Piston perfectionné pour freins à disque.
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tionné pour des freins à disque, tels que les freins à disque de véhicules automobiles. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à un piston de frein en matière plastique perfectionné qui comporte un capuchon métallique positionné sur la face du piston qui est agencée de façon à venir en appui contre le patin de frein ou les moyens de fixation du patin de frein,tels qu'une attache de patin. Le capuchon forme un couvercle protecteur pour la face du piston en matière plastique la plus proche des moyens de freinage et il
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l'attache de patin de frein et il constitue également un
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capuchon métallique peut servir de moyen pour protéger le cache-poussière des effets nuisibles de la chaleur.
On décrira ci-après la présente invention en se référant à son application aux freins à disque destinés principalement à être utilisés sur des véhicules automobiles; il est bien entendu que le présent piston perfectionné est également susceptible d'être adapté à des freins à piston utilisés sur véhicules de chemin de fer et dans des applications industrielles,par exemple dans des moteurs.
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sé comme frein à disque dans les automobiles est du type à pistons opposés. Dans un tel type, un piston est positionné adjacent à chaque côté d'un disque de frein et repousse.son patin ou garniture de frein respectif contre le disque pour produire une action de freinage. D'autres types d'ensembles de frein auquel la présente invention peut être également appliquée sont ceux dans lesquels un unique piston est utilisé pour déplacer les patins ou garnitures de frein en contact avec les deux faces du disque de frein en utilisant un étrier coulissant pour produire une action de freinage.
Aux débuts de l'utilisation des freins à disque dans les automobiles, les pistons employés étaient métalliques et étaient habituellement fabriqués en acier chromé et ils né-
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teuses. Plus récemment, on a fabriqué des pistons pour freins à disque en matière plastique,habituellement un composé de moulage à base de résine phénolique. On peut fabriquer de tels pistons en utilisant des techniques de moulage connues. Des pistons en matière plastique typiques ont été décrits dans le brevet des EUA n[deg.] 4.170.926 dont les enseignements
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cription par la référence qui y est faite ici. Les pistons en matière plastique peuvent être moulés avec au moins un bourrelet annulaire sur la partie éjectrice du moule pour créer une contre-dépouille qui facilite le retrait du piston hors du moule lorsque le moule est ouvert. Jusqu'à présent, de tels bourrelets éjecteurs ont été positionnés sur
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le fonctionnement du piston. On a maintenant trouvé que le bourrelet éjecteur peut être utilisé pour réaliser un piston de frein perfectionné.
Les modèles les plus récents de pistons en matière plastique sont constitués par un cylindre évidé qui comporte une rainure intérieure pour retenir une attache de patin de frein. La rainure doit nécessairement être formée après l'opération démoulage et elle nécessite l'exécution d'une étape d'usinage. De tels pistons peuvent également nécessiter la formation d'une rainure formée typiquement sur la paroi extérieure pour retenir un cache-poussière ou couvercle protecteur. La formation d'une rainure de retenue de cache-poussière dans le piston nécessite également l'exécution d'un usinage après le moulage ce qui, à son tour, ajoute une nouvelle étape d'usinage.
On a trouvé maintenant que le bourrelet ou les bourrelets éjecteurs que l'on considérait précédemment comme une nécessité inutilisable peuvent être employés pour supprimer une ou plusieurs.étapes d'usinage. Dans les situations dans lesquelles le bourrelet éjecteur n'est pas utilisé ou dans lesquelles l'emploi d'un tel bourrelet n'est pas désiré,on peut utiliser d'autres moyens d'ancrage.
Le piston en matière plastique perfectionné de la présente invention comporte un capuchon ou face métallique qui fournit un moyen pour attacher un patin de frein ou un ensemble de patin de frein ou fournit une rainure de montage de cache-poussière; dans un mode de réalisation particulièrement préféré, le capuchon métallique fournit à la fois un moyen de retenue de patin de frein et une rainure de montage de cache-poussière. Tous les capuchons métalliques de la présente invention peuvent être munis de moyens pour protéger le cache-poussière de la chaleur.
Le présent piston est composé d'un corps cylindrique en matière plastique qui comporte une extrémité ouverte et une
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fins structurales ou autres et une telle caractéristique ,
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sente description. Dans un mode de réalisation, au moins un bourrelet annulaire s'étend à partir de la paroi du corps de piston à un emplacement contigu ou adjacent à l'extrémité ouverte. Le ou les bourrelets sont avantageusement des bourrelets éjecteurs utilisés à la fin de l'opération de moulage pour retirer la pièce du moule. Un capuchon métallique s'étend au-dessus de la paroi d'extrémité de l'extrémité ouverte du corps cylindrique et est fixé au corps par enclenchement brusque ou par rétreinte au-delà du bourrelet annulaire. Le capuchon est agencé de façon à pouvoir recevoir et retenir une attache de patin de frein ou à former une rainure de montage de cache-poussière et_,dans un mode de réalisation particulièrement préféré, il fournit à la fois des moyens de retenue de patin de frein et une rainure de montage de cache-poussière.
Bien que l'on ait décrit ici l'invention en se référant
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rieure du piston, d'autres modes de réalisation n'utilisent pas de tels bourrelets. L'un des moyens de remplacement utilisables pour ancrer ou fixer le capuchon métallique au piston dans le cas où il n'est pas prévu de.bourrelet annulaire
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normalement régulière de l'intérieur du capuchon. Une telle modification peut consister à former des griffes de sertis-sage, des crans ou des lancettes dans le bord métallique en un ou.plusieurs emplacements ou à denteler tout ou partie du bord métallique. Une autre solution consiste à utiliser un filetage moulé dans la paroi intérieure ou dans la paroi extérieure du piston en un emplacement adjacent à son extrémité ouverte et un filetage correspondant formé dans le capu-
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Tous les modes de réalisation ci-dessus de l'invention peuvent être,en outre,modifiés pour comporter un prolongement métallique qui sert d'écran thermique pour le cachepoussière.. Dans la pratique normale,les cache-poussière sont soumis à la chaleur engendrée lors du fonctionnement des freins à disque. Habituellement, il n'existe aucun moyen de protection du cache-poussière et ce dernier se détériore.
Le capuchon métallique,fournit un moyen pour réaliser un écran thermique. Le capuchon métallique est prolongé vers �'extérieur au-dessus du cache-poussière pour protéger le cache- poussière des effets nuisibles de la chaleur. L'écran thermique peut être réalisé sous différentes formes physiques comme on le montrera ci-après.
Le capuchon métallique peut être revêtu d'une couche de matière plastique.ou autre surface pour former un écran d'isolation acoustique et thermique. Un tel revêtement est particulièrement: avantageux sur la surface qui est en contact avec la contre-plaque.du disque ou lui fait face. Un revête- ment approprié à cette fin est un revêtement en caoutchouc
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Le présent piston composite supprime l'étape d'usinage employée peur former une rainure dans le piston afin de fournir un moyen pour retenir le patin de frein ou le cachepoussière. Par conséquent, le présent piston peut être fabriqué avec une plus mince section de paroi que les pistons en matière plastique de la technique antérieure. En outre, le présent piston composite comporte une couche formant écran acoustique qui assure un fonctionnement plus silencieux des freins de véhicule. La. face métallique réduit également l'éraillure de la surface par frottement contre la contre-plaque du patin de frein et la déformation du piston sous l'action d'une charge de compression élevée à une température élevée. La face métallique fournit un moyen perfectionné pour dissiper la chaleur.
Le capuchon métallique protège, .en outre, les bords du piston à l'encontre d'un ébrèchement et autres dommages et il fournit une surface d'appui qui peut être utilisée lors de la réparation du frein.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront
à la lecture de la description détaillée qui va suivre et se réfère aux dessins annexés dans lesquels:
les Fig. 1 à 11 sont des vues en élévation,avec coupe partielle,du présent piston composite, pour illustrer divers modes de réalisation préférés de la présente invention.
Comme représenté sur la Fig. 1 à laquelle on se référera maintenant, un piston cylindrique 11 comporte une extrémité fermée 13 et une extrémité ouverte 15. Un bourrelet annulaire
17'fait saillie au-dessus de la paroi intérieure du piston 11. Un capuchon métallique 19,de préférence en acier, s'étend audessus de la paroi d'extrémité 14 de l'extrémité ouverte 15 <EMI ID=14.1> enclenchement brusque ou par retreinte au-delà du bourrelet
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de façon à pouvoir recevoir une attache de patin de frein .. classique (non représentée) en recevant intérieurement cette attache de frein et en assurant sa fixation par enclenche-
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doit être usinée pour fournir un moyen pour retenir un cache-
<EMI ID=17.1> .La Fig. 2. représente un mode .de réalisation de l'inven- <EMI ID=18.1>
petit diamètre extérieur contiguë à l'extrémité ouverte 15. Un bourrelet annulaire 27 est positionné à l'intérieur ou le
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puchon métallique 19, dans ce mode de réalisation, s'étend audessus de la paroi d'extrémité 14 du piston 11 et la recouvre et il est monté par enclenchement brusque ou retreinte audelà du bourrelet 27 suivant le bord de sa partie galbée 29 et il délimite ainsi une rainure 31 agencée pour recevoir et' retenir un cache-poussière classique, non représenté. Dans
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rainure 33 pour fournir un moyen approprié pour retenir une
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mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention suivant lequel le piston 11 comporte une partie 25 de plue ; petit diamètre extérieur ainsi qu'un bourrelet annulaire in-
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chon métallique 19 s'étend au-dessus de la paroi d'extrémité .14 de l'extrémité ouverte 15 et la recouvre et il est monté par enclenchement brusque ou par retreinte au-delà à la fois du bourrelet 17 et du bourrelet 27. Dans l'exemple représenté sur la Fig. 3, deux bourrelets annulaires 17 et 27 sont' utilisés; cependant il est bien entendu qu'un unique bourre- . let soit intérieur, soit extérieur, peut être utilisé pour <EMI ID=24.1>
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sique introduite dans l'extrémité ouverte et il forme également une rainure 31 pour retenir un cache-poussière classique.
Dans le mode de réalisation représenté sur la Fig. 4, le piston cylindrique 11 comporte. une extrémité fermée 13 et une
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rencê . en acier, s'étend au-dessus de la paroi. d'extrémité 14 de l'extrémité ouverte 15 du piston 11 et la recouvre et il
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34 formées le long'du bord de la partie galbée 21. Les griffes
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piston 11. Le capuchon 19 est agencé pour recevoir une attache de patin de frein classique, non représentée, en recevant intérieurement l'attache de patin de frein qui y est fixée par enclenchement brusque. Dans ce mode de réalisation, une rainure 23 doit être usinée pour former un moyen de retenue pour un cache-poussière.
La Fig. 5 représente un mode de réalisation dans lequel le piston comporte une partie 2 5 de plus petit diamètre extérieur. Le capuchon métallique 19 s'étend au-dessus de la paroi d'extrémité 14 de l'extrémité ouverte 15 et il est fixé au piston 11 par une ou plusieurs griffes de sertissage 34 formées le long du bord de la partie galbée 21. Les griffes s'enfoncent dans la paroi intérieure 35 du piston pour maintenir le capuchon métallique 19 en place sur le piston 11. Dans le mode de réalisation représenté sur la Fig. 5, il n'est pas utilisé de bourrelet annulaire; cependant, on comprendra qu'uri bourrelet annulaire pourrait être utilisé pour assurer une fixation complémentaire du capuchon 19 au piston
11. Le capuchon 19 fournit un moyen pour retenir une attache de patin de frein introduite dans l'extrémité ouverte 15 et il fournit également, au moyen de la partie galbée 29,une rainure 31 pour retenir un cache-poussière classique.
Dans le mode de réalisation représenté sur la Fig. 6, le piston 11 comporte une partie 25 de plus petit diamètre extérieure et la paroi intérieure est munie d'une rampe 36 de sorte que le diamètre de la paroi intérieure 35 est plus petit au voisinage de l'extrémité fermée 13 qu'au niveau de la paroi d'extrémité 14. Un capuchon métallique 19 s'étend au-. dessus de la paroi d'extrémité 14 de l'extrémité ouverte 15 et est fixé au piston 11 par un ou plusieurs crans 37 for-
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s'enfoncent dans la paroi intérieure 35 du piston pour maintenir le capuchon métallique 19 en place sur le piston 11. Dans l'exemple représenté sur la Fig. 6, aucun bourrelet annulaire n'est utilisé ;*cependant, on comprendra qu'on peut uti-
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ton 11. Le capuchon 19 fournit un moyen pour retenir une attache de patin de frein classique introduite dans l'extrémité ouverte 15 et - il délimite également, grâce à la partie galbée
29,une rainure 31 pour retenir un cache-poussière classique.
Dans le mode de réalisation représenté sur la Fig.7, le
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extrémité ouverte 15 et une partie 25 de plus petit diamètre extérieur contiguë à l'extrémité ouverte 15.. Un capuchon mé-tallique 19, de préférence en acier, s'étend au-dessus de la paroi d'extrémité 14 de l'extrémité ouverte 15 du piston 11 et la recouvre et il est fixé au piston 11 par une denture
40 formée le long du bord de la partie galbée 21. Les dents s'enfoncent dans la paroi intérieure 35 pour retenir le capuchon 19 en place sur le piston 11. Le capuchon 19 est conçu pour recevoir une attache de patin de.frein classique, non représentée, en recevant intérieurement cette attache de patin de frein qui y est retenue par enclenchement brusque. Dans ce mode de réalisation, un écran thermique 38 est formé par un prolongement du capuchon métallique 19 qui s'étend vers l'extérieur � partir de la paroi d'extrémité 14 de sorte que cet écran thermique recouvre en partie un cache-poussière classique (non représenté) . En outre, un élément 39 est formé et monté à la presse dans le bord 42 du capuchon 19 pour délimiter une rainure 31 qui est agencée pour recevoir et retenir le cache-poussière classique. En variante, l'élément
39 peut être soudé au capuchon 19..
La Fig. 8 représente un mode de réalisation dans lequel le piston 11 comporte une partie 25 de plus petit diamètre extérieure contiguë à l'extrémité ouverte 15. Un bourrelet annulaire 27 est positionné à. l'intérieur ou le long de la partie 25 de plus petit diamètre extérieur. Le capuchon métallique 19, dans .ce mode de réalisation, s'étend au-dessus de
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pour former un écran thermique 41 qui recouvre en partie un cache-poussière classique (non représenté). La partie laté-
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taire contre la chaleur au cache-poussière. En plus de cela, un élément 45 est formé et monté à la presse dans le capuchon
19 et il est monté par enclenchement brusque ou par retreinte au-delà du bourrelet 27 pour délimiter une rainure 31 agencée pour recevoir et retenir le cache-poussière classique. Dans ce mode de réalisation, il peut être nécessaire d'usiner une rainure 33 pour fournir un moyen pour retenir une attache de patin de frein.
Dans le mode de réalisation de la Fig. 9, le piston 11 comporte une partie 25 de plus petit diamètre extérieur et un bourrelet annulaire extérieur 27. Un capuchon métallique
19 s'étend au-dessus de la paroi d'extrémité 14 de l'extrémité ouverte 15 et il est fixé au piston 11 en étant monté par
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et au moyen d'une ou de plusieurs griffes de sertissage 34 formées le long du bord de la partie galbée 21. Les griffes s'enfoncent dans la paroi intérieure 35 du piston pour maintenir le capuchon 19 en place sur le piston 11. Dans, le mode. de réalisation représenté sur la Fig. 9, il est utilisé ,un : unique bourrelet annulaire 17; cependant, on comprendra que l'on pourrait n'utiliser que les griffes de sertissage 34 pour fixer le capuchon 19 au piston 11. Le capuchon 19 fournit un moyen pour retenir une attache de patin de frein classique introduite par l'extrémité ouverte 15 et il délimite également une rainure 31 pour retenir un cache-poussière clas-
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paroi d'extrémité 14 pour former un écran thermique 41 qui est agencé de façon à recouvrir en partie le cache-poussière classique (non représenté). Une partie latérale 43 d'écran thermique assure une protection supplémentaire contre la chaleur au cache-poussière. Un élément 45 est: formé .et adapte à
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ment brusque ou retreinte au-delà du bourrelet 27 pour délimiter une rainure' 31 appropriée pour recevoir, et retenir le
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Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le capuchon métallique est ancré sur le piston en matière plas- tique au moyen d'un filetage qui est formé sur la paroi intérieure ou sur la paroi extérieure du piston en matière plas- . tique en un emplacement adjacent à l'extrémité ouverte du piston et d'un ou de plusieurs filetages correspondants for- més dans la partie du capuchon métallique qui s'adapte sur l'extrémité ouverte du piston en matière plastique. Un unique filetage formé autour de la circonférence extérieure du piston ou de la circonférence intérieure de l'extrémité ouverte du piston suffit pour retenir le capuchon métallique en place. Cependant, on peut utiliser plusieurs filetages de
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piston en matière plastique et.dans la partie correspon-
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tique peuvent être facilement formés au cours du moulage du piston en matière plastique. Dans ce mode de réalisation de l'invention, .le capuchon métallique peut s'adapter étroite- /' ment contre la paroi interne et comporter des rainures cor'-:
respondantes.qui s'adaptent au filetage en matière plastique.
Alternativement, le capuchon métallique peut s'adapter étroi-
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formé sur la paroi extérieure du piston. Ces modes de réali-
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lement remplacés par un mécanisme de verrouillage à bayon- nette .
Les modes de réalisation de l'invention que l'on vient
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Dans le mode de.réalisation représenté sur la Fig. 1 Or le piston hydraulique 11 comporte une extrémité fermée 13 et
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au-dessus de la paroi extérieure du piston 11 dans une par- :
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adjacente à l'extrémité ouverte 15. Le capuchon métalliques:
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une attache de patin de frein classique, non représentée, en recevant intérieurement cette attache de patin de frein qui
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non représenté.
La Fig. 11 représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel le piston 11 comporte une partie 25 de plus petit diamètre extérieur adjacente à l'extrémité ouverte 15. Une partie filetée ,27 fait saillie au-dessus de la paroi,intérieure du piston dans la partie de paroi 25 de plus petit diamètre extérieur . Le capuchon métallique 19, dans ce mode
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du piston 11 et la recouvre et il est accouplé au piston 11
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s'étend au-dessus de la partie de paroi 25 de plus petit diamètre extérieur et se termine par un prolongement déformant lèvre qui délimite une. rainure 31 agencée pour recevoir et retenir un cache-poussière classique, non représenté.;
La description qui précède de divers modes de réalisa-
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sans la limiter à ces modes de réalisation. Il est bien en-
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