Brevet FR2914033A1 — publié le 20080926

"Frein à disque comportant un étrier muni d'un joint cache-poussière amélioré" L'invention concerne un frein à disque pour un véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un frein à disque pour un véhicule automobile, du type qui comporte au moins un disque et un étrier de freinage associé au disque, qui reçoit deux patins de frein opposés destinés à être serrés contre des faces opposées du disque, et dans un alésage duquel est io monté coulissant au moins un piston qui est susceptible de solliciter au moins un patin de frein associé, et du type qui comporte un soufflet cache-poussière, qui est fixé à l'étrier et qui est traversé de manière étanche par l'extrémité du piston pour éviter que des poussières ne pénètrent dans l'alésage associé au 15 piston, et du type dans lequel le soufflet comporte au moins à une première extrémité un premier bourrelet dont une première portée intérieure de fixation annulaire est reçue dans une gorge annulaire formée à la périphérie de l'extrémité du piston, et à une seconde extrémité opposée un second bourrelet dont une 20 seconde portée extérieure de fixation annulaire est reçue dans une gorge externe de l'étrier entourant le piston. On connaît de nombreux exemples de freins à disque de ce type. La suppression de l'amiante dans les garnitures de patins 25 de frein et la généralisation des systèmes de freinage à haute pression ont depuis quelques années provoqué une élévation sensible de la chaleur dégagée par le frottement des patins de freins contre les disques lors des freinages. Une conséquence en est une propagation accrue de la 30 chaleur dans tous les organes des freins à disque, et notamment dans l'étrier. Or, les soufflets cache-poussière qui équipent les étriers sont généralement réalisés en un matériau élastomère qui supporte difficilement les températures élevées. Un tel soufflet qui est soumis régulièrement à des températures élevées finit par se désagréger et n'assure plus son rôle de protection du piston. Cette désagrégation du soufflet s'accélère d'autant plus s que l'usure du patin de frein est prononcée, car dans ces conditions le piston sort de son alésage pour compenser la perte d'épaisseur du patin de frein et le soufflet se déploie en créant autour du piston une cavité propre à accumuler la chaleur dans le soufflet. io Une fois le soufflet détruit, l'étrier peut alors être amené à se gripper, ce qui peut causer une dégradation importante de performances du frein à disque et nuire à la sécurité du véhicule qui en est équipé et à la sécurité de ses occupants. L'invention remédie à cet inconvénient en proposant une 15 protection thermique pour le soufflet cache-poussière. Dans ce but, l'invention propose un frein à disque du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le premier bourrelet comporte au moins un premier insert, emprisonné dans le matériau élastomère du soufflet, qui forme un écran thermique à 20 la chaleur dégagée lors du freinage pour éviter l'accumulation de chaleur à l'intérieur du soufflet, notamment lorsqu'il est étendu dans une position de sollicitation du patin. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le second bourrelet comporte au moins un second insert 25 de renfort destiné à rigidifier la seconde portée extérieure annulaire pour sa fixation dans la gorge externe de l'étrier, - le premier insert comporte une bague qui comporte un premier tronçon en forme de rondelle d'orientation transversale formant l'écran thermique et qui comporte un second tronçon 30 tubulaire d'orientation axiale qui est destiné à rigidifier la première portée intérieure de fixation annulaire du bourrelet pour sa fixation dans la gorge annulaire de l'extrémité du piston, - le premier tronçon est d'un diamètre sensiblement égal diamètre de la gorge externe de l'étrier, - le second insert comporte une bague tubulaire d'orientation axiale qui est destinée à rigidifier la seconde portée extérieure de fixation annulaire du bourrelet pour sa fixation dans la gorge externe de l'étrier, - les inserts sont réalisés en un matériau métallique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre w pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un étrier de frein pour un frein à disque selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale de l'étrier de la is figure 1 dans une position rétractée du piston, - la figure 3 est une vue en coupe axiale de l'étrier de la figure 1 dans une position étendue du piston, Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres 20 de référence. On a représenté aux figures 1 à 3 un frein à disque 10 pour un véhicule automobile. De manière connue, le frein à disque 10 comporte au moins un disque 12 et un étrier 14 de freinage associé au disque, 25 qui reçoit deux patins de frein 16 opposés destinés à être serrés contre des faces opposées 18, 20 du disque 12. L'étrier 14 comporte un alésage 22 dans lequel est monté coulissant au moins un piston 24 qui est susceptible de solliciter au moins un patin 16 de frein associé. L'étrier 14 comporte un 30 soufflet 26 cache-poussière, qui est fixé à l'étrier 14 et qui est traversé de manière étanche par l'extrémité 28 du piston 24 pour éviter que des poussières ne pénètrent dans l'alésage 22 associé au piston 24. Comme l'illustrent plus particulièrement les figures 2 et 3, le soufflet 26 comporte au moins à une première extrémité 30 un premier bourrelet 32 dont une première portée intérieure 34 de fixation annulaire est reçue dans une gorge annulaire 36 formée à la périphérie de l'extrémité 28 du piston 24. A une seconde extrémité 31 opposée, le soufflet 26 comporte un second bourrelet 38 dont une seconde portée extérieure 40 de fixation annulaire est reçue dans une gorge externe 42 de l'étrier 14 entourant le piston 24. io Conformément à l'invention, le premier bourrelet 32 comporte au moins un premier insert 44 formant un écran thermique à la chaleur dégagée lors du freinage pour éviter l'accumulation de chaleur à l'intérieur du soufflet 26, notamment lorsqu'il est étendu dans une position de sollicitation du patin 12 15 comme représenté à la figure 3, et qu'il délimite ainsi une cavité 46. Plus particulièrement, le premier insert 44 comporte une bague qui comporte un premier tronçon 48 en forme de rondelle d'orientation transversale formant l'écran thermique. Ce premier 20 insert 44 comporte par ailleurs un second tronçon tubulaire 50 d'orientation axiale, accolé au premier tronçon 48, qui est destiné à rigidifier la première portée 34 intérieure de fixation annulaire du bourrelet 32 pour sa fixation dans la gorge annulaire 36 de l'extrémité 28 du piston 24. 25 Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le premier tronçon 48 est d'un diamètre sensiblement égal au diamètre de la gorge externe 42 de l'étrier 14. Cette configuration permet d'assurer, d'une part, une protection maximale du soufflet cache-poussière lorsque le soufflet occupe sa position rétractée 30 de la figure 2, et d'autre part, une protection efficace maximale du soufflet cache-poussière lorsque le soufflet occupe sa position étendue de la figure 3 pour limiter l'exposition de la cavité 46 à la chaleur dégagée par le patin 16. Une autre caractéristique importante de l'invention est que le second bourrelet 38 comporte au moins un second insert 52 de renfort destiné à rigidifier la seconde portée 40 extérieure annulaire pour sa fixation dans la gorge externe 42 de l'étrier 14. Plus particulièrement, le second insert 52 comporte une bague 54 tubulaire d'orientation axiale qui est destinée à rigidifier la seconde portée 40 extérieure de fixation annulaire du bourrelet 38 pour sa fixation dans la gorge externe 42 de l'étrier 14. De préférence, les inserts 44, 52 sont réalisés en un io matériau métallique. Par ailleurs, les inserts 44, 52 sont emprisonnés dans le matériau élastomère du soufflet 26 lors de sa fabrication par moulage. Cette configuration permet de garantir que les inserts 44, 52 ne s'échappent pas du soufflet 26. 15 L'invention permet donc d'augmenter la durée de vie d'un soufflet cache-poussière 26 d'un étrier de frein 24 de manière simple et efficace. REVENDICATIONS , 1. Frein à disque (10) pour un véhicule automobile, du type qui comporte au moins un disque (12) et un étrier (14) de freinage associé au disque, qui reçoit deux patins (16) de frein opposés destinés à être serrés contre des faces (18, 20) opposées du disque (12), et dans un alésage (22) duquel est monté coulissant au moins un piston (24) qui est susceptible de solliciter au moins un patin (16) de frein associé, et du type qui comporte un soufflet (26) cache-poussière, qui est fixé à l'étrier (14) et qui est traversé io de manière étanche par l'extrémité (28) du piston (24) pour éviter que des poussières ne pénètrent dans l'alésage (22) associé au piston (24), et du type dans lequel le soufflet (26) comporte au moins à une première extrémité (30) un premier bourrelet (32) dont une première portée intérieure (34) de fixation annulaire est 15 reçue dans une gorge annulaire (36) formée à la périphérie de l'extrémité (28) du piston (24), et à une seconde extrémité (31) opposée un second bourrelet (38) dont une seconde portée extérieure (40) de fixation annulaire est reçue dans une gorge externe (42) de l'étrier (14) entourant le piston (24), 20 caractérisé en ce que le premier bourrelet (32) comporte au moins un premier insert (44), emprisonné dans le matériau élastomère du soufflet (26), qui forme un écran thermique à la chaleur dégagée lors du freinage pour éviter l'accumulation de chaleur à l'intérieur du soufflet (26), notamment lorsqu'il est 25 étendu dans une position de sollicitation du patin (24). 2. Frein à disque (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le second bourrelet (38) comporte au moins un second insert (52) de renfort destiné à rigidifier la seconde portée (40) extérieure annulaire pour sa fixation dans la gorge 30 (42) externe de l'étrier (14). 3. Frein à disque (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier insert (44) comporte une bague qui comporte un premier tronçon (48) en forme de rondelled'orientation transversale formant l'écran thermique et qui comporte un second tronçon (50) tubulaire d'orientation axiale qui est destiné à rigidifier la première portée intérieure (34) de fixation annulaire du bourrelet (32) pour sa fixation dans la gorge annulaire (36) de l'extrémité (28) du piston (24). 4. Frein à disque (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier tronçon (48) est d'un diamètre sensiblement égal au diamètre de la gorge externe (42) de l'étrier (14). io 5. Frein à disque (10) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le second insert (52) comporte une bague (54) tubulaire d'orientation axiale qui est destinée à rigidifier la seconde portée (40) extérieure de fixation annulaire du bourrelet (38) pour sa fixation dans la gorge externe (42) de l'étrier (14). 15 6. Frein à disque (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les inserts (44, 52) sont réalisés en un matériau métallique.