FR3064319A1

FR3064319A1 - Garniture de frein

Info

Publication number: FR3064319A1
Application number: FR1851899A
Authority: FR
Inventors: Stefan Astecker; Stefan Gaigg
Original assignee: Miba Frictec GmbH
Current assignee: Miba Frictec GmbH
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2018-09-28
Anticipated expiration: 2038-03-06
Also published as: AT519090A4; CN108626284B; FR3064319B1; AT519090B1; DE102018001999A1; CN108626284A

Abstract

L'invention porte sur une garniture de frein (3) avec un élément de support (4) comprenant une face avant (5) et une face arrière (6), plus de deux éléments de friction (7), un nombre d'éléments de support pour élément de friction (8) correspondant au nombre d'éléments de friction (7), chacun des éléments de friction (7) étant attaché de manière inséparable à un élément de support pour élément de friction (8) respectif et les éléments de support pour élément de friction (8) étant disposés sur la face avant (5) de l'élément de support (4) et attaché à celui-ci, les éléments de support pour élément de friction (8) comprenant en outre un élément de sécurité (9) et les éléments de support pour élément de friction (8) étant attachés à l'élément de support (4) à l'aide de ces éléments de sécurité (9), les éléments de sécurité (9) étant fabriqués en une seule pièce avec les éléments de support pour élément de friction (8), chaque élément de support pour élément de friction (8) ne comprenant qu'un seul élément de sécurité (9), et en ce que l'élément de support (4) comporte un rebord surélevé (11) qui recouvre les éléments de support pour élément de friction (8) au moins partiellement sur le côté, si bien que chacun des éléments de support pour élément de friction (8) soit disposé du bord (11), sur au moins un côté et au moins par zone, à une distance d'un maximum de 5 mm.

Description

Titulaire(s) : MIBA FRICTEC GMBH Société à responsabilité limitée.

Demande(s) d’extension

Mandataire(s) : CABINET WEINSTEIN.

FR 3 064 319 - A1 (04] GARNITURE DE FREIN.

(57) L'invention porte sur une garniture de frein (3) avec un element de support (4) comprenant une face avant (5) et une face arrière (6), plus de deux éléments de friction (7), un nombre d'éléments de support pour élément de friction (8) correspondant au nombre d'éléments de friction (7), chacun des éléments de friction (7) étant attaché de manière inséparable à un élément de support pour élément de friction (8) respectif et les éléments de support pour élément de friction (8) étant disposés sur la face avant (5) de l'élément de support (4) et attaché à celui-ci, les éléments de support pour élément de friction (8) comprenant en outre un élément de sécurité (9) et les éléments de support pour élément de friction (8) étant attachés à l'élément de support (4) à l'aide de ces éléments de sécurité (9), les éléments de sécurité (9) étant fabriqués en une seule pièce avec les éléments de support pour élément de friction (8), chaque élément de support pour élément de friction (8) ne comprenant qu'un seul élément de sécurité (9), et en ce que l'élément de support (4) comporte un rebord surélevé (11) qui recouvre les éléments de support pour élément de friction (8) au moins partiellement sur le côté, si bien que chacun des éléments de support pour élément de friction (8) soit disposé du bord (11 ), sur au moins un côté et au moins par zone, à une distance d'un maximum de 5 mm.

[0001] L’invention concerne une garniture de frein, notamment pour un véhicule ferroviaire, avec un élément de support comprenant une face avant et une face arrière, plus de deux éléments de friction, un nombre d’éléments de support pour élément de friction correspondant au nombre d’éléments de friction, chacun des éléments de friction étant attaché de manière inséparable à un élément de support pour élément de friction respectif et les éléments de support pour élément de friction étant disposés sur la face avant de l’élément de support et attachés à celui-ci, les éléments de support pour élément de friction comprenant en outre un élément de sécurité et les éléments de support pour élément de friction étant attachés à l’élément de support à l’aide de ces éléments de sécurité.

[0002] L’invention porte également sur un frein à disque comprenant plusieurs garnitures de frein.

[0003] Des garnitures de frein pour des freins à disque adaptés pour des fortes charges, tels qu’ils sont utilisés par exemple sur des véhicules ferroviaires, sont connus de l’état de la technique. Référence est faite, par exemple, au document DE 10 2012 103 196 A1 qui donne en même temps une bonne vision sur les différents procédés de fabrication des plaques de support pour garniture de frein utilisées dans ces freins à disque. De tels freins à disque comprennent habituellement plusieurs éléments de garniture de frein qui sont montées sous la forme de groupes sur un élément de support, tel que cela ressort, par exemple, du document DE 20 2005 004 040 U1 ou du document DE 44 36 457 A1. Pour monter les plaques de support pour garniture de frein sur un élément de support, on utilise habituellement des rivets, et pour éviter une rotation de ceux-ci, des éléments de sécurité anti-rotation supplémentaires sont utilisés qui dépassent de la face arrière de la plaque de support de garniture de frein et s’étendent jusque dans des évidements correspondants existant dans l’élément de support. Ces éléments de sécurité anti-rotation sont également fabriqués à partir de boulons en acier qui ont préalablement été tournés à la bonne dimension et qui sont ensuite pressés dans la plaque de support pour garniture de frein. Ceci non seulement cause un effort de travail supplémentaire mais présente aussi un risque de rupture dans cette zone. Puisque ces éléments de sécurité anti-rotation ne sont attachés à la plaque de support de garniture de frein que dans la zone de celle-ci, mais ne sont pas attachés à l’élément de support, les éléments de sécurité peuvent « migrer » vers la garniture de frein et peuvent éventuellement l’endommager.

[0004] Le document DE 60 2010 05 T2 décrit une garniture de frein pour un véhicule ferroviaire, la garniture de frein comprenant une plaque de support, un nombre de blocs de matériau de recouvrement de friction qui sont disposés sur la plaque de support et qui coopèrent en friction avec un élément rotatif de freinage, ainsi que des dispositifs de liaison pour relier les blocs à la plaque de support de façon telle que les blocs soient maintenus dans des positions de repos respectives extraites de la plaque de support. Les dispositifs de liaison comprennent des dispositifs élastiques déformables qui permettent que les blocs puissent se déplacer des positions de repos vers des positions de travail en retrait, ainsi que des dispositifs de maintien pour maintenir les blocs, au moins dans les positions de repos, en liaison avec les dispositifs élastiques ; les dispositifs élastiques étant formés en une seule pièce avec la plaque de support. Par cela, le nombre de pièces qui constituent la garniture de frein, peut être réduit.

[0005] Le but de la présente invention est de simplifier la conception d’une garniture de frein, notamment pour un véhicule ferroviaire.

[0006] Ce but est atteint avec la garniture de frein citée au début qsar le fait que les éléments de sécurité sont fabriqués en le matériau des éléments de support pour élément de friction par emboutissage des éléments de support pour élément de friction, que chaque élément de support pour élément de friction ne comprend qu’un seul élément de sécurité et que l’élément de support comporte un rebord surélevé qui recouvre les éléments de support pour élément de friction au moins partiellement sur le côté, si bien que chacun des éléments de support pour élément de friction soit disposé du bord, sur au moins un côté et au moins par zone, à une distance d’un maximum de 5 mm.

[0007] Par ailleurs, le but de l’invention est atteint avec le frein à disque mentionné au début, dans lequel les garnitures de frein sont configurées selon l’invention.

[0008] Ce qui présente un avantage, est que par le fait de faire l’économie des étapes de fabrication de « tourner » et « presser » concernant la fixation des éléments de sécurité sur les éléments de support pour élément de friction, la réalisation de la garniture de frein peut être simplifiée de manière significative. De plus, par la réalisation en une seule pièce dudit au moins un élément de sécurité, il est possible d’éviter mieux que celui-ci se détache de manière imprévue pendant l’utilisation du frein à disque. Une autre simplification de la garniture est obtenue en ne pourvoyant chaque élément de support pour élément de friction exclusivement que d’un seul élément de sécurité. La sécurité anti-rotation est obtenue par le rebord surélevé de l’élément de support, si bien qu’il puisse être renoncé à des éléments supplémentaires anti-rotation. En outre, en renonçant à des vis ou rivets, la hauteur constructive de la garniture peut être réduite ou respectivement, la hauteur disponible pour l’élément de friction peut être augmentée jusqu’à 35 % par rapport à une réalisation traditionnelle de la garniture de frein. De plus, par l’absence de quelques composantes, le poids total de la garniture, et par conséquent du frein à disque, peut être réduit de manière significative.

[0009] De préférence, chacun des éléments de support pour élément de friction est en appui contre le rebord surélevé de l'élément de support sur au moins un côté et au moins par zone, ce par quoi la sécurité anti-rotation peut être améliorée davantage, mais et une meilleure gestion de la température de la garniture peut être obtenue.

[0010] Selon une variante de réalisation de la garniture de frein, il peut être prévu que les éléments de sécurité soient réalisés en le matériau des éléments de support pour élément de friction par emboutissage des éléments de support pour élément de friction. Ainsi, il est possible de réaliser les éléments de sécurité de manière simple avec une grande précision, tout en faisant des économies de matière en les réalisant à partir des éléments de support pour élément de friction, ce par quoi on n’obtient pas seulement une réduction des coûts mais il est possible d’obtenir, par l’absence de matériau supplémentaire pour les éléments de sécurité, une réduction du poids de la garniture.

[0011] En outre, il est possible de prévoir que l’élément de support comporte des évidements dans la zone des éléments de sécurité, qui sont entourés de zones surélevées de l’élément de support. Ceci permet d’obtenir un appui à basculement des éléments de friction sur l’élément de support, ce par quoi le danger de formation de points chauds peut être réduit pendant l’utilisation du frein à disque.

[0012] Pour un meilleur attachement des éléments de support pour élément de friction à l’élément de support et en même temps pour une réalisation simple de la garniture, il peut être prévu que les éléments de sécurité entourent, au moins par zone, des rebords des zones surélevées associées. Ceci permet d’augmenter encore davantage la possibilité d’automatiser la fabrication des garnitures de frein tout en gardant la possibilité d’appui à basculement des éléments de friction.

[0013] De préférence, l’élément de support est réalisé en une seule pièce. Ceci permet d’améliorer encore davantage, pour les éléments de friction, la sécurité anti-rotation avec l’élément de support.

[0014] Selon une autre variante de réalisation de la garniture de frein, il peut être prévu que les éléments de friction présentent, en une vue de dessus, au moins approximativement la forme d’un triangle équilatéral, les centres de gravité de triangles avoisinants étant espacés les uns des autres d’entre 75 % et 90 % de la longueur d’un côté des triangles.

Ceci permet d’augmenter la part d’élément de friction au diamètre extérieur du frein à disque, comparée à des réalisations connues de telles garnitures de frein, ce par quoi une usure plus régulière des éléments de friction peut être obtenue.

[0015] Selon encore une autre variante de réalisation de la garniture de frein, un élément de réception peut être disposé sur la face arrière de l’élément de support et fixé sur celui-ci, l’élément de réception comprenant, dans la zone d’au moins quelques-uns des évidements de l’élément de support, également des évidements. Par cette variante de réalisation, le changement et le remplacement d’éléments de friction individuels peuvent être simplifiés, par exemple en concevant les éléments de support pour élément de friction de façon telle qu’ils puissent être expulsés à partir de la face arrière.

[0016] Il peut également être prévu que l’élément de support présente, en une vue de dessus, la forme d’un trapèze avec un parallélogramme adjacent situé sur un des côtés s’étendant entre les côtés parallèles, le centre de gravité du parallélogramme étant disposé à une hauteur radiale qui est différente de la hauteur radiale du centre de gravité du trapèze. Avec cette variante de réalisation de la garniture de frein, il est possible de répartir mieux la distribution de tension dans l’élément de support en évitant qu’il reste des déformations plastiques. Ceci conduit à une réduction de la tendance de la garniture de frein de former des points chauds.

[0017] Selon encore une autre variante de réalisation, il peut être prévu qu’au moins un élément à ressort soit disposé respectivement entre les éléments de support pour élément de friction et l’élément de support. Par cela, d’une part, l’appui de la garniture de frein sur le disque de frein au début du freinage peut être amélioré et, d’autre part, une position définie des éléments de friction après le desserrage du frein à disque peut être obtenue.

[0018] De préférence, selon une variante de réalisation, les éléments à ressort comprennent chacun au moins trois languettes à ressort par lesquelles les éléments à ressort sont en appui sur l’élément de support. Grâce à cette surface d’appui réduite de l’élément à ressort sur l’élément de support, il est possible d’éviter une sollicitation trop forte, par l’élément à ressort, de l’appui à basculement mentionné plus haut des éléments de friction.

[0019] Dans cela, selon encore une autre variante de réalisation delà garniture de frein, il peut être prévu que chacune des languettes à ressort présente une zone d’extrémité qui est disposée de façon à s’étendre au moins approximativement parallèlement à élément de support. Par cette formation de « pieds » sur les languettes à ressort, la capacité de basculement des éléments de friction peut être améliorée malgré la disposition de l’élément à ressort.

[0020] Selon encore une autre variante de réalisation de la garniture de frein, il peut être prévu qu’une douille respective est disposée entre les éléments de sécurité des éléments de support pour élément de friction et l’élément de support. Par cela, la fixation des éléments de friction sur l’élément de support peut être améliorée, et notamment, la tenue mécanique de longue durée de l’appui à basculement de l’élément de friction peut être améliorée.

[0021] Selon une variante de réalisation de la garniture de frein, la douille est formée de façon à s'engager par-dessus de la face arrière de l’élément de support, ce par quoi la précontrainte de l’élément à ressort peut être influencée.

[0022] Pour une meilleure compréhension de l’invention, celle-ci sera expliquée ci-après en référence aux figures.

[0023] Montrent respectivement en une représentation schématique simplifiée :

Figure 1 une partie d’un frein à disque avec deux garnitures de frein disposées làdessus,

Figure 2 une garniture de frein en une vue éclatée et oblique d’au-dessus,

Figure 3 une garniture de frein en une vue éclatée et oblique d’en dessous,

Figure 4 une partie d’une garniture de frein en une vue en coupe transversale,

Figure 5 une garniture de frein en une vue oblique, une partie d’un élément de friction étant partiellement enlevée,

Figure 6 une garniture de frein en une vue d’en dessous,

Figure 7 un segment individuel d’une variante de réalisation du frein à disque en une vue oblique,

Figure 8 le segment individuel de la figure 7 en une coupe transversale.

[0024] Au titre de l’introduction, il est précisé que les indications de position données dans la description, par exemple en haut, en bas, sur le côté etc., font référence à la figure directement concernée et décrite et que, en cas de changement de position, ces indications sont à adapter selon la nouvelle position.

[0025] Sur la figure 1, une partie d’un frein à disque 1 est représentée qui est utilisé notamment dans des véhicules ferroviaires. Le frein à disque 1 comprend un disque de frein 2 auquel plusieurs garnitures de frein 3 sont associées.

[0026] Puisque les freins à disque 1 sont connus en soi de l’état de la technique, référence est faite à l’état de la technique spécifique en ce qui concerne d’autres détails. Ainsi, il est clair que le frein à disque 1 comprend d’autres ensembles tels que, par exemple, des éléments d’actionnement pour les garnitures de frein, même si de tels ensembles ne sont pas représentés sur la figure 1 pour une meilleure clarté de la figure.

[0027] Qu’il soit noté aussi que le frein à disque 1 selon la figure 1 ne comprend que deux garnitures de frein 3. Le frein à disque 1 peut, cependant, comprendre plus que deux garnitures de frein 3, notamment trois ou quatre, mais aussi une seule garniture de frein 3.

[0028] La conception de la garniture de frein 3 ou des garnitures de frein 3 est mieux visible sur les figures 2 et 3. De préférence, toutes les garnitures de frein 3 d’un frein à disque sont conçues de la même façon. Pour cette raison, les explications concernant la garniture de frein 3 qui suivent, peuvent être appliquées à d’autres ou les autres garnitures de frein 3 du frein à disque 1.

[0029] La garniture de frein 3 comprend un élément de support 4 qui comporte une face avant 5 et une face arrière 6.

[0030] En outre, la garniture de frein 3 comprend plus que deux éléments de friction 7. Dans l’exemple de réalisation concret de la garniture de frein 3, cinq éléments de friction 7 sont disposés. Mais il est également possible de disposer moins ou plus que cinq éléments de friction 7.

[0031 ] Les éléments de friction 7 sont disposés sur la face avant 5 de l’élément de support 4 et attachés à celui-ci, toutefois, ils ne le sont pas directement mais en intercalant des éléments de support pour élément de friction 8. Chaque élément de friction 7 est disposé sur un élément de support pour élément de friction 8 et attaché à celui-ci. Par conséquent, la garniture de frein 3 comprend un nombre d’éléments de support pour élément de friction 8 qui correspond au nombre d’éléments de friction 7. De leur côté, les éléments de support pour élément de friction 8 sont disposés sur la face avant 5 de l’élément de support 4 et attachés à celui-ci.

[0032] De préférence, vus en une vue de dessus, les éléments de support pour élément de friction 8 sont, en ce qui concerne leur taille, aussi grands qu’un élément de friction 7 vu dans la même direction. Les faces latérales des éléments de friction 7 sont ainsi alignées avec les faces latérales des éléments de support pour élément de friction 8. Le cas échéant, les éléments de support pour élément de friction 8 peuvent être légèrement plus grands que les éléments de friction 7, jusqu’à 10 %, notamment jusqu’à 5 % (toujours vus en une vue de dessus), si bien que les éléments de support pour élément de friction 8 comprennent, à leur pourtour extérieur, un rebord libre annulaire le long du pourtour extérieur, lequel, le cas échéant, peut être surélevé si bien que les éléments de friction 7 soient enchâssés au moins partiellement le long de leur pourtour extérieur, bien que les deux variantes de réalisation mentionnées en dernier ne soient pas les variantes de réalisation préférées.

[0033] Dans la forme de réalisation préférée de la garniture de frein 3, l’élément de support 4 est réalisé par poinçonnage à partir d’une tôle plane d’un matériau métallique, notamment d’acier. L’élément de support 4 est donc réalisé au moins approximativement avec ses contours définitifs. D’autres procédés, par exemple la découpe, notamment la découpe au laser, peuvent bien sûr être mis en œuvre également.

[0034] Les éléments de friction 7 présentent de préférence, en une vue de dessus, une section transversale approximativement triangulaire avec des pointes arrondies. Il est cependant précisé que les éléments de friction 7 peuvent aussi avoir une autre forme de section transversale.

[0035] Les éléments de friction 7 sont réalisés, de préférence, en un matériau fritté, par exemple en un matériau fritté à base de cuivre. Mais d’autres matériaux sont également possibles, par exemple une résine renforcée de fibres.

[0036] Les éléments de friction 7 peuvent être collés ou brasés ou soudés sur les éléments de support pour élément de friction 8, mais ils peuvent aussi être frittés sur les éléments de support pour élément de friction 8, comme cela est connu en soi.

[0037] Pour attacher les éléments de support pour élément de friction 8 à l’élément de support 4, un élément de sécurité 9 (qui, en raison de sa fonction, peut aussi être appelé un élément de fixation) est prévu qui est mieux visible sur la figure 4. Les éléments de sécurité 9 dépassent des éléments de support pour élément de friction 8 sur leur face arrière. Les faces arrière sont dans ce cas les côtés des éléments de support pour élément de friction 8 orientés vers l’élément de supports [0038] Les éléments de sécurité 9 sont formés chacun en une seule pièce avec félément de support pour élément de friction 8 correspondant. Plus particulièrement, ils sont réalisés en le matériau de ceux-ci par emboutissage des éléments de support pour élément de friction 8. Mais d’autres procédés sont également pensables, par lesquels la réalisation des éléments de sécurité 9 en une seule pièce à partir des éléments de support pour élément de friction 8 est possible.

[0039] Exclusivement, un seul élément de sécurité 9 est réalisé par élément de support pour élément de friction 8. Les faces arrière des éléments de support pour élément de friction 8 sont ainsi formées sans autres saillies ni, de préférence, d’autres passages.

[0040] Pour attacher les éléments de support pour élément de friction 8 à l’élément de support 4, il est prévu, dans ce dernier, par élément de sécurité 9, un évidement, notamment un passage 10, dans lequel les éléments de sécurité 9 respectifs s’étendent. De préférence, les passages 10 et les éléments de sécurité 9 présentent chacun, vus en une vue de dessus, une section transversale circulaire.

[0041] Les dimensions des sections transversales des passages 10, notamment leur diamètre, sont choisies de préférence de façon que les éléments de sécurité 9 soient en appui, au moins par zone, plus particulièrement sur le pourtour entier, sur les parois latérales délimitant les passages 10. De préférence, il est réalisé entre les parois latérales délimitant les passages 10, et les éléments de sécurité 9 une solidarité par friction et/ou par la forme et/ou par la contrainte.

[0042] Les éléments de friction 7 sont donc attachés par les éléments de support pour élément de friction 8 directement à l’élément de support 4, c’est-à-dire sans intercaler des éléments à ressort particuliers.

[0043] Puisque les éléments de support pour élément de friction 8 comprennent chacun exclusivement un seul élément de sécurité 9, aucun autre élément n’est prévu pour former sur ces éléments de support pour élément de friction 8 une sécurité anti-rotation. La sécurité anti-rotation des éléments de support pour élément de friction 8 et ainsi des éléments de friction 7 est effectuée par l’élément de support 4 lui-même. A cet effet, l’élément de support 4 comprend un rebord surélevé 11 qui est formé notamment sur le pourtour extérieur de l’élément de support 4. Ainsi ; l’élément de support 4 peut être réalisé, lui aussi, de manière plus simple en une seule pièce.

[0044] Le rebord 11 dépasse de l’élément de support, qui présente essentiellement une forme de plaque, en direction des éléments de support pour élément de friction 8 (qui, eux aussi, présentent de préférence une forme de plaque), si bien que ces derniers soient recouverts au moins partiellement sur le côté par le rebord 11, comme cela est visible plus particulièrement sur la figure 5 sur laquelle un élément de support pour élément de friction 8 est représenté sans élément de friction 7. Chacun des éléments de support pour élément de friction 8 est ainsi disposé du rebord 11 sur au moins un côté et au moins par zone, à une distance d’un maximum de 5 mm, notamment à une distance entre 1 mm et 2 mm. Ainsi, par exemple, dans l’élément de support pour élément de friction 8 sans élément de friction 7 représenté sur la figure 5, deux côtés sont disposés à cette distance maximale du rebord 11.

[0045] Le rebord 11 peut s’étendre sur le pourtour entier de l’élément de support 4 ou seulement sur une partie du pourtour, comme cela est visible par exemple sur la figure 3 où le rebord 11 est représenté avec des interruptions.

[0046] La hauteur du rebord 11 peutêtrechoisie telle que les éléments de support pour élément de friction soient recouverts sur le côté partiellement ou entièrement par le rebord

11. Mais le rebord 11 peut aussi être fait plus haut, bien que ceci ne soit pas préféré, puisque le rebord 11 peut ainsi être surélevé jusqu’aux éléments de friction 7, ce qui réduit la part utilisable des éléments de friction 7.

[0047] Dans la variante de réalisation préférée, il est prévu que chacun des éléments de support pour élément de friction 8 soit en appui contre le rebord surélevé 11 de l'élément de support 4 sur au moins un côté et au moins par zone.

[0048] Comme déjà expliqué plus haut, les éléments de sécurité 9 s’étendent jusque dans les évidements respectifs, notamment les passages 10, de l’élément de support 4, la liaison entre l’élément de support 4 et les éléments de sécurité 9 étant établie par solidarité par friction et/ou par solidarité par la forme et/ou par solidarité par la contrainte. Le cas échéant, ces liaisons peuvent être établies, de manière alternative ou de manière supplémentaire, par une solidarité par matière, par exemple par collage, par soudage ou par brasage.

[0049] Selon une variante de réalisation préférée, il peut cependant être prévu que les éléments de sécurité 9 soient disposés de façon à s’étendre dans la zone des passages 10 de façon à passer autour de l’élément de support 4 ou derrière celui-ci. Pour cela, les éléments de sécurité 9 sont réalisés avec une hauteur plus grande que celle qui correspondrait à l’épaisseur de paroi rie l’élément de support 4. La partie des éléments de sécurité 9 qui dépasse de la face arrière 6 de l’élément de support 4 est pourvue d’une forme modifiée ce qui forme le passage derrière l’élément, comme cela est visible sur la figure 4. Par le formage des éléments de sécurité 9, il est créé une zone d’extrémité 12 ayant la forme d’une rainure dans laquelle s’étend l’élément de support 4. La modification de la forme, par exemple le pliage, est effectuée après que les éléments de sécurité 9 ont été passés dans le ou les passages 10.

[0050] La zone d’extrémité 12 ayant la forme d’une rainure peut être formée de façon à s’étendre uniquement sur une partie du pourtour des éléments de sécurité 9 ou sur le pourtour entier de ceux-ci, si bien qu’il soit disposé, par exemple, une rainure annulaire par élément de sécurité 9.

[0051] Selon une autre variante de réalisation de la garniture de frein, il peut être prévu que l’élément de support 4 comprenne, dans la zone des éléments de sécurité 9, des évidements, notamment les passages 10, qui sont entourés de zones surélevées 12’ (des zones ayant la forme d’un dôme) de l’élément de support 4, comme cela est le mieux visible sur la figure 4. Dans ce cas, les zones surélevées 12’ sont réalisées dans la direction des éléments de support pour élément de friction 8, si bien que la face arrière de l’élément de support 4 est pourvue d’enfoncements.

[0052] Les surélévations des zones surélevées 12’ sont à voir dans le contexte de la zone restante plane de l’élément de support 4.

[0053] Avec ces zones surélevées 12’, des éléments d’appui (bosses d’appui) sont créés, si bien que les garnitures de frein 7 sont maintenues pivotantes. Les garnitures de frein 7, ou plus précisément les éléments de support pour élément de friction 8, sont en appui, dans cette variante de réalisation, (exclusivement) sur ces zones surélevées 12’, comme cela est visible sur la figure 4.

[0054] Ces zones surélevées 12’ peuvent, elles aussi, être réalisées, par exemple, par emboutissage ou par pressage. Plus particulièrement, les zones surélevées 12’ sont réalisées en le matériau de l’élément de support 4 et sont attachées à celui-ci par réalisation en une seule pièce.

[0055] Les zones surélevées peuvent présenter une hauteur maximale dans la plage entre 1 mm et 4 mm, notamment entre 2 mm et 3 mm.

[0056] Par les zones surélevées 12’, on obtient que les éléments de support pour élément de friction 8 ne soient pas en appui, sur l’élément de support 4, par leur surface arrière entière. Ceci permet à son tour de monter les éléments de support pour élément de friction 8 sur l’élément de support 4 d’une façon telle qu’un pivotement des éléments de friction 7 soit rendu possible lorsque, pendant un actionnement du frein, la charge ne se répand pas sur la surface entière. Par le pivotement, il est possible d’obtenir que les éléments de friction 7 soient en appui, sur le disque de frein 2, par la surface entière (figure 1). La liaison entre les éléments de support pour élément de friction 8 et l’élément de support 4 via les éléments de sécurité 9 peut ainsi être réalisée sous la forme d’un montage à basculement. Mais avec ces zones surélevées 12’, il est également possible d’influencer le comportement en rigidité de l’élément de support 4 lui-même et le comportement calorifique de la garniture de frein

3.

[0057] Lorsque la garniture de frein 3 est réalisée avec les éléments de sécurité 9 décrits ci-avant, qui entourent l’élément de support 4, ce fait d’entourer est réalisé dans les zones surélevées 12’. Ce mode de réalisation est, lui aussi, représenté sur la figure 4.

[0058] Comme déjà expliqué plus haut, il peut être prévu que les éléments de friction 7 présentent, en une vue de dessus, au moins approximativement une coupe transversale ayant la forme d’un triangle équilatéral. Dans ce cas, selon une autre variante de réalisation de la garniture de frein 3, il peut être prévu que les centres de gravité de triangles avoisinants soient espacés les uns des autres entre 75 % et 90 %, notamment entre 80 % et 85 % de la longueur d’un côté des triangles.

[0059] Pour un meilleur refroidissement des éléments de friction 7, il peut être prévu que non seulement l’élément de support 4 soit formé, dans la zone des éléments de sécurité 9, avec les passages 10 énoncés plus haut, mais que les éléments de sécurité 9, eux aussi, soient pourvus de passages 13, comme cela ressort de la figure 4. Les éléments de sécurité 9 peuvent être réalisés au moins approximativement sous la forme de cylindres creux. Ceci permet d’obtenir une réduction de la charge calorifique des éléments de friction 7.

[0060] De préférence, un élément de réception 14 est disposé sur la face arrière 6 de l’élément de support 4, lequel est attaché à l’élément de support 4. Par cet élément de réception 14 qui, dans l’état de la technique, est aussi appelé chariot, il est possible d’établir la liaison avec l’étrier de frein (non représenté). Il peut être prévu que l’élément de réception 14 soit également pourvu, au moins dans la zone de quelques-uns des passages 10 dans l’élément de support 4, d’évidements 15, comme cela est le mieux visible sur la figure 6. Par ces évidements 15, les éléments de sécurité 9 sont accessibles à partir de la face arrière 6 de l’élément de support 4, si bien que, en cas de besoin, des éléments de friction individuels puissent être remplacés plus facilement.

[0061] Sur la figure 1, une autre variante de réalisation de la garniture de frein 3 est visible. L’élément de support 4 peut avoir, en une vue de dessus, la forme d’un trapèze 16 avec un parallélogramme adjacent 17 situé sur un des côtés s’étendant entre les côtés parallèles, le centre de gravité 18 du parallélogramme 17 étant disposé à une hauteur radiale qui est différente de la hauteur radiale du centre de gravité 19 du trapèze 16. Il peut notamment être prévu que le centre de gravité 18 du parallélogramme soit disposé, vu dans la direction du disque de frein 2, en-dessous du centre de gravité 19 du trapèze 16.

[0062] Comme expliqué plus haut, les éléments de sécurité 9 peuvent présenter, vus en une vue de dessus sur les éléments de support pour élément de friction 8, une section transversale circulaire. Puisque les éléments de sécurité 9 ne sont pas formés sur un tour à partir d’un composant séparé ayant la forme d’un boulon, d’autres sections transversales telles que, par exemple, une section transversale ovale, parallélépipédique (carrée, rectangulaire, ...), pentagonale, hexagonale etc., sont également facile à réaliser, ce qui permet d’obtenir une sécurité supplémentaire anti-rotation pour les éléments de friction 7 par rapport à l’élément de support 4.

[0063] Sur les figures 7 et 8, des parties d’une autre variante de réalisation de la garniture de frein 3, qui peut être, le cas échéant, une variante individuelle à elle seule, sont représentées, où, comme avant, les mêmes numéros de référence ou les mêmes désignations que sur les figures 1 à 6 ci-avant sont utilisés pour les mêmes pièces. Pour éviter des répétitions inutiles, référence est faite à la description détaillée concernant les figures 1 à 6.

[0064] La garniture de frein 3 comprend à nouveau l’élément de support 4 sur la face avant 5 duquel plusieurs éléments de friction 7 sont attachés à l’élément de support 4 via les éléments de support pour élément de friction 8. Pour cela, l’élément de support 4 comprend un nombre de passages 10 qui correspond au nombre d’éléments de friction 7, dans lesquels passages s’étendent les éléments de sécurité 9 des éléments de support pour élément de friction 8 ou qui les traversent. Les éléments de sécurité 9 sont réalisés à nouveau en une seule pièce avec les éléments de support pour élément de friction 8, comme cela a été décrit plus haut.

[0065] Bien que cela ne soit pas représenté, l’élément de support 4 comprend, dans cette variante de réalisation aussi, un rebord surélevé 11 (par exemple figure 3) qui recouvre les éléments de support pour élément de friction 8 latéralement au moins partiellement, chacun des éléments de support pour élément de friction 8 étant disposé sur au moins un côté et au moins par zone, à une distance d’un maximum de 5 mm du rebord 11. Par le rebord surélevé 11, comme dans les autres variantes de réalisation, on obtient entre autres effets une sécurité anti-rotation pour les éléments de friction 7.

[0066] A l’exception des réalisations ci-après, dans cette variante de réalisation de la garniture de frein 3, les variantes de réalisation décrites plus haut peuvent également être réalisées ou appliquées.

[0067] A l’encontre de la variante de réalisation décrite ci-avant de la garniture de frein 3, dans la présente variante de réalisation, un élément à ressort 20 respectif est disposé entre les éléments de friction 7 et l’élément de support 4. Ces éléments à ressort 20 ne s’étendent pas dans les passages 10 dans lesquels ou à travers desquels s’étendent les éléments de sécurité 9 des éléments de support pour élément de friction 8.

[0068] De préférence, un élément à ressort 20 est disposé par élément de friction 7.

[0069] Il est préféré en outre que les éléments à ressort 20 ne dépassent pas latéralement de l’élément de friction 7, si bien que les éléments à ressort 20 soient disposés entièrement en-dessous de l’élément de friction 7 correspondant, comme cela ressort de la figure 8.

[0070] Puisque, de préférence, tous les éléments à ressort 20 sont formés de la même façon, référence est faite ci-après à un seul élément à ressort 20. Les explications peuvent cependant être transposées à tous les éléments à ressort 20 de la garniture de frein.

[0071] Par principe, l’élément à ressort 20 peut avoir toute forme appropriée. Dans la variante de réalisation préférée de la garniture de frein 3, l’élément à ressort 20 comprend au moins trois, plus particulièrement exclusivement trois, languettes à ressort 21. L’élément à ressort 20 est en appui sur la face avant 5 de l’élément de support 4 exclusivement par ces languettes à ressort.

[0072] De préférence, l’élément à ressort 20 présente les languettes à ressort en-dessous des zones angulaires arrondies des éléments de friction 7 ayant notamment (en une vue de dessus) une forme triangulaire, comme cela ressort de la figure 7.

[0073] D’une manière générale, il est préféré qu’une languette à ressort 21 soit disposée par zone angulaire de l’élément de friction 7. Dans le cas d’éléments de friction 7 différents de la forme triangulaire, les languettes à ressort peuvent être placés ailleurs, par exemple sur un côté latéral (longitudinal) de l’élément de friction 7.

[0074] Les languettes à ressort 21 peuvent être formées par des zones repliées de l’élément à ressort 20 et elles sont attachées à, ou formées notamment en une seule pièce à partir de, l’élément à ressort 20. Dans ce cas, les languettes à ressort 21 sont en appui, par leur bord de face, sur l’élément de support 4.

[0075] De préférence, selon une autre variante de réalisation de la garniture de frein 3, il peut être prévu que les languettes à ressort 21 comprennent chacune une zone d’extrémité 22 qui est disposée ou formée de façon à s’étendre au moins approximativement parallèlement à élément de support 4, comme cela est représenté sur la figure 8. On obtient par cela un appui surfacique de l’élément à ressort 20 sur l’élément de support 4, ce par quoi la capacité de basculement de l’élément de friction 7 peut être améliorée.

[0076] L’élément à ressort 20 peut comprendre dans la zone de la zone surélevée 12’, un évidement ou un passage 23 dans lequel la zone surélevée 12’ de l’élément de support 4 peut être reçue, ou est reçue, partiellement. Par cela, on peut obtenir une meilleure fixation de position de l’élément à ressort 20.

[0077] La figure 8 montre encore une autre variante de réalisation de la garniture de frein 3 qui est utilisée de préférence en combinaison avec la variante de réalisation de la garniture de frein 3 avec les éléments à ressort 20. Toutefois, elle peut être considérée à elle seule.

[0078] Dans cette variante de réalisation de la garniture de frein 3, des douilles 24 sont disposées entre les éléments de sécurité 9 des éléments de support pour élément de friction 8 et l’élément de support 4. Les douilles 24 sont disposées dans les passages 10, si bien que les éléments de sécurité 9 ne soient pas latéralement en appui contre des faces frontales 25 des zones surélevées 12’ de l’élément de support 4. Les douilles 24 peuvent être fixées, et ainsi la liaison avec l’élément de support 4 peut être établie, par matage, basculement, pressage avec un cône etc., donc par des procédés habituels et connus.

[0079] Les douilles consistent de préférence en un matériau durci, notamment un acier trempé. Ainsi, il est possible de mieux éviter que les douilles soient usées pendant le fonctionnement de la garniture de frein 3.

[0080] II est en outre préféré que les douilles 24 soient formées de façon à s’engager pardessus de la face arrière 6 de l’élément de support 4. Pour cela, les douilles 24 peuvent avoir un& zone d’extrémité 26 coudée. Dans ce cas, de préférence, les douilles 24 présentent une épaisseur de paroi qui n’est pas plus grande que la hauteur des zones surélevées 12’ de l’élément de support 4, si bien que les zones d’extrémités coudées 26 des douilles puissent être logées dans les enfoncements formés par les zones surélevées 12’ sur la face arrière 6 de l’élément de support 4, comme cela est visible sur la figure 8.

[0081] Pour la transmission de couple, les éléments de sécurité 9 peuvent être attachés aux douilles 24, et ainsi à l’élément de support 4, par emboutissage ou avec des boulons pressés dedans.

[0082] Avec les douilles, il est possible de régler la course de débattement de l’élément à ressort 20, notamment des languettes à ressort 21, en réglant les précontraintes des éléments à ressort 20 par le biais d’une hauteur 27 des douilles 24. Le réglage de cette hauteur 27 peut être effectué par le biais d’une largeur 28 des zones d’extrémités coudées 26 des douilles 24. Dans ce cas, la largeur 28 est orientée parallèlement à la surface des éléments de support pour élément de friction 8, alors que la hauteur 27 est perpendiculaire à celle-ci. La hauteur 27 s’étend dans la direction des axes centrales longitudinales des douilles 24.

[0083] Avec la garniture de frein 3, pour une même hauteur constructive, la hauteur disponible pour les éléments de friction 7 peut être jusqu’à 35 % plus grande que dans l’état de la technique. La hauteur d’un élément de friction 7 peut être, par exemple, entre 20 mm et 26 mm.

[0084] Par des recherches, il a été trouvé que la température maximale d’un frein à disque 1 en action pouvait être baissée de jusqu’à 150 °C par rapport à des freins à disque traditionnels de ces types de conception. En outre, il a été prouvé que la déformation pouvait être réduite de jusqu’à 55 %.

[0085] Ces exemples de réalisation montrent des variantes de réalisation possibles, où il est à préciser que des combinaisons entre elles des différentes variantes de réalisation sont possibles.

[0086] Pour le bon ordre, il est indiqué que, pour une meilleure compréhension de la conception du frein à disque 1 ou respectivement de la garniture de frein 3, les représentations ne sont partiellement pas à l’échelle et/ou agrandies et/ou réduites.

Liste des numéros de référence

Frein à disque

Disque de frein

Garniture de frein

Elément de support

Face avant

Face arrière

Elément de friction

Elément de support pour élément de friction

Elément de sécurité

Passage

Rebord

Zone d’extrémité

Zone

Passage

Elément de réception

Evidement

Trapèze

Parallélogramme

Centre de gravité

Elément à ressort

Languette à ressort

Zone d’extrémité

Passage

24 Douille

Face frontale

Zone d’extrémité

Hauteur

Largeur

Claims

REVENDICATIONS

1. Garniture de frein (3), notamment pour un véhicule ferroviaire, avec un élément de support (4) comprenant une face avant (5) et une face arrière (6), plus de deux éléments de friction (7), un nombre d’éléments de support pour élément de friction (8) correspondant au nombre d’éléments de friction (7), chacun des éléments de friction (7) étant attaché de manière inséparable à un élément de support pour élément de friction (8) respectif et les éléments de support pour élément de friction (8) étant disposés sur la face avant (5) de l’élément de support (4) et attachés à celui-ci, les éléments de support pour élément de friction (8) comprenant en outre un élément de sécurité (9) et les éléments de support pour élément de friction (8) étant attachés à l’élément de support (4) à l’aide de ces éléments de sécurité (9), caractérisée en ce que les éléments de sécurité (9) sont fabriqués en une seule pièce avec les éléments de support pour élément de friction (8), chaque élément de support pour élément de friction (8) ne comprenant qu’un seul élément de sécurité (9), et en ce que l’élément de support (4) comporte un rebord surélevé (11 ) qui recouvre les éléments de support pour élément de friction (8) au moins partiellement sur le côté, si bien que chacun des éléments de support pour élément de friction (8) soit disposé du bord (11), sur au moins un côté et au moins par zone, à une distance d’un maximum de 5 mm.
2. Garniture de frein (3) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des éléments de support pour élément de friction (8) est en appui contre le rebord surélevé (11 ) de l'élément de support (4) sur au moins un côté et au moins par zone.
3. Garniture de frein (3) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les éléments de sécurité (9) sont réalisés en le matériau des éléments de support pour élément de friction (8) par emboutissage des éléments de support pour élément de friction (8).
4. Garniture de frein (3) selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l’élément de support (4) comporte des évidements dans la zone des éléments de sécurité (9), qui sont entourés de zones surélevées (12’) de l’élément de support (4).
5. Garniture de frein (3) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les éléments de sécurité (9) entourent au moins par zone des rebords des zones surélevées (12’) associées.
6. Garniture de frein (3) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l’élément de support (4) est réalisé en une seule pièce.
7. Garniture de frein (3) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les éléments de friction (7) présentent, en une vue de dessus, au moins approximativement la forme d’un triangle équilatéral, les centres de gravité de triangles avoisinants étant espacés les uns des autres d’entre 75 % et 90 % de la longueur d’un côté des triangles.
8. Garniture de frein (3) selon l’une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que sur la face arrière de l’élément de support (4), un élément de réception (14) est disposé et fixé sur celui-ci, l’élément de réception (14) comprenant, dans la zone d’au moins quelques-uns des évidements de l’élément de support (4), également des évidements (15).
9. Garniture de frein (3) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l’élément de support (4) présente, en une vue de dessus, la forme d’un trapèze (16) avec un parallélogramme adjacent (17) situé sur un des côtés s’étendant entre les côtés parallèles, le centre de gravité (18) du parallélogramme (17) étant disposé à une hauteur radiale qui est différente de la hauteur radiale du centre de gravité (19) du trapèze (16).
10. Garniture de frein (3) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu’au moins un élément à ressort (20) est disposé respectivement entre les éléments de support pour élément de friction (8) et l’élément de support (4).
11. Garniture de frein (3) selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les éléments à ressort (20) comprennent chacun au moins trois languettes à ressort (21) par lesquelles les éléments à ressort (20) sont en appui sur l’élément de support (4).
12. Garniture de frein (3) selon la revendication 11, caractérisée en ce que chacune des languettes à ressort (21) présente une zone d’extrémité (22) qui est disposée de façon à s’étendre au moins approximativement parallèlement à élément de support (4).
13. Garniture de frein (3) selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu’une douille (24) respective est disposée entre les éléments de sécurité (9) des éléments de support pour élément de friction (8) et l’élément de support (4).
14. Garniture de frein (3) selon la revendication 13, caractérisée en ce que les douilles (24) sont formées de façon à s’engager par-dessus de la face arrière (6) de l’élément de support (4).
15. Frein à disque (1) comprenant plusieurs garnitures de frein (3), caractérisé en ce que les garnitures de frein (3) sont configurées selon l’une des revendications 1 à 14.

1/4

2/4 ia.4

3/4

W

4/4