EP4251898A1 - Dispositif de freinage comportant un disque bi-matiere et vehicule comportant un tel dispositif de freinage - Google Patents

Dispositif de freinage comportant un disque bi-matiere et vehicule comportant un tel dispositif de freinage

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EP4251898A1
EP4251898A1 EP21798740.3A EP21798740A EP4251898A1 EP 4251898 A1 EP4251898 A1 EP 4251898A1 EP 21798740 A EP21798740 A EP 21798740A EP 4251898 A1 EP4251898 A1 EP 4251898A1
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EP
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brake
brake disc
bowl
braking device
braking
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Definitions

  • TITLE BRAKING DEVICE COMPRISING A DISC Bl- MATERIAL AND VEHICLE COMPRISING SUCH A DEVICE
  • the present invention relates to an automobile braking device which comprises a brake disc of the bi-material type and a brake caliper.
  • the present invention relates more particularly to such a braking device which comprises a brake disc of the bi-material type and a brake caliper, the brake disc comprising a first part which forms a bowl making it possible to secure the brake disc to the vehicle and a second part overmolded around the peripheral edge of the bowl, with two overmolding parts which are defined as being two parts of said second part of the brake disc which cover each of the two sides of the peripheral edge of the bowl, the second part of the brake comprising on each face a braking track, the brake caliper comprising two braking pads adapted to brake the rotation of the brake disc by friction against respectively each of the two braking tracks.
  • Document US-B2-10138963 discloses such a braking device which comprises a brake disc of the bi-material type with a first part which forms a bowl allowing the brake disc to be secured to the vehicle and a second part molded around the edge. peripheral of the bowl, with overmoulding parts which are defined as being parts of said second part of the brake disc which cover each of the two sides of the peripheral edge of the bowl.
  • cementite which is a crystalline structure of iron carbide which has the particularity of being very hard and which shape during the molding of the second part of the brake disc around the peripheral end of the bowl.
  • cementite complicates the machining operations of the braking tracks, reducing the life of the machining tools and also disrupts the work of the braking pads if they are in contact with this cementite.
  • the device according to the invention makes it possible to remedy these drawbacks.
  • a braking device which comprises a brake disc of the bi-material type and a brake caliper, the brake disc comprising a first part which forms a bowl making it possible to secure the brake disc on the vehicle and a second part overmolded around the peripheral edge of the bowl, with two overmolding parts which are defined as being two parts of said second part of the brake disc which each cover both sides of the peripheral edge of the bowl, the second part of the brake disc comprising a braking track on each side, the brake caliper comprising two braking pads adapted to brake the rotation of the brake disc by friction against respectively each of the two braking tracks, the thickness of each of the two overmolding parts being at least 4 mm and the friction surface on the braking track of the two brake pads covering at least partly said overmolding parts molding, with the inner peripheral edges of the two overmoulding parts which have a draft angle which is between 95 degrees and 105 degrees with the peripheral part of the bowl, said draft angle preferably being 100 degrees.
  • the two overmolding parts have an annular shape.
  • the friction surfaces on the braking tracks of the two brake pads cover the overmoulding parts by at least 2 mm in width.
  • the bowl is formed from a sheet metal plate by stamping and the second part of the brake disc is formed by molding in cast iron.
  • the present invention also relates to a vehicle which comprises at least one such braking device.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a braking device according to the invention for a motor vehicle which comprises a brake disc of the bi-material type and a brake caliper.
  • FIG. 2 shows a partial sectional view of the brake disc and of one of the two brake pads of the braking device according to the invention.
  • FIG. 3 shows a detail view in section of the brake disc according to the invention at the location of the overlap zone of a second part of the brake disc around the peripheral edge of a first part of said brake disc.
  • FIG. 1 represents a braking device 1 for a motor vehicle which comprises a brake disc 2 of the bi-material type and a brake caliper 3.
  • the brake disc 2 comprises a first part 21 which forms a bowl, making it possible to secure the brake disc 2 to the vehicle and a second part 22 molded around the peripheral edge 211 of the bowl 21 .
  • Bowl 21 of brake disc 2 is formed from a sheet metal plate by stamping.
  • the second part 22 of the brake disc 2 is formed by a cast steel casting process.
  • Two overmolding parts 221 of the second part 22 of the brake disc 2 are defined as being two parts of the second part 22 of the brake disc 2 which each cover the two sides of the peripheral edge 211 of the bowl 21 .
  • the second part 22 of the brake disc 2 comprises on each side a braking track 222.
  • the brake caliper 3 comprises two brake pads 31 which are adapted to brake the rotation of the brake disc 2 by friction along two friction surfaces respectively against each of the two braking tracks 222.
  • Figure 2 shows a partial sectional view of the brake disc 2 and one of the two brake pads 31.
  • cementite 223 which is a crystalline structure of iron carbide which has the particularity of being very hard and which forms during the molding of the second part 22 of brake disc 2 around peripheral end 211 of bowl 21 .
  • cementite 223 complicates the machining operations of the braking tracks 222, reducing the life of the machining tools and also disturbs the work of the braking pads 31 if these are in contact with this cementite. 223.
  • the cementite 223 is essentially present over a thickness of 4 mm in the two overmolding parts 221 .
  • the thickness of each of the two overmolding parts 221 must be at least 4 mm.
  • the brake pads 31 must not come into friction along the braking tracks 222 only with a friction surface which is positioned beyond the peripheral end 211 of bowl 21 .
  • a 2 mm Erec covering strip is provided above the molding part 223 of the second part 22 of the brake disc 2.
  • FIG. 3 represents a detail view in section of the braking disc 2 at the location of the zone of overlap of the second part 22 around the peripheral edge 211 of the bowl 21 .
  • the inner peripheral edges 224 of the two molding parts 221 which have a draft angle ad which is between 95 degrees and 105 degrees with the peripheral edge 211 of the bowl 21 .

Landscapes

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

Abstract

L'invention concerne un dispositif de freinage (1) qui comporte un disque de frein du type bi-matière et un étrier de frein (3), le disque de frein comportant une première partie (21) qui forme un bol et une seconde partie (22) surmoulée autour du bol (21), avec deux parties de surmoulage (221) de la seconde partie (22) qui recouvrent un bord périphérique (211) du bol (21), la seconde partie (22) du disque de frein comportant sur chaque face une piste de freinage (222) adaptée pour freiner la rotation du disque de frein par friction contre des plaquettes de frein (31) de l'étrier de frein (3), l'épaisseur de chacune des deux parties de surmoulage (221) étant d'au moins 4 mm et la surface de friction sur la piste de freinage (222) des deux plaquettes de frein (31) recouvre au moins en partie lesdites parties de surmoulage (221).

Description

DESCRIPTION
TITRE : DISPOSITIF DE FREINAGE COMPORTANT UN DISQUE Bl- MATIERE ET VEHICULE COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF DE
FREINAGE
La présente invention revendique la priorité de la demande française N “2012181 déposée le 26.11 .2020 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
La présente invention concerne un dispositif de freinage automobile qui comporte un disque de frein du type bi-matière et un étrier de frein.
La présente invention concerne plus particulièrement un tel dispositif de freinage qui comporte un disque de frein du type bi-matière et un étrier de frein, le disque de frein comportant une première partie qui forme un bol permettant de solidariser le disque de frein sur le véhicule et une seconde partie surmoulée autour du bord périphérique du bol, avec deux parties de surmoulage qui sont définies comme étant deux parties de ladite seconde partie du disque de frein qui recouvrent chacun des deux côtés du bord périphérique du bol, la seconde partie du disque de frein comportant sur chaque face une piste de freinage, l’étrier de frein comportant deux plaquettes de freinage adaptées pour freiner la rotation du disque de frein par friction contre respectivement chacune des deux pistes de freinage.
Le document US-B2-10138963 divulgue un tel dispositif de freinage qui comporte un disque de frein du type bi-matière avec une première partie qui forme un bol permettant de solidariser le disque de frein sur le véhicule et une seconde partie surmoulée autour du bord périphérique du bol, avec des parties de surmoulage qui sont définies comme étant des parties de ladite seconde partie du disque de frein qui recouvrent chacun des deux côtés du bord périphérique du bol.
Dans les parties de surmoulage est présent de la cémentite, qui est une structure cristalline de carbure de fer qui présente la particularité d’être très dure et qui se forme lors du surmoulage de la seconde partie du disque de frein autour de l’extrémité périphérique du bol.
Ainsi, la présence de la cémentite complique les opérations d’usinage des pistes de freinage, réduisant la durée de vie des outils d’usinage et perturbe aussi le travail des plaquettes de freinage si celles-ci sont en contact de cette cémentite.
Le dispositif selon l’invention permet de remédier à ces inconvénients.
Il comporte en effet, selon l’invention, un dispositif de freinage qui comporte un disque de frein du type bi-matière et un étrier de frein, le disque de frein comportant une première partie qui forme un bol permettant de solidariser le disque de frein sur le véhicule et une seconde partie surmoulée autour du bord périphérique du bol, avec deux parties de surmoulage qui sont définies comme étant deux parties de ladite seconde partie du disque de frein qui recouvrent chacun des deux côtés du bord périphérique du bol, la seconde partie du disque de frein comportant sur chaque face une piste de freinage, l’étrier de frein comportant deux plaquettes de freinage adaptées pour freiner la rotation du disque de frein par friction contre respectivement chacune des deux pistes de freinage, l'épaisseur de chacune des deux parties de surmoulage étant d’au moins 4 mm et la surface de friction sur la piste de freinage des deux plaquettes de frein recouvrant au moins en partie lesdites parties de surmoulage, avec les bords périphériques intérieurs des deux parties de surmoulage qui présentent un angle de dépouille qui est compris entre 95 degrés et 105 degrés avec la partie périphérique du bol, ledit angle de dépouille étant préférentiellement de 100 degrés.
Selon une première caractéristique de l’invention, les deux parties de surmoulage présentent une forme annulaire.
Selon une deuxième caractéristique de l’invention, les surfaces de friction sur les pistes de freinage des deux plaquettes de frein recouvrent d’au moins 2 mm de large les parties de surmoulage.
Un tel recouvrement permet d’assurer une bonne tenue en fatigue thermomécanique du disque de frein. Selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention, le bol est formé à partir d’une plaque de tôle par emboutissage et la seconde partie du disque de frein est formée par moulage en fonte d’acier.
La présente invention concerne aussi un véhicule qui comporte au moins un tel dispositif de freinage.
Les dessins annexés illustrent l’invention :
[Fig. 1] représente une vue en perspective d’un dispositif de freinage selon l’invention pour un véhicule automobile qui comporte un disque de frein du type bi- matière et un étrier de frein.
[Fig. 2] représente une vue partielle en coupe du disque de frein et d’une des deux plaquettes de freinage du dispositif de freinage selon l’invention.
[Fig. 3] représente une vue de détails en coupe du disque de freinage selon l’invention à l’emplacement de la zone de recouvrement d’une seconde partie du disque de frein autour du bord périphérique d’une première partie dudit disque de frein.
La figure 1 représente un dispositif de freinage 1 pour un véhicule automobile qui comporte un disque de frein 2 du type bi-matière et un étrier de frein 3.
Le disque de frein 2 comporte une première partie 21 qui forme un bol, permettant de solidariser le disque de frein 2 sur le véhicule et une seconde partie 22 surmoulée autour du bord périphérique 211 du bol 21 .
Le bol 21 du disque de frein 2 est formé à partir d’une plaque de tôle par emboutissage.
La seconde partie 22 du disque de frein 2 est formé par un procédé de moulage en fonte d’acier.
Deux parties de surmoulage 221 de la seconde partie 22 du disque de frein 2 sont définies comme étant deux parties de la seconde partie 22 du disque de frein 2 qui recouvrent chacun des deux côtés du bord périphérique 211 du bol 21 .
La seconde partie 22 du disque de frein 2 comporte sur chaque face une piste de freinage 222. L’étrier de frein 3 comporte deux plaquettes de freinage 31 qui sont adaptées pour freiner la rotation du disque de frein 2 par friction le long de deux surfaces de frictions contre respectivement chacune des deux pistes de freinage 222.
La figure 2 représente une vue partielle en coupe du disque de frein 2 et d’une des deux plaquettes de freinage 31.
Sur cette figure est plus particulièrement visible, dans les deux parties de surmoulage 221 , la présence de cémentite 223, qui est une structure cristalline de carbure de fer qui présente la particularité d’être très dure et qui se forme lors du surmoulage de la seconde partie 22 du disque de frein 2 autour de l'extrémité périphérique 211 du bol 21 .
Ainsi, la présence de la cémentite 223 complique les opérations d’usinage des pistes de freinage 222, réduisant la durée de vie des outils d’usinage et perturbe aussi le travail des plaquettes de freinage 31 si celles-ci sont en contact de cette cémentite 223.
La cémentite 223 est essentiellement présente sur une épaisseur de 4 mm dans les deux parties de surmoulage 221 .
Pour éviter la cémentite 223, après avoir usiné les deux surfaces des deux pistes de freinage 222, l’épaisseur de chacune des deux parties de surmoulage 221 doit être d’au moins 4 mm.
Pour assurer une bonne tenue mécanique du disque de frein 2 dans le temps lors des freinages, les plaquettes de freinage 31 ne doivent pas venir en friction le long des pistes de freinage 222 uniquement avec une surface de friction qui est positionnée au-delà de l’extrémité périphérique 211 du bol 21 .
Pour s’assurer d’un tel positionnement de la surface de friction des plaquettes de freinage 31 , une bande de recouvrement Erec de 2 mm est prévue au-dessus de la partie de surmoulage 223 de la seconde partie 22 du disque de frein 2.
La figure 3 représente une vue de détails en coupe du disque de freinage 2 à l’emplacement de la zone de recouvrement de la seconde partie 22 autour du bord périphérique 211 du bol 21 . Sur cette figure est plus particulièrement visible l’épaisseur Epr de 4 mm de la partie de surmoulage 221 après usinage de la piste de freinage 222.
Est aussi plus particulièrement visible les bords périphériques intérieurs 224 des deux parties de surmoulage 221 qui présentent un angle de dépouille ad qui est compris entre 95 degrés et 105 degrés avec le bord périphérique 211 du bol 21 .
Une valeur moyenne de 100 degrés pour l’angle de dépouille d donne un bon compromis entre la facilité de démoulage de la seconde partie 22 du disque de frein 2 et une bonne résistance mécanique des deux parties de surmoulage 221 .

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de freinage (1) automobile comportant un disque de frein (2) du type bi-matière et un étrier de frein (3), le disque de frein (2) comportant une première partie (21 ) qui forme un bol permettant de solidariser le disque de frein (2) sur le véhicule et une seconde partie (22) surmoulée autour du bord périphérique (211 ) du bol (21 ), avec deux parties de surmoulage (221 ) qui sont définies comme étant deux parties de ladite seconde partie (22) du disque de frein (2) qui recouvrent chacun des deux côtés du bord périphérique (211) du bol (21 ), la seconde partie (22) du disque de frein (2) comportant sur chaque face une piste de freinage (222), l’étrier de frein (3) comportant deux plaquettes de freinage (31) adaptées pour freiner la rotation du disque de frein (2) par friction contre respectivement chacune des deux pistes de freinage (222), l’épaisseur de chacune des deux parties de surmoulage (221) étant d’au moins 4 mm et la surface de friction sur la piste de freinage (222) des deux plaquettes de frein (31) recouvrant au moins en partie lesdites parties de surmoulage (221), caractérisé en ce que les bords périphériques intérieurs (224) des deux parties de surmoulage (221 ) présentent un angle de dépouille (ad) qui est compris entre 95 degrés et 105 degrés avec la partie périphérique (221) du bol (21), ledit angle de dépouille ( d) étant préférentiellement de 100 degrés.
2. Dispositif de freinage (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les deux parties de surmoulage (221) présentent une forme annulaire.
3. Dispositif de freinage (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les surfaces de friction sur les pistes de freinage (222) des deux plaquettes de frein (31) recouvrent d’au moins 2 mm de large lesdites parties de surmoulage (221 ).
4. Dispositif de freinage (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bol (21 ) est formé à partir d’une plaque de tôle par emboutissage.
5. Dispositif de freinage (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde partie (22) du disque de frein (2) est formée par moulage en fonte d’acier.
6. Véhicule comportant un dispositif de freinage (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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