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FREIN A DISQUE POUR VEHICULES, AVEC DISQUE -DE..FREINAGE NERVURE, ET
PROCEDE POUR SA FABRICATION.
La présente invention concerne un frein à disque pour véhicules, avec disque de freinage nervuré, et un procédé pour sa fabrication.
On sait que dans les freins fonctionnant avec des garnitures en matières de friction, particulièrement des matières de friction synthéti- ques,l'énergie cinétique à supprimer est transformée en chaleur qui est absorbée par la masse du disque de frein et doit être évacuée le plus ra- pidement possible..' , .
Pour cette raison, il est nécessaire que la surface d'évacuation soit la plus grande possible, ceci étant réalisé le plus simplement à l'aide de nervures appropriées prévues sur la surface du disque de freinage opposée à celle sur laquelle s'exerce le freinage.
La technique de la fonderie ne permet toutefois guère d'ajou- ter par coulée suffisamment de nervures, l'augmentation du nombre de ces dernières rendant douteuse la réalisation de la condition essentielle qui est l'obtention d'une texture homogène non poreuse des disques de frein annulaires. Une telle-exécution présenterait aussi l'inconvénient d'augmen- ter défavorablement le poids des disques de frein, l'épaisseur des nervures ne pouvant pas être inférieure à certaines .-dimensions minima. @ L'espace disponible ne permet pas non plus la disposition d'un nombre suf- fisant de nervures coulées.
La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients.
Elle consiste à exécuter entièrement ou partiellement en tôle les nervures servant à évacuer la chaleur, dites nervures de refroidissement. Suivant une forme d'exécution avantageuse de la présente invention, les disques de frein sont pourvus de nervures coulées, assurant la solidité ou la rigidité, et de nervures en tôle servant à l'évacuation de la chaleur.
Ces nervures en tôle sont de préférence noyées à la coulée dans le corps
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du disque de frein. En plus des nervures de refroidissement en tôle ain- si disposées on peut encore prévoir une nervure contournante dont le plan est perpendiculaire à celui des nervures de refroidissement radiales. Non seulement cela augmente la surface de radiation de la chaleur, mais encore on obtient l'avantage que les nervures de refroidissement segmentaires ne doivent pas être placées individuellement dans le moule mais peuvent être noy- ées dans la masse du noyau.
Suivant une autre forme d'exécution, le disque de frein est constitué par un élément de support formé par un moyeu à bras de support disposés en étoile, et par un* disque de frein annulaire attaché de fagon amovible à l'élément de supporta ce disque annulaire pouvant à cet effet être divisé en plusieurs parties. Ceci a l'avantage de permettre en cas de besoin le remplacement du disque de frein annulaire soumis à l'usure, sans que pour cela l'élément de support doive être arraché à la presse.
Pour fabriquer les disques de frein à nervures de refroidissement en tôle suivant la présente invention, on place les nervures en tôle avec l'aide du modèle dans'le moule, ou on les insère dans le noyau et les fixe ensuite par coulée au disque de frein. On utilise à cet effet pour les ner- vures en tôle une matière première, par exemple de l'acier coulé, qui assu- re une fusion irréprochable des nervures avec la matière des disques de frein.
Pour la fabrication d'un disque de frein qui présente en plus des nervures de refroidissement en tôle, s'étendant radialement, une nervure contournan- te en tôle.. on encastre avantageusement dans la masse du noyau les nervures de refroidissement en tôle au lieu de les placer individuellement dans le moule.
Les dessins annexés montrent à titre d'exemple plusieurs formes d'exécution de la présente invention.
Fig. 1 montre en plan un disque de frein conforme à l'invention.
Fig. 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la Fig. 1.
Fig. 3 est une coupe partielle suivant la ligne B-B de la Fig.l.
Fig. 4 montre une autre forme d'exécution d'un disque de frein.
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne A-A de la Fig. 4.
Fig. 6 représente encore une autre forme d'exécution d'un disque de frein vu en plan.
Fig. 7 est une coupe suivant la ligne A-A de la Fig. 6'.
Figs. 8a - e montrent plusieurs détails.
Fig. 8a montre en plan un développement de la partie B-B de la Fig. 8.
Fig. 8b montre en vue de côté les nervures radiales en tôle et une nervure contournante en tôle.
Fig. 8c est une coupe perpendiculaire à la Fig. 8b.
Fig. 9 est une vue en plan d'une autre forme d'exécution d'un dis- que de frein conforme à l'invention.
Fig. 10 est une coupe suivant la ligne A-A de la Fig. 9.
Fig. 11 est une vue en élévation du disque-de frein annulaire de la Fig. 9, représenté seul.
Fig. 12 est une coupe suivant la ligne B-B de la Fig. 11.
Fig. 13 est une vue en plan de l'élément de support pour le dis- que de frein annulaire de la Fig. 11..
Fig. 14 est une coupe suivant la ligne C-C de la Fig. 13.
Dans la forme d'exécution du disque de frein représentée sur les Figs. 1 à 3, seules les nervures de renforcement ou de raidissement a dont les bords épousent la cambrure du voile f de la'roue, sont.obtenues par cou-
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lée. Comme nervures de refroidissement ou de radiation, 'il est'prévu, un grand nombre de minces tôles b convenablement disposées aupoint de vue aé- rodynamique et thermique ...Lors de la fabrication du disque ,de, frein. les to- les b sont placées dans le moule:à l'aide, du modèle, ou. insérées, dans,le noyai et sont ensuite fixées par coulée,.
On prévoit pour tôles.. bune matière première spéciale,par exemple de l'acier coulé spécial, de manière' à, assurer lors de la.coulée du.disque de frein., une fusion irréprochable de cette ma- tière première avec celle du disque de frein.
Les disques de frein sont désignés.par d, les moyeux par e, les voiles de roues par f et les bandages par g.
Pour les véhicules à faible charge de l'essieu, qui n'utilisent qu'un disque de frein par essieu, celui-ci est avantageusement monté sur 1' essieu entre les deux roues portantes.
Les Figs. 4 et 5 montrent.un disque de frein convenant pour un tel cas, dont l'exécution ressemble,à celle montrée par les Figs. 1 à 3, mais avec la différence que le voile de roue relié au moyeu et le bandage sont inexis- tants. Les disques de frein d sont, dans cette forme d'exécution, fixés par des boulons i à un anneau h faisant corps avec le moyeu.
Les Figs. 6 à 8c montrent un disque de frein qui trouve son uti- lisation dans le même cas que le précédent. Ici, toutefois, les disques de frein annulaires ne sont pas boulonnés sur le moyeu calé à la presse sur 1' essieu, mais le disque de frein coulé en une seule pièce est directement calé à la presse sur l'essieu. Pour augmenter la surface de radiation, il est pré- vu en outre une nervure contournante en tôle c, qui présente l'avantage que les nervures de refroidissement ne doivent pas être placées individuellement dans le moule, mais que les éléments en tôle en forme de segments, dont l'un est représenté à la Fig. 8, peuvent être noyés dans la masse du noyau.
La forme d'exécution suivant les Figs. 9 à 14 présente sur celle des Figs. 6 à 8, l'avantage de permettre de changer en cas de besoin le dis- que annulaire d soumis à l'usure.. sans qu'il soit nécessaire d'arracher à la presse l'élément de support. L'élément de support est constitué par le moyeu e à bras de support k sur lesquels est fixé à l'aide de boulon 1, le disque de frein annulaire d fait en deux parties. Les deux moitiés du disque de frein annulaire divisé sont reliées entre elles par les boulons m.
REVENDICATIONS.
1. Frein à disque pour véhicules, dont le disque de frein est pourvu de nervures, caractérisé en ce que les nervures servant à l'évacua- tion de la chaleur (nervures de refroidissement) sont exécutées entièrement ou partiellement en tôle.
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DISC BRAKE FOR VEHICLES, WITH DISC -DE..BRAKE RIB, AND
PROCESS FOR ITS MANUFACTURING.
The present invention relates to a disc brake for vehicles, with a ribbed brake disc, and to a method for its manufacture.
It is known that in brakes operating with linings made of friction materials, particularly synthetic friction materials, the kinetic energy to be removed is transformed into heat which is absorbed by the mass of the brake disc and must be removed as much as possible. quickly possible .. ',.
For this reason, it is necessary for the evacuation surface to be as large as possible, this being achieved as simply by means of suitable ribs provided on the surface of the brake disc opposite to that on which the braking is exerted. .
However, the foundry technique hardly allows enough ribs to be added by casting, the increase in the number of the latter making the fulfillment of the essential condition, which is obtaining a non-porous homogeneous texture of the discs, doubtful. annular brake. Such an embodiment would also have the drawback of unfavorably increasing the weight of the brake discs, the thickness of the ribs not being able to be less than certain minimum dimensions. @ Nor does the space available allow the arrangement of a sufficient number of cast ribs.
The object of the present invention is to avoid these drawbacks.
It consists in carrying out entirely or partially in sheet metal the ribs serving to evacuate the heat, called cooling ribs. According to an advantageous embodiment of the present invention, the brake discs are provided with cast ribs, ensuring solidity or rigidity, and with sheet metal ribs serving to dissipate the heat.
These sheet metal ribs are preferably cast embedded in the body
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of the brake disc. In addition to the sheet-metal cooling ribs thus arranged, it is also possible to provide a by-pass rib whose plane is perpendicular to that of the radial cooling ribs. Not only does this increase the heat radiating surface, but also the advantage is obtained that the segmental cooling ribs do not have to be placed individually in the mold but can be embedded in the mass of the core.
According to another embodiment, the brake disc is constituted by a support element formed by a hub with support arms arranged in a star, and by an annular brake disc removably attached to the support element. annular disc which can be divided into several parts for this purpose. This has the advantage of allowing, if necessary, the replacement of the annular brake disc subjected to wear, without the support element having to be torn off with the press.
In order to manufacture the sheet metal cooling rib brake discs according to the present invention, the sheet metal ribs are placed with the aid of the pattern in the mold, or they are inserted into the core and then fixed by casting to the disc. brake. For this purpose, a raw material, for example cast steel, is used for the sheet metal ribs, which ensures an impeccable fusion of the ribs with the material of the brake discs.
For the manufacture of a brake disc which has in addition to radially extending sheet metal cooling ribs, a bypassing sheet metal rib. Is advantageously embedded in the mass of the core the sheet metal cooling ribs instead. to place them individually in the mold.
The accompanying drawings show by way of example several embodiments of the present invention.
Fig. 1 shows a plan of a brake disc according to the invention.
Fig. 2 is a section taken along the line A-A of FIG. 1.
Fig. 3 is a partial section taken on line B-B of FIG. 1.
Fig. 4 shows another embodiment of a brake disc.
Fig. 5 is a section taken along the line A-A of FIG. 4.
Fig. 6 shows yet another embodiment of a brake disc seen in plan.
Fig. 7 is a section taken along the line A-A of FIG. 6 '.
Figs. 8a - e show several details.
Fig. 8a shows in plan a development of part B-B of FIG. 8.
Fig. 8b shows a side view of the radial sheet metal ribs and a bypassing sheet metal rib.
Fig. 8c is a section perpendicular to FIG. 8b.
Fig. 9 is a plan view of another embodiment of a brake disc according to the invention.
Fig. 10 is a section taken along the line A-A of FIG. 9.
Fig. 11 is an elevational view of the annular brake disc of FIG. 9, shown alone.
Fig. 12 is a section taken along line B-B of FIG. 11.
Fig. 13 is a plan view of the support member for the annular brake disc of FIG. 11 ..
Fig. 14 is a section taken along line C-C in FIG. 13.
In the embodiment of the brake disc shown in Figs. 1 to 3, only the reinforcement or stiffening ribs a, the edges of which match the camber of the web f of the wheel, are obtained by cutting
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lée. As cooling or radiating ribs, it is expected a large number of thin sheets b suitably arranged aerodynamically and thermally ... In the manufacture of the disc, brake. the bs are placed in the mold: using, the model, or. inserted into the core and are then fixed by casting.
A special raw material, for example special cast steel, is provided for the sheets, so as to ensure, during the casting of the brake disc, an irreproachable fusion of this raw material with that of the brake disc. brake disc.
Brake discs are designated by d, hubs by e, wheel flanges by f and tires by g.
For low axle load vehicles which only use one brake disc per axle, this is advantageously mounted on the axle between the two load wheels.
Figs. 4 and 5 show a brake disc suitable for such a case, the execution of which resembles that shown in Figs. 1 to 3, but with the difference that the wheel runout connected to the hub and the tire are non-existent. The brake discs d are, in this embodiment, fixed by bolts i to a ring h integral with the hub.
Figs. 6 to 8c show a brake disc which finds its use in the same case as the previous one. Here, however, the annular brake discs are not bolted to the hub press-fitted to the axle, but the one-piece cast brake disc is directly press-fitted to the axle. In order to increase the radiating surface, a bypassing sheet metal rib c is additionally provided, which has the advantage that the cooling ribs do not have to be placed individually in the mold, but that the sheet metal elements in the form of segments, one of which is shown in Fig. 8, can be embedded in the mass of the core.
The embodiment according to Figs. 9 to 14 present in that of Figs. 6 to 8, the advantage of allowing the annular disc d subjected to wear to be changed, if necessary, without it being necessary to tear off the support element with the press. The support element is formed by the hub e with support arm k on which is fixed by means of bolt 1, the annular brake disc d made in two parts. The two halves of the split annular brake disc are connected to each other by bolts m.
CLAIMS.
1. Disc brake for vehicles, the brake disc of which is provided with ribs, characterized in that the ribs serving for heat dissipation (cooling ribs) are made entirely or partially of sheet metal.