stabilité de l'élément d'amortissement 4, 4' et sert en même temps 5 de surface de guidage pour un mouvement de l'élément d'amortissement 4, 4' et des garnitures de frein 13, respectivement en direction du disque de frein 15. La fixation de garniture de frein 1 selon l'invention fournit ici un effet auto-nettoyant, de sorte que la poussière ou la saleté engendrée au freinage n'entraîne pas de préjudice de l'effet élastique et d'amortissement de l'élément d'amortissement 4. 10 L'élément d'amortissement 4, 4' est ici monté mobile sur les guidages 10, 1 1 par rapport au support 12, 12'. On remarque qu'à la place de l'élément de caoutchouc 5, on peut aussi utiliser un insert sandwich en plusieurs matériaux différents, tels que du caoutchouc, des fibres de carbone, des tôles d'amortissement, etc. - Revendications 1. Fixation de garniture de freins pour une garniture de frein (13) qui est fixée sur une plaque postérieure (2) et qui peut être mise en contact avec un disque de frein (15), comprenant un support (12) côté entrée, un support (12') côté sortie, un 5 élément d'amortissement (4) côté entrée et un élément d'amortissement (4') côté sortie, les éléments d'amortissement (4, 4') étant agencés chacun entre les supports (12, 12') et la plaque postérieure, et au moins un élément d'amortissement (4, 4') étant réalisé sous forme de bloc en un matériau amortissant et permettant un effet élastique et un amortissement de vibrations en direction tridimensionnelle. 2. Fixation de garniture de freins selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'amortissement (4, 4') comprenant un élément en gomme (5, 5') ou un élément en caoutchouc. 3. Fixation de garniture de freins selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément d'amortissement (4, 4') est constitué par plusieurs couches en 15 sandwich ou présente un insert sandwich. 4. Fixation de garniture de freins selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément d'amortissement (4, 4') présente un boîtier (6) rigide. 5. Fixation de garniture de freins selon l'une des revendications 1 à 4, 20 caractérisée en ce que l'élément d'amortissement (4, 4') présente un évidement dans lequel on peut agencer une zone (3) en saillie de la plaque postérieure (2). 6. Fixation de garniture de freins selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément d'amortissement (4) sur le côté entrée (E) est réalisé de manière différente de l'élément d'amortissement (4') sur le côté sortie 25 (A). - i1 7. Fixation de garniture de freins selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par des éléments de guidage (10, 11) entre l'élément d'amortissement (4, 4') et le support (12, 12'). 8. Fixation de garniture de freins selon la revendication 7, caractérisée en ce 5 que les éléments de guidage (10, 11) sont réalisés sous forme d'éléments en forme de barres, en particulier avec section transversale trapézodale. 9. Fixation de garniture de freins selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'un élément ressort (7, 8) est agencé entre l'élément d'amortissement (4, 4') et le support (12, 12'). 10. Fixation de garniture de freins selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'élément ressort (7, 8) est formé par le matériau du boîtier (6) rigide de l'élément d'amortissement (4, 4'). 11. Fixation de garniture de freins selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que sur l'élément d'amortissement (4, 4') est intégré un 15 indicateur d'usure (16) pour indiquer l'usure de la garniture de frein (13).