Brevet FR2927391A1 — publié le 20090814

"DISPOSITIF D'INDICATION VISUELLE D'USURE D'UN DISQUE DE FREIN, NOTAMMENT POUR FREIN A DISQUE DE VEHICULE" La présente invention présente un dispositif d'indication visuelle d'usure d'un disque de frein, notamment pour frein à disque de véhicule, tel qu'un véhicule automobile. Un tel disque de frein est utilisé pour le freinage de véhicules automobiles à l'aide d'un frein à disque comprenant deux plaquettes de frein opposées logées dans une partie formant étrier enjambant le disque de frein de façon que les deux plaquettes de frein soient disposées de part et d'autre du disque. Chacune des deux plaquettes de frein comporte une garniture de friction et une plaque support de la garniture de friction. Les deux plaquettes de frein peuvent être commandées de façon à pouvoir attaquer respectivement les deux faces opposées du disque de frein solidaire en rotation d'une roue du véhicule. Un indicateur d'usure est habituellement associé au disque de frein pour signaler, par un simple contrôle visuel, l'usure du disque de frein. Le brevet européen EP 1 108 918 décrit un dispositif de contrôle visuel de l'usure d'un disque de frein comprenant plusieurs trous borgnes pouvant avoir des diamètres différents et réalisés dans les faces internes du disque de frein de manière à apparaître aux faces externes du disque lorsque celles-ci sont usées sur une profondeur prédéterminée. Cependant, si ce dispositif indicateur d'usure du disque permet un contrôle visuel rapide de l'usure du disque de frein, la réalisation des différents trous de diamètres différents constituant des témoins d'usure du disque est relativement couteuse puisqu'ils sont formés par moulage dans le corps du disque de frein. Le brevet US 6 308 803 décrit également un dispositif d'indication visuelle d'usure d'un disque de frein comprenant non seulement des trous ou creux formés dans chacune des faces de freinage du disque, mais également des entailles usinées sur les bords opposés de la circonférence externe des faces de freinage de ce disque, la profondeur des creux et des entailles n'étant pas supérieure au niveau d'usure maximum autorisé de chaque face de freinage du disque. Un tel dispositif de contrôle visuel d'usure du disque est également coûteux à réaliser puisqu'il nécessite l'usinage des entailles et le moulage des creux dans le corps du disque de frein. La présente invention a pour but de palier les inconvénients ci-dessus des dispositifs connus d'indication visuelle d'usure d'un disque de frein. A cet effet, selon l'invention, le dispositif d'indication visuelle d'usure d'un disque de frein, notamment pour frein à disque de véhicule, est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un pion témoin d'usure du disque fixé dans un trou réalisé dans l'épaisseur du disque perpendiculairement à ce dernier en débouchant sur au moins l'une des faces de freinage du disque et en ce que le pion a une partie d'extrémité s'étendant dans le trou débouchant sans faire saillie de la face de freinage du disque et pouvant venir en contact avec une garniture de friction pour s'user sur une longueur prédéterminée correspondant à une profondeur d'usure maximale autorisée de la face de freinage du disque et à partir de laquelle la face d'extrémité du pion présente une couleur distincte de la face de freinage du disque et visible de l'extérieur. Avantageusement, la partie d'extrémité du pion a, sur sa longueur prédéterminée représentative de la profondeur d'usure maximale autorisée de la face de freinage du disque, une couleur différente de celle de la partie restante du pion. De préférence, la couleur de la partie d'extrémité du pion est sensiblement la même que celle de la face de freinage du disque. La partie d'extrémité du pion a sa face d'extrémité 5 en affleurement avec la face de freinage du disque à l'état neuf de ce dernier. De préférence, le pion est en un matériau ne rayant pas la garniture de friction. De préférence, le dispositif comprend trois pions 10 témoins d'usure du disque régulièrement espacés sur une même circonférence de la face de freinage du disque. Chaque pion témoin d'usure du disque est fixé dans un trou débouchant respectivement sur les deux faces de freinage du disque de manière que la partie d'extrémité 15 opposée du pion s'étende dans le trou débouchant, sans faire saillie de l'autre face de freinage du disque, et pouvant venir en contact avec une autre garniture de friction pour s'user sur une longueur prédéterminée correspondant à une profondeur d'usure maximale autorisée 20 de l'autre face de freinage du disque et à partir de laquelle la face d'extrémité du pion présente une couleur distincte de l'autre face de freinage du disque et visible de l'extérieur. L'invention vise également un frein à disque pour 25 véhicule, comprenant un étrier enjambant un disque de frein et équipé de deux plaquettes de frein situées de part et d'autre du disque et pouvant venir en contact de frottement avec les faces correspondantes du disque, chaque plaquette de frein comportant une garniture de 30 friction assujettie à une plaque de support, et un dispositif d'indication visuelle d'usure d'au moins une face de freinage du disque, et qui est caractérisé en ce que le dispositif d'indication visuelle d'usure comprend au moins un pion témoin d'usure du disque fixé dans un 35 trou réalisé dans l'épaisseur du disque perpendiculairement à ce dernier et débouchant sur au moins l'une des faces de freinage du disque et en ce que le pion a une partie d'extrémité s'étendant dans le trou débouchant, sans faire saillie de la face de freinage du disque et pouvant venir en contact avec la garniture de friction correspondante pour s'user sur une longueur prédéterminée correspondant à une profondeur d'usure maximale autorisée de la face de freinage et à partir de laquelle la face d'extrémité du pion présente une couleur distinct de la face de freinage du disque et visible de l'extérieur. L'invention vise enfin un procédé de réalisation d'un dispositif d'indication visuelle d'usure d'un disque de frein, notamment pour frein à disque de véhicule, tel que défini précédemment et qui est caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir usiné le disque de frein, à percer dans l'épaisseur du disque au moins un trou s'étendant perpendiculairement au disque et débouchant sur au moins une des faces de freinage du disque et à insérer dans le trou un pion témoin d'usure du disque de manière que la partie d'extrémité du pion ne fasse pas saillie de la face de freinage du disque. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une demi-vue en coupe d'un disque de frein muni d'un dispositif d'indication visuelle d'usure conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 1 et représentant les deux faces de freinage du disque usées à leur profondeur maximum autorisée ; - les figures 3A à 3D représentent en perspective 35 les différentes étapes de réalisation du dispositif d'indication visuelle d'usure sur un disque de frein ; - la figure 4 est une vue en perspective du disque de frein à l'état neuf ; et - la figure 5 est une vue en perspective du disque de frein présentant une usure maximale autorisée de 5 chacune de ses deux faces de freinage. En se reportant aux figures, la référence 1 désigne un disque de frein notamment pour un frein à disque de véhicule automobile. Un frein à disque comprend essentiellement deux 10 plaquettes de freins opposées, dont chacune porte une garniture de friction, logées dans une partie formant étrier chevauchant le disque de frein 1 de façon que les deux plaquettes de frein soient situées de part et d'autre du disque 1. 15 Chaque plaquette de frein à garniture de friction est déplacée vers la face de freinage correspondante 2, 3 du disque 1 dont le moyeu 4 est lié à rotation à une roue du véhicule. De la sorte, en attaquant la face correspondante du disque 1, chaque garniture de frein 20 assure le freinage du véhicule. Le disque de frein 1 comprend un dispositif d'indication visuelle d'usure de ce disque. Selon l'invention, ce dispositif comprend au moins un pion 5 constituant un témoin d'usure du disque 1 et 25 qui est fixé dans un trou 6 débouchant sur les deux faces opposées de freinage 2, 3 du disque. Le pion 5 est de forme cylindrique et comporte deux parties d'extrémité opposées 7, 8 dont les faces d'extrémité sont en affleurement respectivement avec les 30 deux faces de freinage 2, 3 du disque 1. Chaque partie d'extrémité 7, 8 du pion 5 présente une couleur différente de la couleur de la partie restante dite centrale 9 du pion 5. De préférence, chaque partie d'extrémité 7, 8 présente sensiblement ou a la 35 même couleur que celle de la face de freinage correspondante 2, 3 du disque 1. Ainsi, chaque partie d'extrémité 7, 8 du pion 5 présente l'aspect métallisé des faces de freinage 2, 3 du disque 1 et la partie centrale 9 du pion 5 peut avoir une couleur vive, telle que rouge. En outre, chaque partie d'extrémité 7, 8 du pion 5, qui peut être rapportée à la partie centrale 9 de ce pion, s'étend en direction axiale du pion 5 et donc en direction perpendiculaire à l'épaisseur du disque 1, sur une longueur prédéterminée 1 qui est égale à la profondeur d'usure maximum autorisée p, suivant cette direction axiale, de chacune des faces de freinage 2, 3 du disque 1. Le pion 5 est réalisé en un matériau s'usant au fur et à mesure qu'il vient en contact avec la garniture de friction correspondante lors d'une opération de freinage et un tel matériau ne doit pas rayer cette garniture de friction. Ainsi, le pion 5 peut être réalisé en une matière plastique pouvant résister à la chaleur dégagée lors d'un freinage sur le disque de frein, auquel cas le pion 5 peut être réalisé en une seule pièce de façon que sa partie centrale 9 présente la couleur vive et les parties d'extrémité 7, 8 présentent l'apparence des faces 2, 3 du disque 1. En variante, le pion 5 peut être réalisé de manière que sa partie centrale 9 soit en métal de couleur vive et que les parties d'extrémité 7, 8 soient en un métal doux de même apparence que les faces 2, 3 du disque 1 et rapportées à la partie centrale 9. Ainsi, à l'état neuf du disque 1, les deux parties d'extrémité 7, 8 du pion 5 sont en affleurement avec les faces de freinage correspondantes 2, 3 de ce disque. Au fur et à mesure d'opérations de freinage, les garnitures de friction du frein à disque attaquent non seulement la face de freinage correspondante 2, 3 du disque 1, mais également la partie d'extrémité correspondante 7, 8 du pion 5 de façon que chaque face de freinage 2, 3 et chaque partie d'extrémité 7, 8 s'use en même temps jusqu'à atteindre la profondeur maximale d'usure autorisée p comme représenté en figure 2 et à partir de laquelle est découverte chaque face d'extrémité correspondante de couleur vive de la partie centrale 9, après disparition par usure des parties d'extrémité 7, 8. Une telle couleur vive est alors immédiatement visible par une personne contrôlant le degré d'usure du disque de frein 1. Dans ces conditions, le pion 5, en devenant apparent à chacune des faces 2, 3 du disque 1, prévient l'utilisateur que le remplacement de ce disque est nécessaire. Ainsi, un tel contrôle visuel d'usure du disque de frein ne nécessite pas le démontage des pneumatiques ni du système de freinage associé, ce qui rend un tel contrôle rapide et pratique. De préférence, le disque de frein 1, comme cela ressort mieux des figures 3B, 3C et 5 comprend trois pions 5 constituant des témoins d'usure du disque 1 et qui sont fixés respectivement dans trois trous débouchants 6 du disque 1 régulièrement espacés sur une même circonférence de chaque face de freinage 2, 3 de ce disque. Le montage des pions témoins d'usure 5 dans le disque de frein 1 va être expliqué maintenant en relation aux figures 3A à 3D. La figure 3A représente un disque de frein 1 fabriqué en série. A partir de ce disque, trois trous 6 décalés angulairement les uns des autres de 120° sur une même circonférence du disque 1 sont percés au travers de l'épaisseur du disque 1 comme représenté en figure 3B. Ensuite, les pions 5 sont présentés en regard respectivement des trois trous débouchant 6 comme représenté en figure 3C et sont insérés dans les trous débouchants 6 comme représenté en figure 3D en étant invisibles de l'extérieur puisque chaque portion d'extrémité 7, 8 d'un pion 5 a l'apparence ou la couleur de la face correspondante de freinage 2, 3 du disque 1. La figure 4 représente le disque 1 à l'état neuf muni de ses trois pions témoins d'usure de ce disque invisibles de l'extérieur et la figure 5 représente le disque 1 dont les deux faces de freinage 2, 3 sont usées à la profondeur d'usure maximum tolérée p en rendant apparent les extrémités colorées distinctives mises à nu des parties centrales 9 de ces pions. En variante, chaque partie d'extrémité 7, 8 du pion 5 peut ne pas être en affleurement avec la face de freinage correspondante 2, 3 du disque 1 et avoir sa face d'extrémité en retrait relativement à la face de freinage de ce disque, l'essentiel étant que la longueur 1 de chaque partie d'extrémité 7, 8 dans le trou débouchant 6 soit telle qu'après usure par contact avec la garniture de friction correspondante, elle corresponde à la profondeur d'usure maximale tolérée p à partir de laquelle le disque usé 1 doit être remplacé par un disque neuf. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'indication visuelle d'usure d'un disque de frein (1), notamment pour frein à disque de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un pion témoin (5) d'usure du disque (1) fixé dans un trou (6) réalisé dans l'épaisseur du disque (1) perpendiculairement à ce dernier en débouchant sur au moins l'une des faces de freinage (2 ; 3) du disque (1) et en ce que le pion ( 5 ) a une partie d'extrémité ( 7 ; 8 ) s'étendant dans le trou débouchant (6) sans faire saillie de la face de freinage (2 ; 3) du disque (1) et pouvant venir en contact avec une garniture de friction pour s'user sur une longueur prédéterminée (1) correspondant à une profondeur d'usure maximale autorisée (p) de la face de freinage (2 ; 3) du disque (1) et à partir de laquelle la face d'extrémité du pion (5) présente une couleur distincte de la face de freinage (2 ; 3) du disque (1) et visible de l'extérieur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie d'extrémité (7 ; 8) du pion (5) a, sur sa longueur prédéterminée (1) représentative de la profondeur d'usure maximale autorisée (p) de la face de freinage (2 ;3) du disque (1), une couleur différente de celle de la partie restante (9) du pion (5). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couleur de la partie d'extrémité (7 ; 8) du pion (5) est sensiblement la même que celle de la face de freinage (2 ; 3) du disque (1). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie d'extrémité (7 ; 8) du pion (5) a sa face d'extrémité en affleurement avec la face de freinage (2 ; 3) du disque (1) à l'état neuf de ce dernier. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pion (5) est en un matériau ne rayant pas la garniture de friction. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend trois pions témoins (5) d'usure du disque (1) régulièrement espacés sur une même circonférence de la face de freinage (2 ;3) du disque (1). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque pion témoin (5) d'usure du disque (1) est fixé dans un trou (6) débouchant respectivement sur les deux faces de freinage (2 ; 3) du disque (1) de manière que la partie d'extrémité opposée (7,8) du pion (5) s'étende dans le trou débouchant (6), sans faire saillie de l'autre face de freinage (2 ; 3) du disque (1), et pouvant venir en contact avec une autre garniture de friction pour s'user sur une longueur prédéterminée (1) correspondant à une profondeur d'usure maximale autorisée (p) de l'autre face de freinage (2 ;3) du disque (1) et à partir de laquelle la face d'extrémité du pion (5) présente une couleur distincte de l'autre face de freinage (2 ; 3) du disque (1) et visible de l'extérieur. 8. Frein à disque pour véhicule, comprenant un étrier enjambant un disque de frein (1) et équipé de deux plaquettes de frein situées de part et d'autre du disque et pouvant venir en contact de frottement avec les faces correspondantes (2 ; 3) du disque (1), chaque plaquette de frein comportant une garniture de friction assujettie à une plaque de support, et un dispositif d'indication visuelle d'usure d'au moins une face de freinage (2 ; 3) du disque (1), caractérisé en ce que le dispositif d'indication visuelle d'usure comprend au moins un pion témoin (5) d'usure du disque (1) fixé dans un trou (6) réalisé dans l'épaisseur du disque (1) perpendiculairement à ce dernier en débouchant sur au moins l'une des faces de freinage (2 ; 3) du disque (1) et en ce que le pion (5) a une partie d'extrémité (7 ;8) s'étendant dans le trou débouchant (6), sans faire saillie de la face de freinage (2 ; 3) du disque (1), etpouvant venir en contact avec la garniture de friction correspondante pour s'user sur une longueur prédéterminée (1) correspondant à une profondeur d'usure maximale autorisée (p) de la face de freinage (2 ; 3) et à partir de laquelle la face d'extrémité du pion (5) présente une couleur distincte de la face de freinage (2 ; 3) du disque (1) et visible de l'extérieur. 9. Procédé de réalisation d'un dispositif d'indication visuelle d'usure d'un disque de frein, notamment pour frein à disque de véhicule, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir usiné le disque de frein (1), à percer dans l'épaisseur du disque (1) au moins un trou (6) s'étendant perpendiculairement au disque (1) et débouchant sur au moins l'une des faces de freinage (2 ; 3) du disque (1) et à insérer dans le trou (6) un pion témoin (5) d'usure du disque (1) de manière que la partie d'extrémité (7 ; 8) du pion (5) ne fasse pas saillie de la face de freinage (2 ; 3) du disque (1).