Brevet FR2927390A1 — publié le 20090814

"DISPOSITIF D'INDICATION VISUELLE D'USURE DE PLAQUETTES DE FREIN NOTAMMENT POUR FREIN A DISQUE D'UN VEHICULE ET FREIN A DISQUE EQUIPE D'UN TEL DISPOSITIF" La présente invention concerne un dispositif d'indication visuelle d'usure de garnitures d'un frein à disque comportant deux plaquettes de frein opposées dont chacune comporte une plaque de support d'une garniture de friction agencée pour attaquer une face correspondante d'un disque de frein solidaire en rotation d'une roue d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, lors d'une opération de freinage du véhicule. On connaît par le brevet US 5 678 662 un dispositif de vérification visuelle de l'usure des plaquettes de frein d'un frein à disque par lecture immédiate de la position d'une tige solidaire de la plaque de support d'une garniture de friction et pouvant se déplacer dans sa direction axiale relativement à l'étrier de frein en se rapprochant de la face de freinage correspondante du disque de frein au fur et à mesure de l'usure de la garniture de friction. La partie d'extrémité libre de la tige située à l'extérieur de l'étrier comporte au moins deux repères d'indication du taux d'usure de la garniture de friction. Cependant, ce dispositif connu d'indication d'usure d'une garniture de friction d'une plaquette de frein est d'une structure relativement complexe puisqu'il nécessite un moyen élastique d'agrafage en forme de U coopérant avec une tête solidaire de l'extrémité de la tige opposée à celle comportant les repères d'indication d'usure et un siège de forme conjuguée au moyen d'agrafage réalisé dans la plaque de support de la garniture de friction pour fixer la tige à cette plaque. On connaît également par la demande PCT WO 35 2006/022521 un dispositif d'indication visuelle du niveau d'usure de plaquettes de frein d'un frein à disque. Ce dispositif comprend un trou traversant la plaque de support de la garniture de friction de chaque plaquette de frein et la garniture en se terminant en trou borgne dans cette dernière. Le fond du trou borgne est incliné de façon que le niveau d'usure de la garniture soit déterminé par visualisation, au travers du perçage de la plaque de support, de la taille du trou de la garniture se formant au fur et à mesure de l'usure de la garniture. Ce dispositif connu a pour inconvénient de nécessiter la réalisation dans la garniture de friction d'un trou borgne à fond incliné de conception particulière, augmentant par conséquent les coûts de production des plaquettes de frein. En outre, ce dispositif n'est pas très précis car il nécessite la présence sur la face externe de la plaque de support de la garniture de friction de marques colorées permettant d'indiquer le taux d'usure de la garniture en relation avec l'évaluation de la taille du trou de cette garniture. La présente invention a pour but de palier les inconvénients des dispositifs connus ci-dessus en proposant un dispositif d'indication visuelle d'usure d'une garniture de friction pour frein à disque d'une structure simple et efficace pour visualiser immédiatement l'usure limite maximale autorisée de la garniture à partir de laquelle il convient de remplacer cette garniture par une garniture neuve. A cet effet, selon l'invention, le dispositif d'indication visuelle d'usure d'une garniture de friction assujettie à une plaque de support, notamment pour frein à disque de véhicule, est caractérisé en ce qu'il comprend un pion traversant un trou débouchant de la plaque de support et s'étendant dans un trou borgne de la garniture de friction sur une longueur prédéterminée correspondant à un degré d'usure limite maximale autorisé de la garniture de friction et en ce que le pion occupe une position non en saillie de la face externe de la plaque de support tant que la garniture de friction n'atteint pas son degré d'usure limite maximale autorisé et à partir duquel le pion est apte à être déplacé dans le trou débouchant pour faire saillie de la face externe de la plaque de support et être visible extérieurement. Avantageusement, l'extrémité du pion opposée à celle logée dans le trou borgne de la garniture de friction est en affleurement avec la face externe de la plaque de support de façon que le pion soit invisible de l'extérieur tant que la garniture de friction n'atteint pas son degré d'usure limite maximale autorisé. Le pion a une couleur, sur au moins sa partie d'extrémité destinée à faire saillie de la face externe de la plaque de support, différente de celle de cette face externe. La face d'extrémité du pion opposée à son extrémité logée dans le trou borgne de la garniture de friction présente une couleur semblable ou identique à celle de la face externe de la plaque de support de façon que le pion soit invisible de l'extérieur tant que la garniture de friction n'atteint pas son degré d'usure maximale autorisé. En variante, le pion a sa partie d'extrémité destinée à faire saillie de la face externe de la plaque de support présentant une couleur différente de celle de la partie restante de ce pion. De préférence, le pion est cylindrique. L'invention vise également un frein à disque pour 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 friction assujettie à une plaque de support, et un dispositif d'indication visuelle d'usure d'au moins l'une des garnitures de friction, et qui est caractérisé en ce que le dispositif d'indication visuelle d'usure comprend un pion traversant un trou débouchant de la plaque de support et s'étendant dans un trou borgne de la garniture de friction sur une longueur prédéterminée correspondant à un degré d'usure limite maximale autorisé de la garniture de friction et en ce que le pion occupe une position non en saillie de la face externe de la plaque de support tant que la garniture de friction n'atteint pas son degré d'usure limite maximale autorisé et à partir duquel le pion est apte à être déplacé dans le trou débouchant lorsque la garniture de friction vient en contact avec la face correspondante du disque de manière à faire saillie, par son extrémité opposée à celle logée dans le trou borgne, de la face externe de la plaque de support et être visible extérieurement. De préférence, l'étrier comprend une ouverture réalisée dans sa paroi latérale en regard de la plaque de support afin d'accéder visuellement à l'extrémité du pion pouvant faire saillie de la face externe de la plaque de support. L'invention vise enfin un procédé de réalisation d'un dispositif d'indication visuelle d'usure d'une garniture de friction assujettie à une plaque de support, notamment pour frein à disque de véhicule, et tel que défini précédemment, et qui est caractérisé en ce qu'il consiste à insérer le pion dans le trou débouchant de la plaque de support perpendiculairement à cette dernière et à mouler sous pression la garniture de friction sur la plaque de support pour qu'elles forment un ensemble monobloc et que l'extrémité du pion faisant saillie de la plaque de support soit logée dans un trou borgne de la garniture de friction. 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 vue en perspective d'un étrier de frein pourvu d'un dispositif d'indication visuelle d'usure d'une garniture de friction conforme l'invention ; - la figure 2 est une vue de face de l'étrier suivant la flèche II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe d'une partie de l'étrier suivant la ligne III-III de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en perspective d'un ensemble à étrier de frein de la figure 1 et disque de frein et selon lequel le dispositif de l'invention indique une usure limite de la garniture de friction correspondante ; et - la figure 5 est une vue en perspective suivant la flèche V de l'ensemble de la figure 4. En se reportant aux figures, la référence 1 désigne un frein à disque comprenant essentiellement une partie formant étrier 2 enjambant un disque de frein 3 qui est solidaire en rotation d'une roue d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile. Le frein à disque 1 comprend également deux plaquettes de frein opposées 4 logées dans l'étrier 2 de 25 part et d'autre du disque de frein 3. Chaque plaquette de frein 4 comprend une garniture de friction 5 et une plaque de support 6 à laquelle est assujettie la garniture de friction 5. Le cas échéant, une cale en tôle 7 est fixée à la face de la plaque de 30 support 6 opposée à celle à laquelle est assujettie la garniture de friction 5. Le frein à disque 1 est pourvu de plus d'un dispositif d'indication visuelle d'usure d'au moins l'une des garnitures de friction 5. 35 Selon l'invention, ce dispositif comprend un pion cylindrique 8 traversant un trou débouchant 9 de la plaque de support 6, et s'étendant perpendiculairement à la plaque 6. Le pion 8 est immobilisé dans le trou 9 mais peut glisser dans celui-ci sous un effort axial appliqué au pion 8. Le pion 8 fait saillie de la face de la plaque de support 6 à laquelle est fixée la garniture de friction 5 et s'étend dans un trou borgne 10 de la garniture de friction 5 sur une longueur prédéterminée L correspondant à un degré d'usure limite maximale autorisé de la garniture de friction 5. Le pion 8 est monté au centre géométrique de la garniture de friction 5 de la plaque de support 6, mais il peut être monté de façon décalée relativement à ce centre. En outre, le dispositif d'indication visuelle d'usure peut comporter deux ou plusieurs pions 8 répartis de façon appropriée dans la plaque de support 6. A l'état neuf de la garniture de friction 5 ou lorsque cette dernière s'use au fur et à mesure de son utilisation sans atteindre le fond du trou borgne 10 contre lequel est en appui l'extrémité correspondante du pion 8, l'extrémité opposée de ce pion est en affleurement avec la face externe de la plaque de support 6 opposée à la garniture de friction 5 ou, le cas échéant, avec la face externe de la cale 7 si cette dernière est prévue. Le pion 8 présente au moins sur une partie de son extrémité opposée à la garniture de friction 5 une couleur notablement distincte de celle de la face externe de la plaque de support 6 ou, le cas échéant, de la cale 7. Par exemple, le pion 8 peut présenter une couleur rouge. En outre, la face en bout 8a du pion 8 opposée à la garniture 5 peut présenter une couleur semblable ou identique à celle de la face externe de la plaque de support 6 ou, le cas échéant, de la cale 7. La paroi latérale 2a de l'étrier 2 adjacente à la plaquette de frein 4 à l'opposé de la garniture 5 comporte une ouverture 2b en regard de la plaque de support 6 ou, le cas échéant de la cale 7, et permettant d'accéder visuellement et directement à la partie de plaque de support 6 ou de cale 7 où se trouve l'extrémité du pion 8 opposée à la garniture de friction 5. Les figures 1 à 3 représentent la situation selon laquelle la garniture de friction 5 est neuve ou n'a pas atteint un degré d'usure nécessitant son remplacement. Dans cette situation, la face en bout 8a du pion 8 reste en affleurement avec la face externe de la plaque de support 6 ou, le cas échéant de la cale 7, c'est-à- dire qu'elle ne fait pas saillie de cette face, permettant de constater visuellement au travers de l'ouverture 2b de la paroi latérale 2a de l'étrier 2 que la garniture de friction 5 n'est pas usée à un point tel que cela nécessite son remplacement par une garniture neuve. Dans le cas où la face en bout 8a du pion 8 est d'une couleur semblable ou identique à celle de la face externe de la plaque de support 6 ou, le cas échéant, de la cale 7, le pion 8 sera invisible dans la situation d'une usure de la garniture de friction 5 n'atteignant pas son degré d'usure maximale toléré ou autorisé. Lorsque la garniture de friction 5 est usée jusqu'à atteindre le fond du trou borgne 10 comme indiqué en pointillés en figure 3, l'extrémité correspondante du pion 8 vient en contact de frottement avec la face de freinage correspondante du disque de frein 3 lors d'une opération de freinage de sorte que le pion 8 est amené à être déplacé par coulissement forcé dans le trou débouchant 9 en sens opposé à la garniture de friction 5 de façon à faire saillie de la face externe de la plaque de support 6 ou, le cas échéant, de la cale 7, au fur et à mesure que la garniture 5 s'use au-delà de son degré d'usure toléré. Cette situation est représentée aux figures 4 et 5 et permet de visualiser, notamment par la couleur de la partie d'extrémité du pion 8 différente de celle de la plaque de support 6 ou, le cas échéant, de la cale 7, au travers de l'ouverture 2b, que la garniture de friction 5 a atteint son degré d'usure maximale toléré nécessitant son remplacement. Bien entendu, la partie d'extrémité du pion 8 fera davantage saillie de la plaque de support 6 ou, le cas échéant, de la cale 7 si la garniture de friction 5 devait être encore utilisée au-delà de son degré d'usure maximale autorisé. En variante, le pion 8 pourrait être réalisé en deux couleurs, par exemple une couleur noire sur sa partie déterminée d'extrémité opposée à celle côté garniture de friction 5 et une couleur rouge sur sa partie restante. Lorsque la garniture 5 atteindra son degré d'usure maximale autorisé, la partie d'extrémité noire du pion 8 va faire de plus en plus saillie comme dans les autres variantes de réalisation au fur et à mesure de l'usure de la garniture au-delà de son degré d'usure maximal autorisé, indiquant qu'il faut changer à plus ou moins bref délai la plaquette de frein. Dès que la couleur rouge de la partie restante du pion 8 devient visible en saillie de la plaque de support (6), il faudra alors changer immédiatement la plaquette de frein. Bien entendu, la longueur de la partie d'extrémité du pion 8 de couleur noire est déterminée en fonction des impératifs de changement de chaque plaquette de frein liés au taux d'usure critique de la garniture de frein. Le pion 8 doit être réalisé en un matériau ne rayant pas la face de freinage correspondante du disque de frein 3 et n'engendrant pas de bruit parasite lorsque son extrémité arrive en contact de frottement avec cette face. Ainsi, le pion 8 peut être réalisé en une matière plastique rigide résistant à la chaleur produite lors de freinages. Pour assembler le pion 8 dans la plaquette de frein 4, le pion 8 est tout d'abord inséré dans le trou débouchant 9 de la plaque 6 en faisant saillie d'une face de cette plaque, puis la garniture de friction 5 est moulée sous pression sur la plaque de support 6, de manière que cette dernière et la garniture de friction 5 forment un ensemble monobloc et que l'extrémité du pion 8 soit retenue dans le trou borgne 10 issu de moulage de la garniture des friction 5. Le dispositif de l'invention constitue ainsi un témoin visuel d'usure d'une plaquette de frein d'une structure extrêmement simple et permet de vérifier immédiatement l'usure de cette plaquette sans la démonter et sans démonter la roue associée. Il permet notamment de supprimer les témoins d'usure dits de haute gamme montés sur des véhicules automobiles et comprenant une tête de témoin d'usure, un fil électrique et un indicateur lumineux, tel une diode électroluminescente installée au tableau de bord du véhicule. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'indication visuelle d'usure d'une garniture de friction (5) assujettie à une plaque de support (6), notamment pour frein à disque (1) de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un pion (8) traversant un trou débouchant (9) de la plaque de support (6) et s'étendant dans un trou borgne (10) de la garniture de friction (5) sur une longueur prédéterminée (L) correspondant à un degré d'usure limite maximale autorisé de la garniture de friction (5) et en ce que le pion (8) occupe une position non en saillie de la face externe de la plaque de support (6) tant que la garniture de friction (5) n'atteint pas son degré d'usure limite maximale autorisé et à partir duquel le pion (8) est apte à être déplacé dans le trou débouchant (9) pour faire saillie de la face externe de la plaque de support (6) et être visible extérieurement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité du pion (8) opposée à celle logée dans le trou borgne (10) de la garniture de friction (5) est en affleurement avec la face externe de la plaque de support (6) tant que la garniture (5) n'atteint pas son degré d'usure limite maximale autorisé. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pion (8) a une couleur, sur au moins sa partie d'extrémité destinée à faire saillie de la face externe de la plaque de support (6), différente de celle de cette face externe. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face d'extrémité (8a) du pion (8) opposée à son extrémité logée dans le trou borgne (10) de la garniture de friction (5) présente une couleur semblable ou identique à celle de la face externe de la plaque de support (6) de façon que le pion (8) soit invisible de l'extérieur tant que la garniturede friction (5) n'atteint pas son degré d'usure limite maximale autorisé. 5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pion (8) a sa partie d'extrémité destinée à faire saillie de la face externe de la plaque de support (6) présentant une couleur différente de celle de la partie restante de ce pion. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pion (8) est 10 cylindrique. 7. Frein à disque (1) pour véhicule, comprenant un étrier (2) enjambant un disque de frein (3) et équipé de deux plaquettes de frein (4) situées de part et d'autre du disque (3) et pouvant venir en contact de frottement 15 avec les faces correspondantes du disque (3), chaque plaquette de frein (4) comportant une garniture de friction (5) assujettie à une plaque de support (6), et un dispositif d'indication visuelle d'usure d'au moins l'une des garnitures de friction (5), caractérisé en ce 20 que le dispositif d'indication visuelle d'usure comprend un pion (8) traversant un trou débouchant (9) de la plaque de support (6) et s'étendant dans un trou borgne (10) de la garniture de friction (5) sur une longueur prédéterminée (L) correspondant à un degré d'usure limite 25 maximale autorisé de la garniture de friction (5) et en ce que le pion (8) occupe une position non en saillie de la face externe de la plaque de support (6) tant que la garniture de friction (5) n'atteint pas son degré d'usure limite maximale autorisé à partir duquel le pion (8) est 30 apte à être déplacé dans le trou débouchant (9) lorsque la garniture de friction (5) vient en contact avec la face correspondante du disque (3) de manière à faire saillie, par son extrémité opposée à celle logée dans le trou borgne (10), de la face externe de la plaque de 35 support (6) et être visible extérieurement. 8. Frein à disque selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étrier (2) comprend une ouverture(2a) réalisée dans sa paroi latérale en regard de la plaque de support (6) afin d'accéder visuellement à l'extrémité du pion (8) pouvant faire saillie de la face externe de la plaque de support (6). 9. Procédé de réalisation d'un dispositif d'indication visuelle d'usure d'une garniture de friction (5) assujettie à une plaque de support (6), notamment pour frein à disque (1) de véhicule, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à insérer le pion (8) dans le trou débouchant (9) de la plaque de support (6) perpendiculairement à cette dernière et à mouler sous pression la garniture de friction (5) sur la plaque de support (6) pour qu'elles forment un ensemble monobloc et que l'extrémité du pion (8) faisant saillie de la plaque de support (6) soit logée dans un trou borgne (10) de la garniture de friction (5).