FR3140411A1 - BRAKE CALIPER COMPRISING A PISTON IN WHICH A SPACER FORMING A THERMAL BARRIER IS FIXED - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un étrier de frein (2) pour un dispositif de freinage à disque de frein (4), comportant une chambre de commande de freinage (21) adaptée pour être ouverte en direction du disque de frein (4), dans laquelle est monté coulissant un piston (5) qui comporte une chambre interne (51) adaptée pour être ouverte en direction du disque de frein (4), ladite chambre interne (51) comportant une entretoise (6) qui est réalisée dans un matériau isolant thermiquement, ladite entretoise (6) étant en saillie du piston (5), en direction du disque de frein (4), l’entretoise (6) et le piston (5) comportant des moyens de fixation (52, 62, 71) pour fixer l’entretoise (6) dans la chambre interne (51) du piston (5), les moyens de fixation (52, 62, 71) comportant un anneau élastique (71) positionné de telle sorte à bloquer en translation l’entretoise (6) dans la chambre interne (51) du piston (5). Figure pour l’abrégé : Fig. 2The invention relates to a brake caliper (2) for a brake disc braking device (4), comprising a brake control chamber (21) adapted to be opened towards the brake disc (4), in which is slidably mounted a piston (5) which comprises an internal chamber (51) adapted to be open towards the brake disc (4), said internal chamber (51) comprising a spacer (6) which is made of a thermally insulating material , said spacer (6) projecting from the piston (5), in the direction of the brake disc (4), the spacer (6) and the piston (5) comprising fixing means (52, 62, 71) for fix the spacer (6) in the internal chamber (51) of the piston (5), the fixing means (52, 62, 71) comprising an elastic ring (71) positioned in such a way as to block the spacer in translation ( 6) in the internal chamber (51) of the piston (5). Figure for abstract: Fig. 2
Description
La présente invention concerne un dispositif de freinage à refroidissement amélioré.The present invention relates to an improved cooling braking device.
La présente invention concerne un étrier de frein pour un dispositif de freinage à disque de frein, comportant une chambre de commande de freinage adaptée pour être ouverte en direction du disque de frein, dans laquelle est monté coulissant un piston, ledit piston comportant une chambre interne adaptée pour être ouverte en direction du disque de frein, ladite chambre interne comportant une entretoise qui est réalisée dans un matériau isolant thermiquement, ladite entretoise comportant une partie s’étendant en saillie de la chambre interne du piston, en direction du disque de frein, l’entretoise et le piston comportant des moyens de fixation pour fixer l’entretoise dans la chambre interne du piston.The present invention relates to a brake caliper for a brake disc braking device, comprising a braking control chamber adapted to be open towards the brake disc, in which a piston is slidably mounted, said piston comprising an internal chamber adapted to be open towards the brake disc, said internal chamber comprising a spacer which is made of a thermally insulating material, said spacer comprising a part extending projecting from the internal chamber of the piston, towards the brake disc, the spacer and the piston comprising fixing means for fixing the spacer in the internal chamber of the piston.
L’aérodynamique d’un véhicule est fortement impactée par les ajourages qui sont formés dans le voile d’une roue pour refroidir le dispositif de freinage, le fait de fermer d’avantage le voile de la roue augmente la température du dispositif de freinage en cas de fortes sollicitations et en particulier la température du fluide hydraulique.The aerodynamics of a vehicle are strongly impacted by the openings which are formed in the web of a wheel to cool the braking device; closing the wheel web further increases the temperature of the braking device by cases of heavy stress and in particular the temperature of the hydraulic fluid.
Ainsi, lors de fortes descentes de col de montagne, les freins sont fortement sollicités, les disques et le fluide hydraulique de freinage peuvent atteindre des températures très élevées pouvant mettre en défaut le fonctionnement du dispositif de freinage, et en particulier créer l’apparition de bulles d’air dans le fluide hydraulique si celui-ci dépasse la température maximum d’utilisation, le mettant en ébullition.Thus, during steep descents from mountain passes, the brakes are heavily used, the discs and the hydraulic braking fluid can reach very high temperatures which can disrupt the operation of the braking device, and in particular create the appearance of air bubbles in the hydraulic fluid if it exceeds the maximum operating temperature, causing it to boil.
Le problème principal qui risque de mettre en ébullition le fluide hydraulique de freinage provient de la température du disque de frein qui est sous-alimenté en air frais du fait d’un voile de roue favorisant l’aérodynamique, faisant que le disque risque de monter à une température de 700°c, transmettant une partie de cette chaleur aux plaquettes de frein qui vont faire monter en température de l’étrier de frein et du fluide hydraulique contenu dans l’étrier.The main problem which risks causing the hydraulic braking fluid to boil comes from the temperature of the brake disc which is under-supplied with fresh air due to wheel runout favoring aerodynamics, causing the disc to risk rising. at a temperature of 700°c, transmitting part of this heat to the brake pads which will increase the temperature of the brake caliper and the hydraulic fluid contained in the caliper.
Le document FR3114134 divulgue un étrier de frein qui comporte une entretoise qui est réalisée dans un matériau isolant thermiquement et qui est positionnée entre le piston de l’étrier de frein et la première des deux plaquettes de freinage.Document FR3114134 discloses a brake caliper which includes a spacer which is made of a thermally insulating material and which is positioned between the piston of the brake caliper and the first of the two brake pads.
Mais dans ce document, sont divulgués différents modes de réalisation qui sont difficiles à mettre en œuvre et qui présentent des problèmes de sécurité en cas de casse de l’entretoise lors du fonctionnement du dispositif de freinage.But in this document, different embodiments are disclosed which are difficult to implement and which present safety problems in the event of breakage of the spacer during operation of the braking device.
Le dispositif selon l’invention permet de remédier à ces inconvénients.The device according to the invention makes it possible to remedy these drawbacks.
Il comporte en effet un étrier de frein pour un dispositif de freinage à disque de frein, comportant une chambre de commande de freinage adaptée pour être ouverte en direction du disque de frein, dans laquelle est monté coulissant un piston, ledit piston comportant une chambre interne adaptée pour être ouverte en direction du disque de frein, ladite chambre interne comportant une entretoise qui est réalisée dans un matériau isolant thermiquement, ladite entretoise comportant une partie s’étendant en saillie de la chambre interne du piston, en direction du disque de frein, l’entretoise et le piston comportant des moyens de fixation pour fixer l’entretoise dans la chambre interne du piston, les moyens de fixation comportant un anneau élastique positionné de telle sorte à bloquer en translation l’entretoise dans la chambre interne du piston.It in fact comprises a brake caliper for a brake disc braking device, comprising a braking control chamber adapted to be open towards the brake disc, in which a piston is slidably mounted, said piston comprising an internal chamber adapted to be open towards the brake disc, said internal chamber comprising a spacer which is made of a thermally insulating material, said spacer comprising a part extending projecting from the internal chamber of the piston, towards the brake disc, the spacer and the piston comprising fixing means for fixing the spacer in the internal chamber of the piston, the fixing means comprising an elastic ring positioned so as to block the spacer in translation in the internal chamber of the piston.
Selon une première caractéristique de l’invention, une paroi latérale interne du piston délimitant ladite chambre interne et une paroi latérale externe de l’entretoise comportent chacune une gorge, lesdites deux gorges étant positionnées en regard l’une de l’autre, l’anneau élastique étant positionné dans lesdites deux gorges.According to a first characteristic of the invention, an internal side wall of the piston delimiting said internal chamber and an external side wall of the spacer each comprise a groove, said two grooves being positioned facing each other, the elastic ring being positioned in said two grooves.
Selon une deuxième caractéristique de l’invention, l’anneau élastique est formé par un anneau élastique conique, un anneau élastique ondulé ou un jonc d’arrêt.According to a second characteristic of the invention, the elastic ring is formed by a conical elastic ring, a corrugated elastic ring or a snap ring.
Selon une troisième caractéristique de l’invention, l’entretoise dépasse de 2 mm de la chambre interne du piston.According to a third characteristic of the invention, the spacer protrudes 2 mm from the internal chamber of the piston.
Selon une quatrième caractéristique de l’invention, l’entretoise se prolonge jusqu’au fond de la chambre interne du piston.According to a fourth characteristic of the invention, the spacer extends to the bottom of the internal chamber of the piston.
Selon une cinquième caractéristique de l’invention, le piston est réalisé en acier et l’entretoise est réalisée en bakélite.According to a fifth characteristic of the invention, the piston is made of steel and the spacer is made of bakelite.
La présente invention concerne aussi un véhicule qui comporte un dispositif de freinage avec au moins une des caractéristiques précédentes.The present invention also relates to a vehicle which comprises a braking device with at least one of the preceding characteristics.
La présente invention concerne aussi un dispositif de freinage qui comporte un étrier de frein qui comporte au moins un des caractéristiques précédentes et un véhicule qui comporte un tel dispositif de freinage.The present invention also relates to a braking device which comprises a brake caliper which comprises at least one of the preceding characteristics and a vehicle which comprises such a braking device.
Les dessins annexés illustrent l’invention :The accompanying drawings illustrate the invention:
En référence aux figures 1 et 2, le dispositif de freinage 1 comporte un étrier de frein 2 équipé de deux plaquettes de friction 3 et d’un disque de frein 4.With reference to Figures 1 and 2, the braking device 1 comprises a brake caliper 2 equipped with two friction pads 3 and a brake disc 4.
L’étrier de frein 2 comporte des moyens de serrage adaptés pour, lors d’une commande de freinage, déplacer une première plaquette de friction 31 contre une première piste de friction 41 d’une première face du disque de frein 4, cette première friction entraînant le déplacement en sens opposé de l’étrier de frein 2 et par suite, le déplacer d’une seconde plaquette de friction 32 contre une seconde piste de friction 42 d’une seconde face du disque de frein 4 et cela tel que connu de l’état de la technique pour un étrier de frein 2 dit flottant.The brake caliper 2 comprises clamping means adapted to, during a braking command, move a first friction pad 31 against a first friction track 41 of a first face of the brake disc 4, this first friction causing the brake caliper 2 to move in the opposite direction and consequently move it by a second friction pad 32 against a second friction track 42 of a second face of the brake disc 4 and this as known from the state of the art for a so-called floating brake caliper 2.
Les moyens de serrage comportent un piston 5 monté coulissant dans une chambre de commande de freinage 21 formée dans l’étrier 2.The clamping means comprise a piston 5 slidably mounted in a braking control chamber 21 formed in the caliper 2.
L’étrier 2 comporte des conduits qui permettent d’alimenter la chambre de commande de freinage 21 en fluide hydraulique pour actionner le déplacement des plaquettes de friction 3 contre les pistes de friction du disque de frein 4 lors de ladite commande de freinage.The caliper 2 comprises conduits which make it possible to supply the braking control chamber 21 with hydraulic fluid to actuate the movement of the friction pads 3 against the friction tracks of the brake disc 4 during said braking command.
Le piston 5 comportant une chambre interne 51 adaptée pour être ouverte en direction des plaquettes de friction 3 et qui est adaptée pour contenir une entretoise 6 réalisée dans un matériau isolant thermique.The piston 5 comprising an internal chamber 51 adapted to be open towards the friction plates 3 and which is adapted to contain a spacer 6 made of a thermal insulating material.
L’entretoise 6 est en saillie de la chambre interne 51 du piston 5 de 2 mm, de telle sorte à exercer une pression sur la première plaquette de friction 31 lors de la commande d’un freinage, sans que le piston 5 ne soit trop proche de la première plaquette de friction 31 pour limiter le transfert thermique de la température des plaquettes de friction 31 vers le piston 5.The spacer 6 projects from the internal chamber 51 of the piston 5 by 2 mm, so as to exert pressure on the first friction plate 31 when braking, without the piston 5 being too close to the first friction plate 31 to limit the thermal transfer of the temperature from the friction plates 31 to the piston 5.
L’entretoise 6 est présente pour isoler thermiquement la première plaquette de friction 31 du piston 5 et par suite limiter l’échauffement thermique du fluide hydraulique.The spacer 6 is present to thermally isolate the first friction plate 31 from the piston 5 and therefore limit the thermal heating of the hydraulic fluid.
Le faible dépassement de 2 mm en saillie de la chambre interne 51 du piston 5 de l’entretoise 6 permet de sécuriser le fonctionnement du dispositif de freinage, car en cas de casse ou de toutes autres dégradations de l’entretoise 6, le piston 5 est apte à reprendre sa fonction d’appui contre la première plaquette de friction 31 lors de la commande d’un freinage sans que le conduction ne se retrouve temporairement avec une variation important de l’enfoncement de la pédale de frein, pouvant créer l’impression de ne plus avois de frein.The slight projection of 2 mm from the internal chamber 51 of the piston 5 of the spacer 6 makes it possible to secure the operation of the braking device, because in the event of breakage or any other damage to the spacer 6, the piston 5 is capable of resuming its support function against the first friction plate 31 when braking is controlled without the conduction being temporarily found with a significant variation in the depression of the brake pedal, which could create the impression of no longer having a brake.
L’entretoise 6 en plus d’avoir des qualités d’isolement thermique, avec un coefficient de conductivité très bas, doit aussi jouer un rôle d’isolant vibratoire pour ne pas amplifier les bruits de freinage.Spacer 6, in addition to having thermal insulation qualities, with a very low conductivity coefficient, must also play a role as a vibration insulator so as not to amplify braking noise.
Différentes matières peuvent être envisagées comme un alliage de titane, de l’inox et de manière préférentielle, de la bakélite.Different materials can be considered such as a titanium alloy, stainless steel and preferably bakelite.
Le terme bakélite désigne une matière formulée par un stratifié constitué de couches de tissu de coton de grande résistance, imprégné de résine phénoplaste, agglomérés à chaud sous haute pression, offrant à la fois une faible conduction thermique et une forte résistance à la chaleur.The term bakelite designates a material formulated by a laminate made up of layers of high-strength cotton fabric, impregnated with phenoplast resin, hot-bonded under high pressure, offering both low thermal conduction and high heat resistance.
Pour assurer un bon maintien de l’entretoise 6 dans la chambre interne 51 du piston 5 est prévu une première gorge 52 formée le long de la paroi latérale interne de la chambre interne 51 du piston 5 et une seconde gorge 62 formée le long de la paroi latérale externe de l’entretoise 6, avec la première gorge 52 qui est positionnée en regard de la seconde gorge 62 et dans les deux gorges est positionné anneau élastique.To ensure good retention of the spacer 6 in the internal chamber 51 of the piston 5, a first groove 52 is provided formed along the internal side wall of the internal chamber 51 of the piston 5 and a second groove 62 formed along the external side wall of the spacer 6, with the first groove 52 which is positioned opposite the second groove 62 and in the two grooves is positioned elastic ring.
Dans la
Dans la
Dans la
Dans le troisième mode de réalisation, le jonc d’arrêt 73 s’écrase lors du montage de l’entretoise 6 dans le piston 5, faisant que la seconde gorge 62 peut présenter la même profondeur que la première gorge 52.In the third embodiment, the retaining ring 73 is crushed during the assembly of the spacer 6 in the piston 5, causing the second groove 62 to have the same depth as the first groove 52.
Dans les deux premiers modes de réalisation, l’anneau élastique est entièrement contenu dans la seconde gorge 62 lors du montage de l’entretoise 6 dans le piston 5, faisant que la seconde gorge 62 doit présenter une profondeur égale à la largeur de la branche de l’anneau élastique, la première gorge 52 restant de plus faible profondeur.In the first two embodiments, the elastic ring is entirely contained in the second groove 62 when mounting the spacer 6 in the piston 5, meaning that the second groove 62 must have a depth equal to the width of the branch of the elastic ring, the first groove 52 remaining of shallower depth.
Dans ces trois modes de réalisation, est toujours présent un piston 5 qui ne reçoit que de petits aménagements ce qui rend la mise en place d’une telle entretoise 6 d’une grande simplicité, ne modifiant pas dans son ensemble la conception de l’étrier 2.In these three embodiments, there is always a piston 5 which only receives small adjustments which makes the installation of such a spacer 6 very simple, not modifying the design of the whole. stirrup 2.
La taille de l’entretoise 6 est aussi favorable à former un bon isolant thermique au fluide hydraulique permettant sans trop de difficultés à atteindre l’objectif de maintenir le fluide en dessous des 150°C.The size of the spacer 6 is also favorable for forming a good thermal insulator for the hydraulic fluid, making it possible without too much difficulty to achieve the objective of maintaining the fluid below 150°C.
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