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EP4457447A1 - Plaquette de frein a performances améliorées - Google Patents

Plaquette de frein a performances améliorées

Info

Publication number
EP4457447A1
EP4457447A1 EP22813646.1A EP22813646A EP4457447A1 EP 4457447 A1 EP4457447 A1 EP 4457447A1 EP 22813646 A EP22813646 A EP 22813646A EP 4457447 A1 EP4457447 A1 EP 4457447A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lug
diameter
caliper
stirrup
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22813646.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Gilbert Beringer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beringer Aero
Original Assignee
Beringer Aero
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beringer Aero filed Critical Beringer Aero
Publication of EP4457447A1 publication Critical patent/EP4457447A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/005Components of axially engaging brakes not otherwise provided for
    • F16D65/0068Brake calipers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/04Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
    • F16D65/092Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for axially-engaging brakes, e.g. disc brakes
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
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    • F16D65/092Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for axially-engaging brakes, e.g. disc brakes
    • F16D65/095Pivots or supporting members therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D2055/0004Parts or details of disc brakes
    • F16D2055/0016Brake calipers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D2200/00Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0004Materials; Production methods therefor metallic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2200/0004Materials; Production methods therefor metallic
    • F16D2200/0008Ferro
    • F16D2200/0021Steel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0034Materials; Production methods therefor non-metallic
    • F16D2200/0052Carbon

Definitions

  • the invention relates to the technical field of disc brakes, and in particular to the pads fitted to such brakes.
  • kinetic parameters such as the speed of rotation of the disc, the kinetic energy of the vehicle carrying the brake in question and in particular the kinetic energy to be dissipated at each braking;
  • the thermal parameters of the brake and in particular its ability to resist the heat generated during the conversion of kinetic energy into thermal energy, or even to dissipate this heat.
  • the pad of a brake is a wear part, and its replacement must be easy. Also its assembly, and in particular the kinematic link connecting it to the stirrup, must be as simple as possible. This connection is therefore generally minimalist, and is ensured by functional surfaces that are as small as possible and as simple as possible.
  • One of the aims of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a pad for a disc brake caliper, which is light and resistant.
  • a pad for a disc brake caliper has been developed, the pad comprising a support plate receiving a lining.
  • the support sheet is made of a low alloy steel, comprising less than 0.3% by mass of carbon, and preferably less than 0.2%, and vanadium in an amount between 0 .2 and 0.3% by mass, the remainder preferably being iron with possibly reasonably foreseeable impurities.
  • the sheet is for example made of 15CDV6 steel.
  • the sheet has kinematic connection means with a brake calliper.
  • part of these connecting means is configured to withstand greater mechanical forces than the rest of the connecting means, and takes the form of a portion reinforced. The other part is on the contrary lightened.
  • the support sheet has a first lug of a first diameter, and a second lug of a second diameter greater than the first diameter.
  • Each lug is configured to cooperate respectively with a first sleeve and a second sleeve of a caliper, producing a sliding connection between the pad and the caliper.
  • the reinforced portion is the second ear. Since the surface of the second lug transmitting the forces is greater, the contact pressure is lower, which prevents caulking.
  • the invention also relates to a stirrup comprising a first sleeve of a first diameter and a first length, and a second sleeve of a second diameter different from the first diameter and of a second length different from the first length.
  • the sockets connecting two jaws of the caliper.
  • the caliper receives pads comprising a support plate having a first lug of the first diameter, and a second lug of the second diameter, and each lug is configured to cooperate respectively with the bushings.
  • the support plate has a first lug and a second lug, configured to cooperate respectively with sockets of a caliper of identical diameters, forming a slide connection between the pad and the caliper, and the reinforced portion is an increase in the dimensions of the plate near the second lug.
  • the invention also relates to the stirrup comprising two sleeves of identical diameters connecting two jaws of the stirrup; two pads having lugs configured to cooperate with the sockets; and a stopper.
  • the support sheet has an asymmetrical part configured to leave a passage for the abutment.
  • the invention also relates to a caliper for a disc brake equipped with a pad according to the aforementioned characteristics.
  • the invention finally relates to a disc brake receiving a brake caliper according to the aforementioned characteristics.
  • the disk is made of cementation steel, preferably 18NiCr5-4 or 16NC6.
  • the choice of such a material to make the disc makes it possible to have a disc capable of being compatible with the pads according to the invention. Indeed, as these pads provide better braking performance, a significant amount of heat is generated briefly and repeatedly. Such temperature cycles represent hardening cycles for the disc, which risks breaking under the effect of the modification of its mechanical characteristics or under the effect of thermal fatigue. Using a case-hardened steel makes it possible to overcome such drawbacks.
  • FIG.1 is a front view of a disc brake according to the invention.
  • FIG.2 is a side view of such a brake.
  • FIG.3 is an illustration of an exploded view of a brake caliper according to the invention.
  • FIG.4 is a partial front view of such a stirrup.
  • FIG.5 is a perspective view of another stirrup according to the invention.
  • FIG.6 is a partial front view of such a stirrup.
  • the invention lies in the choice of a particular alloy to produce a support plate (11) of a plate (10), intended to equip a stirrup (20) with a brake (30) disc (40).
  • the alloy of the plate (11) is 15CDV6.
  • the tests carried out reside in bending tests on LMEX700 test pieces and 15CDV6 test pieces.
  • the specimens have identical dimensions, except for the thickness of 4 mm for Imex 700 and 3 mm for 15CDV6.
  • the specimen is held horizontally and fixedly at one end by a clamp and a mass is suspended from the other end of the specimen.
  • a section of the specimen, close to the flange, has been reduced to ensure that the specimen bends there.
  • the distance between the free end of the specimen and the area of reduced section is 150 mm
  • the specimen is first tested at a temperature of 21° C. by suspending masses until plastic deformation of the reduced section.
  • test results are compiled in the table below, noting that given the difference in thickness between the specimens, the calculated induced stress has been normalized to take account of said difference.
  • 15CDV6 resists an induced stress of 785 Mpa when heated to 600°C, whereas Imex 700 only resists a stress of 459 Mpa.
  • the 15CDV6 is therefore 70% more resistant than the lmex700.
  • the sheet (11) can withstand higher stresses, the plate (10) is more efficient and the brake (30) is designed for greater braking forces.
  • the pads (10) and the disc (40) heat up more during their use, and during intensive use, they can reach high temperatures, above 700°C.
  • the disc (40) is made of a non-hardenable steel, of the carburizing steel type, that is to say it comprises less than 0.3% carbon. Such a disc (40) is therefore less sensitive to temperature cycles than is obtained with the wafer (10) improved according to the invention.
  • the pad (10) is, in the illustrated mode, asymmetrical: a single reinforced portion (19) is present, arranged so as to retain the pad (10) in the direction of braking (DF) illustrated in Figures 3 and 6. Since the pads (10) are asymmetrical, they should not be mounted upside down on the caliper (20). Keying means are therefore present.
  • Figures 3 and 4 illustrate a first embodiment, in which:
  • the keying means are a difference between a first mounting diameter and a second mounting diameter
  • the reinforced portion (19) is the second diameter, which is greater than the first diameter.
  • the support plate (11) has a first lug (17a) of the first diameter, and a second lug (17b) of the second diameter, and each lug (17a, 17b) is configured to cooperate respectively with a first sleeve (21a) of the first diameter and a second sleeve (21 b) of the second diameter, connecting the jaws (20a, 20b) of the caliper (20) and thus producing a sliding connection between the pad (10) and the caliper (20).
  • the second diameter is greater than the first diameter, the surface of the connection absorbing the significant braking forces is greater. Conversely, the contact pressure is lower and matting of this surface is avoided.
  • first sleeve (21a) and the second sleeve (21b) are not reversed in the bracket (20), their assembly also incorporates keying means.
  • first sleeve (21a) has a first length
  • second sleeve (21b) has a second length different from the first length.
  • the keying means are an asymmetry of the sheet (11), which leaves a passage (16) for a stop (22) of the stirrup (20). ;
  • the reinforced portion (19) is an enlargement of the sheet (11), on the side opposite the passage (16).
  • the passage (16) which is in the mode illustrated in the form of a bevel, is used so that the abutment (22) only allows the mounting of the wafer (10) in one mounting direction.
  • This passage (16) is formed on the side of a first lug (17a) of the sheet (11), which does not absorb the high braking forces, due to the direction of assembly of the pad (10).
  • the reinforced portion (19) is arranged on the side of a second lug (17b) of the sheet, which absorbs the significant braking forces, due to its mounting direction.
  • the reinforced portion (19) in the form of an enlargement of the dimensions, makes it possible to locally increase the quadratic moment of the sheet (11), thus preventing its deformation under load. On the side of the first ear (17a), it is not necessary to increase the quadratic moment, therefore the dimension of the sheet is on the contrary reduced.
  • the two sleeves (21) connecting the jaws (20a, 20b) of the stirrup (20) are of identical diameters.
  • the stirrup (20) has its own keying means so as not to be mounted upside down on the vehicle.
  • the pad (10), the caliper (20) and the brake (30) can be shaped differently from the examples given without departing from the scope of the invention, which is defined by the claims.
  • the pad (10), the caliper (20) and the brake (30) can be adapted in terms of cost, functionality and performance.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

L'invention concerne une plaquette (10) pour étrier (20) de frein (30) à disque (40), la plaquette (10) comprenant un tôle support (11) recevant une garniture. Selon l'invention, la tôle support (11) est réalisée en acier au carbone et faiblement allié comprenant moins de 0,3% en masse de carbone, et du vanadium dans une quantité comprise entre 0,2 et 0,3% en masse.

Description

Description
Titre de l’invention : Plaquette de frein à performances améliorées
Domaine technique
[0001] L’invention se rapporte au domaine technique des freins à disque, et en particulier aux plaquettes équipant de tels freins.
Art antérieur
[0002] Dans le domaine des freins à disque, l’effort de freinage est directement lié à des paramètres tels que :
- le matériau des plaquettes ;
- le matériau du disque ;
- la superficie de la zone de friction des plaquettes sur le disque ;
- l’effort de serrage des plaquettes sur le disque.
[0003] La performance du freinage quant à elle est liée, entre autres :
- à l’effort de freinage obtenable ;
- à des paramètres cinétiques, tels que la vitesse de rotation du disque, l’énergie cinétique du véhicule embarquant le frein considéré et en particulier l’énergie cinétique à dissiper à chaque freinage ;
- à la fréquence d’utilisation du frein au cours du temps ;
- aux paramètres thermiques du frein, et notamment sa capacité à résister à la chaleur générée lors de conversion de l’énergie cinétique en énergie thermique, ou encore à dissiper cette chaleur.
[0004] La plaquette d’un frein est une pièce d’usure, et son remplacement doit être aisé. Aussi son montage, et en particulier la liaison cinématique la reliant à l’étrier, doit être la plus simple possible. Cette liaison est donc généralement minimaliste, et est assurée par des surfaces fonctionnelles les plus petites possible et les plus simples possible.
[0005] Ces surfaces fonctionnelles, qui encaissent pourtant l’effort de freinage, sont donc généralement soumises à un matage, ou encore la tôle support des plaquettes peut se déformer. En prévention, il est souvent nécessaire de dimensionner à la hausse les plaquettes, et en particulier leurs tôles supports.
[0006] Par ailleurs, les freinages répétés ou intensifs conduisent à une hausse importante de la température de la plaquette et du disque, qui peuvent atteindre des températures supérieures à 700°C. Cela est le cas lors de l’utilisation d’un tel frein dans le domaine des sports mécaniques tels que les courses de motos, ou encore dans l’aéronautique pour les trains d’atterrissage d’avions, notamment d’avions légers. La hausse de température peut être particulièrement rapide, en quelques secondes seulement. La plaquette doit donc, outre sa résistance mécanique, présenter une excellente résistance aux contraintes thermiques.
[0007] Au surplus, il y a un effort constant de réduction du poids des pièces embarquées. Il y a donc une contradiction entre le besoin d’avoir une plaquette résistante, mais qui reste légère.
[0008] Il est connu des documents W02019106805A1 et US20110198170A1 des solutions pour alléger des plaquettes de frein.
[0009] Il est connu du document US20060113008A1 des disques de frein constitués d’alliages fortement alliés.
[0010] Il est également connu l’article « Les Matériaux De Freinage » de Jacques RAISON et paru dans le numéro de Juillet/Aout 1991 de La Revue Générale Des Chemins De Fer.
Exposé de l’invention
[0011] L’un des buts de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant une plaquette pour étrier de frein à disque, qui soit légère et résistante. [0012] À cet effet, il a été mis au point une plaquette pour étrier de frein à disque, la plaquette comprenant un tôle support recevant une garniture.
[0013] Selon l’invention, la tôle support est réalisée dans un acier faiblement allié, comprenant moins de 0,3% en masse de carbone, et de préférence moins de 0,2%, et du vanadium dans une quantité comprise entre 0,2 et 0.3% en masse, le reste étant de préférence du fer avec éventuellement les impuretés raisonnablement prévisibles. La tôle est par exemple réalisée en acier 15CDV6. [0014] Cette nuance d’acier, qui est habituellement destinée aux pièces devant être soudées, permet néanmoins de réaliser une plaquette qui présente des caractéristiques mécaniques et thermiques suffisantes pour obtenir une plaquette légère et résistante. La présence de vanadium améliore notamment la tenue à chaud de la tôle.
[0015] Ce choix particulier de nuance d’acier permet de réaliser une tôle support présentant une épaisseur comprise entre 2 et 6mm seulement, ce qui permet d’alléger la plaquette.
[0016] La tôle présente des moyens de liaison cinématique avec un étrier du frein. En pratique, afin que la plaquette ne se déforme pas, même à haute température, une partie de ces moyens de liaison est configurée pour résister à des efforts mécaniques plus importants que le reste des moyens de liaison, et prend la forme d’une portion renforcée. L’autre partie est au contraire allégée.
[0017] Dans un premier mode de réalisation, la tôle support présente une première oreille d’un premier diamètre, et une seconde oreille d’un second diamètre supérieur au premier diamètre. Chaque oreille est configurée pour coopérer respectivement avec une première douille et une seconde douille d’un étrier, réalisant une liaison glissière entre la plaquette et l’étrier. La portion renforcée est la seconde oreille. Etant donné que la surface de la seconde oreille transmettant les efforts est plus grande, la pression de contact est inférieure, ce qui prévient le matage.
[0018] L’invention concerne également un étrier comprenant une première douille d’un premier diamètre et d’une première longueur, et une seconde douille d’un second diamètre différent du premier diamètre et d’une seconde longueur différente de la première longueur, les douilles reliant deux mâchoires de l’étrier. L’étrier reçoit des plaquettes comprenant un tôle support présentant une première oreille du premier diamètre, et une seconde oreille du second diamètre, et chaque oreille est configurée pour coopérer respectivement les douilles.
[0019] Dans un second mode de réalisation, la tôle support présente une première oreille et une seconde oreille, configurées pour coopérer respectivement avec des douilles d’un étrier de diamètres identiques, réalisant une liaison glissière entre la plaquette et l’étrier, et la portion renforcée est une augmentation des dimensions de la tôle à proximité de la seconde oreille. [0020] Dans ce mode, l’invention concerne également l’étrier comprenant deux douilles de diamètres identiques reliant deux mâchoires de l’étrier ; deux plaquettes présentant des oreilles configurées pour coopérer avec les douilles ; et une butée. La tôle support présente une partie dissymétrique configurée pour laisser un passage à la butée.
[0021] L’invention concerne également un étrier pour frein à disque équipé d’une plaquette selon les caractéristiques précitées.
[0022] L’invention concerne enfin un frein à disque recevant un étrier de frein selon les caractéristiques précitées. Avantageusement, le disque est réalisé en acier de cémentation, de préférence du 18NiCr5-4 ou du 16NC6. Le choix d’un tel matériau pour réaliser le disque permet de disposer d’un disque apte à être compatible avec les plaquettes selon l’invention. En effet, ces plaquettes permettant d’obtenir de meilleures performances de freinage, une quantité de chaleur importante est générée de manière brève et répétée. De tels cycles de température représentent des cycles de trempe pour le disque, qui risque de se briser sous l’effet de la modification de ses caractéristiques mécaniques ou sous l’effet de la fatigue thermique. Utiliser un acier de cémentation permet de pallier de tels inconvénients.
Brève description des dessins
[0023] [Fig.1] est une vue de face d’un frein à disque selon l’invention.
[0024] [Fig.2] est une vue de côté d’un tel frein.
[0025] [Fig.3] est une illustration d’un éclaté d’un étrier de frein selon l’invention.
[0026] [Fig .4] est une vue partielle de face d’un tel étrier.
[0027] [Fig.5] est une vue en perspective d’un autre étrier selon l’invention.
[0028] [Fig.6] est une vue partielle de face d’un tel étrier.
Description détaillée de l’invention
[0029] En référence aux figure 1 et 2, l’invention réside dans le choix d’un alliage particulier pour réaliser une tôle support (11 ) d’une plaquette (10), destinée à équipe un étrier (20) d’un frein (30) à disque (40). L’alliage de la tôle (11 ) est 15CDV6.
[0030] Par rapport à l’acier structurel classiquement utilisé pour réaliser des tôles (11 ), ce choix permet d’obtenir une tôle (11 ) qui soit plus résistante, tant d’un point de vue thermique que mécanique. A haute température, la résistance mécanique est nettement supérieure.
[0031] Notamment, des tests ont été effectués par le Demandeur en comparaison d’un acier connu sous le nom « lmex700 », ou S 690 QL selon la norme européenne EN 10025-6 : Mars 2005, et initialement utilisé pour réaliser la tôle (11 ) et le 15CDV6.
[0032] Les tests effectués résident dans des essais de flexion sur des éprouvettes en lmex700 et des éprouvettes en 15CDV6. Les éprouvettes possèdent des dimensions identiques, à l’exception de l’épaisseur en 4 mm pour l’Imex 700 et en 3 mm pour le 15CDV6. Lors du test de flexion, l’éprouvette est maintenue horizontalement et fixement à une extrémité par une bride et une masse est suspendue à l’autre extrémité de l’éprouvette. Une section de l’éprouvette, proche de la bride, a été réduite pour garantir que l’éprouvette plie à cet endroit. La distance entre l’extrémité libre de l’éprouvette et la zone de section réduite est de 150 mm
[0033] L’éprouvette est d’abord testée à une température de 21 °C en suspendant des masses jusqu’à déformation plastique de la section réduite.
[0034] Ensuite une nouvelle éprouvette est testée en suspendant des masses et en chauffant la section réduite à 600°C. L’éprouvette est ensuite laissée refroidir à l’air libre et sa rectitude est contrôlée pour savoir si la limite élastique est dépassée. Les essais sont répétés avec des masses différentes jusqu’à trouver la limite entre la déformation élastique et plastique.
[0035] Les résultats des tests sont compilés dans le tableau ci-dessous, en notant qu’étant donné la différence d’épaisseur entre les éprouvettes, la contrainte induite calculée a été normalisée pour tenir compte de ladite différence.
[0036] [Table 1]
0037] On constate donc que le 15CDV6 résiste à une contrainte induite de 785 Mpa en étant chauffé à 600°C alors que l’Imex 700 ne résiste qu’à une contrainte de 459 Mpa. Le 15CDV6 est donc 70% plus résistant que le lmex700.
[0038] Puisque la tôle (11 ) peut résister à des sollicitations supérieures, la plaquette (10) est plus performante et le frein (30) est conçu pour des efforts de freinage plus importants.
[0039] Dans ce cas, les plaquettes (10) et le disque (40) chauffent plus lors de leur utilisation, et lors d’utilisation intensives, ils peuvent atteindre des températures élevées, supérieures à 700°C.
[0040] La vitesse de rotation élevée du disque (40) induit un refroidissement rapide par convection, de sorte que le disque (40) subit des cycles de trempe à intervalles réguliers. De tels cycles de montées et de descentes brutales en température impliquent une fatigue thermique au disque (40), qui se fragilise.
[0041] Afin de pallier cet inconvénient, le disque (40) est réalisé dans un acier non trempable, du type acier de cémentation, c’est-à-dire qu’il comprend moins de 0,3% de carbone. Un tel disque (40) est donc moins sensible aux cycles de température qu’on obtient avec la plaquette (10) améliorée selon l’invention.
[0042] Il est donc possible de concevoir une plaquette (10) plus légère, notamment en diminuant l’épaisseur de la tôle (11 ). Par exemple, celle-ci mesure entre 2 mm et 6 mm d’épaisseur seulement. En pratique, il est possible d’augmenter les performances, à épaisseur de tôle constante, ou de diminuer l’épaisseur de la tôle, à performances constantes. Par exemple, la tôle peut passer de 6 mm d’épaisseur à 4,5mm, en gardant les mêmes performances.
[0043] Afin qu’une diminution de l’épaisseur ne fragilise pas les surfaces de liaison cinématique de la plaquette (10) avec l’étrier (20), ces moyens de liaison comprennent une portion renforcée (19). [0044] Mais la direction des freinages importants est toujours la même, celle de l’avance du véhicule : il n’est donc pas judicieux de renforcer l’intégralité des moyens de liaison cinématique, mais seulement les surfaces qui s’opposent aux efforts de freinage importants.
[0045] La plaquette (10) est, dans le mode illustré, dissymétrique : une seule portion renforcée (19) est présente, disposée de manière à retenir la plaquette (10) selon la direction de freinage (DF) illustrée aux figures 3 et 6. Les plaquettes (10) étant dissymétriques, il convient de ne pas les monter à l’envers sur l’étrier (20). Des moyens de détrompage sont donc présents.
[0046] Les figures 3 et 4 illustrent un premier mode de réalisation, dans lequel :
- les moyens de détrompage sont une différence entre un premier diamètre de montage et un second diamètre de montage ;
- la portion renforcée (19) est le second diamètre, qui est supérieur au premier diamètre.
[0047] Plus précisément, la tôle support (11 ) présente une première oreille (17a) du premier diamètre, et une seconde oreille (17b) du second diamètre, et chaque oreille (17a, 17b) est configurée pour coopérer respectivement avec une première douille (21a) du premier diamètre et une seconde douille (21 b) du second diamètre, reliant des mâchoires (20a, 20b) de l’étrier (20) et réalisant ainsi une liaison glissière entre la plaquette (10) et l’étrier (20).
[0048] Puisque le second diamètre est supérieur au premier diamètre, la surface de la liaison encaissant les efforts de freinage importants est supérieure. Inversement, la pression de contact est moindre et le matage de cette surface est évité.
[0049] En revanche, conserver un premier diamètre inférieur permet d’utiliser une première douille plus petite, donc plus légère.
[0050] Afin que la première douille (21a) et la seconde douille (21 b) ne soient pas inversées dans l’étrier (20), leur montage intègre également des moyens de détrompage. Par exemple, la première douille (21a) présente une première longueur, et la seconde douille (21b) présente une seconde longueur différente de la première longueur. [0051] Les figures 5 et 6 illustrent un second mode de réalisation dans lequel :
- les moyens de détrompage sont une dissymétrie de la tôle (11 ), qui laisse un passage (16) pour une butée (22) de l’étrier (20). ;
- la portion renforcée (19) est un agrandissement de la tôle (11 ), du côté opposé au passage (16).
[0052] Le passage (16), qui est dans le mode illustré sous forme d’un biseau, sert à ce que la butée (22) n’autorise le montage de la plaquette (10) que dans un seul sens de montage. Ce passage (16) est ménagé du côté d’une première oreille (17a) de la tôle (11 ), qui n’encaisse pas les efforts importants de freinage, dû au sens de montage de la plaquette (10).
[0053] La portion renforcée (19) est disposée du côté d’une seconde oreille (17b) de la tôle, qui encaisse les efforts importants de freinage, dû à son sens de montage.
[0054] La portion renforcée (19), sous forme d’un agrandissement des dimensions, permet d’augmenter localement le moment quadratique de la tôle (11 ), empêchant ainsi sa déformation sous charge. Du côté de la première oreille (17a), il n’est pas nécessaire d’augmenter le moment quadratique, donc la dimension de la tôle est au contraire réduite.
[0055] Dans ce mode, les deux douilles (21 ) reliant les mâchoires (20a, 20b) de l’étrier (20) sont de diamètres identiques.
[0056] L’étrier (20) possède quant à lui ses propres moyens de détrompage pour ne pas être monté à l’envers sur le véhicule.
[0057] Par ailleurs, la plaquette (10), l’étrier (20) et le frein (30) peuvent être conformés différemment des exemples donnés sans sortir du cadre de l’invention, qui est défini par les revendications.
[0058] En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation et variantes mentionnés ci-dessus peuvent être, en totalité ou pour certaines d’entre elles, combinées entre elles. Ainsi, la plaquette (10), l’étrier (20) et le frein (30) peuvent être adaptés en termes de coût, de fonctionnalités et de performances.

Claims

Revendications
[Revendications 1] Plaquette (10) pour étrier (20) de frein (30) à disque (40), la plaquette (10) comprenant une tôle support (11 ) recevant une garniture (13) caractérisée en ce que la tôle support (11 ) est réalisée en acier comprenant moins de 0,3% en masse de carbone, et du vanadium dans une quantité comprise entre 0,2 et 0.3% en masse.
[Revendications 2] Plaquette (10) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la tôle support (11 ) est réalisée en acier 15CDV6.
[Revendications 3] Plaquette (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tôle support (11 ) présente une épaisseur comprise entre 2mm et 6mm.
[Revendications 4] Plaquette (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tôle (11 ) présente des moyens de liaison cinématique avec un étrier (20), et une partie de ces moyens de liaison est configurée pour résister à des efforts mécaniques plus importants que le reste des moyens de liaison et prend la forme d’une portion renforcée (19).
[Revendications 5] Plaquette (10) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la tôle support (11 ) présente une première oreille (17a) d’un premier diamètre, et une seconde oreille (17b) d’un second diamètre supérieur au premier diamètre, et chaque oreille (17a, 17b) est configurée pour coopérer respectivement avec une première douille (21 a) et une seconde douille (21 b) d’un étrier (20), réalisant une liaison glissière entre la plaquette (10) et l’étrier (20), et la portion renforcée (19) est l’oreille (17b).
[Revendications 6] Plaquette (10) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la tôle support (11 ) présente une première oreille (17a) et une seconde oreille (17b) configurées pour coopérer respectivement avec des douilles (21 ) d’un étrier (20) de diamètres identiques, réalisant une liaison glissière entre la plaquette (10) et l’étrier (20), et la portion renforcée (19) est une augmentation des dimensions de la tôle (11 ) à proximité de la seconde oreille (17b).
[Revendications 7] Etrier (20) pour frein (30) à disque (40) équipé d’une plaquette (10) selon l’une des revendications précédentes.
[Revendications 8] Étrier (20) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comprend une première douille (21a) d’un premier diamètre et d’une première longueur, et une seconde douille (21 b) d’un second diamètre différent du premier diamètre et d’une seconde longueur différente de la première longueur, les douilles (21a, 21 b) reliant deux mâchoires (20a, 20b) de l’étrier (20), l’étrier (20) recevant des plaquettes comprenant un tôle support (11 ) présentant une première oreille (17a) du premier diamètre, et une seconde oreille (17b) du second diamètre, chaque oreille (17a, 17b) est configurée pour coopérer respectivement les douilles (21a, 21 b).
[Revendications 9] Étrier (20) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comprend :
- deux douilles (21 ) de diamètres identiques reliant deux mâchoires (20a, 20b) de l’étrier (20) ;
- deux plaquettes (10) présentant des oreilles (17a, 17b) configurées pour coopérer avec les douilles (21 ) ;
- une butée (22) ; la tôle support (11 ) présente une partie dissymétrique (16) configurée pour laisser un passage à la butée (22).
[Revendications 10] Frein (30) à disque (40) configuré pour recevoir un étrier (20) selon l’une des revendications 7 à 9, et comprenant un disque (40) réalisé en acier de cémentation, de préférence du 18NiCr5-4 ou du 16NC6.
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