FR2500553A1

FR2500553A1 - DISK FOR DISC BRAKE

Info

Publication number: FR2500553A1
Application number: FR8200206A
Authority: FR
Inventors: Herbert Schmidt
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1981-02-26
Filing date: 1982-01-08
Publication date: 1982-08-27
Also published as: FR2500553B1; BR8200988A; DE3107124C2; IT1190697B; DE3107124A1; GB2093936B; GB2093936A; IT8219817A0

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISQUE POUR FREIN A DISQUE. CE DISQUE COMPREND UN ANNEAU DE FROTTEMENT 2 ET UN POT 3 POUR LA FIXATION A UN CORPS A FREINER, PAR L'INTERMEDIAIRE DE TROUS 9 DANS UN COLLET 8. L'ANNEAU DE FROTTEMENT EST MOULE D'UNE SEULE PIECE AVEC LE POT ET COMPORTE DEUX DISQUES 4, 5 RELIES PAR DES AILETTES 6 DELIMITANT DES CANAUX D'AIR DE REFROIDISSEMENT 7. LE POT 3 COMPORTE DES FENTES 10 QUI S'ELARGISSENT VERS L'ANNEAU DE FROTTEMENT DE FACON A DELIMITER DES BARREAUX DONT LA SECTION EST MINIMUM A LA JONCTION AVEC L'ANNEAU DE FROTTEMENT. CECI PERMET, PAR LA POSSIBILITE DE DEFORMATION DU POT PRES DE L'ANNEAU DE FROTTEMENT, D'ABSORBER LES CONTRAINTES APPARAISSANT A CE NIVEAU EN RAISON PAR EXEMPLE DES DILATATIONS THERMIQUES. L'INVENTION S'APPLIQUE AUX DISQUES POUR FREINS A DISQUE FORTEMENT SOLLICITES.THE INVENTION RELATES TO A DISC FOR A DISC BRAKE. THIS DISC INCLUDES A FRICTION RING 2 AND A POT 3 FOR FIXING TO A BODY TO BE BRAKE, THROUGH HOLES 9 IN A COLLAR 8. THE FRICTION RING IS MOLDED IN ONE PIECE WITH THE POT AND CONTAINS TWO DISCS 4, 5 CONNECTED BY FINS 6 DELIMING COOLING AIR CHANNELS 7. POT 3 INCLUDES SLOTS 10 WHICH WIDEN TOWARDS THE FRICTION RING SO AS TO DELIMIT BARS WHOSE SECTION IS MINIMUM AT THE JUNCTION WITH FRICTION RING. THIS ALLOWS, BY THE POSSIBILITY OF DEFORMATION OF THE POT NEAR THE FRICTION RING, TO ABSORB THE STRESSES APPEARING AT THIS LEVEL DUE FOR EXAMPLE OF THERMAL EXPANSIONS. THE INVENTION APPLIES TO DISCS FOR HEAVY DUTY DISC BRAKES.

Description

L'invention concerne un disque pour frein à disque, comportant un anneauThe invention relates to a disk brake disk comprising a ring

de frottement et, s'étendant sur une direction parallèle à l'axe de rotation, un pot pour solidariser en rotation l'anneau de frottement à un corps à freiner, ce pot comportant, à son extrémité côté anneau de frottement, des barreaux qui sont délimités par plusieurs fentes orientées axialement, qui, par leurs extrémités, portent l'anneau of friction and, extending in a direction parallel to the axis of rotation, a pot for securing in rotation the friction ring to a body to be braked, this pot comprising, at its end ring-side friction, bars which are delimited by several axially oriented slots, which, at their ends, carry the ring

de frottement et qui ont une section droite non constante. friction and have a non-constant cross-section.

Les disques de frein du genre précité sont utilisés dans les freins qui, thermiquement et mécaniquement, sont fortement sollicités et dans lesquels des contraintes déformantes surviennent entre l'anneau de frottement et le pot du fait, par exemple, de la dilatation thermique de l'anneau de frottement. Ces contraintes déformantes conduisent à des phénomènes de voilage de la surface du disque et de gauchissement de l'agencement anneau/pot. Il en résulte des surchauffes locales et, par suite, des fissures qui, finalement, conduisent à la destruction du Brake discs of the aforementioned kind are used in brakes which, thermally and mechanically, are highly stressed and in which deforming stresses occur between the friction ring and the pot due to, for example, the thermal expansion of the brake. friction ring. These deforming stresses lead to phenomena of warping of the surface of the disk and warping of the ring / pot arrangement. This results in local overheating and, consequently, cracks which ultimately lead to the destruction of the

disque. En outre, dans le cas d'un disque de frein monté avec possibi- disk. In addition, in the case of a brake disc fitted with

lité de déplacement axial, il y a un risque de blocage interdisant cette axial displacement, there is a risk of blockage preventing this

mobilité axiale.axial mobility.

Le brevet anglais 1 133 110 décrit un disque de frein dans lequel l'anneau de frottement est lié au pot par des moyens de fixation tels que, par exemple, des vis. A son extrémité côté anneau de British Patent 1,133,110 discloses a brake disc in which the friction ring is bonded to the pot by fastening means such as, for example, screws. At its ring side end of

frottement, le pot comporte des fentes dirigées axialement qui déli- friction, the pot has axially directed slots which delimit

mitent une pluralité de barreaux répartis sur le pourtour. A leur extré- put a plurality of bars distributed around the periphery. At their end

mité libre, ces barreaux sont coudés et liés à l'anneau de frottement. free, these bars are bent and tied to the friction ring.

L'autre extrémité des barreaux est formée par des trous dans le pot, lesquels constituent l'extrémité des fentes et ont un diamètre supérieur à la largeur de celles-ci. Dans la région de cette extrémité, les barreaux ont une section droite plus petite que dans la région de leur The other end of the bars is formed by holes in the pot, which are the end of the slots and have a diameter greater than the width thereof. In the region of this end, the bars have a smaller cross-section than in the region of their

extrémité côté anneau de frottement. end ring side friction.

De l'agencement des barreaux dans la région de l'extrémité du The arrangement of the bars in the region of the end of

pot, il résulte une possibilité de déformation radiale dans cette région. pot, it results a possibility of radial deformation in this region.

Le fait que l'extrémité des fentes soit formée par un trou de diamètre plus grand a pour effet que, dans cette région de plus faible section The fact that the end of the slots is formed by a hole of larger diameter has the effect that in this region of smaller section

droite, se trouvant sur le tracé du pot, chaque barreau est particu- on the right of the pot, each bar is particularly

lièrement flexible de sorte que les déformations dues par exemple à la dilatation thermique de l'anneau de frottement sont rattrapées surtout dans cette région. Dans la région de la transition du pot à l'anneau de frottement, les barreaux sont moins flexibles, du fait de leur section plus grande, de leur forme coudée et du boulonnage ou vissage, de sorte que la rigidité en cet endroit a pour effet que les déformations entre pot et anneau ne peuvent être éliminées qu'incomplètement et que les It is particularly flexible so that the deformations due for example to the thermal expansion of the friction ring are caught mainly in this region. In the region of the transition from the pot to the friction ring, the bars are less flexible, because of their larger section, their bent shape and the bolting or screwing, so that the rigidity in this place has the effect that the deformations between pot and ring can only be eliminated incompletely and that the

contraintes qui. an résultent sont inopportunément transmises au pot. constraints that. result are inappropriately transmitted to the pot.

Un autre incovfiont e0t que lS largeuf des fentes étant faible par rapport à la circonférence. un flux thermique indésirable est transmis, Another incovfiont e0t that the largeuf of the slots being small compared to the circumference. an unwanted heat flow is transmitted,

pratiquement sans restriction, de l'anneau de frottement au pot. virtually unrestricted, from the rubbing ring to the pot.

L'invention a pour objet de réaliser un disque de frein du genre mentionné au début, mais qui, pour supprimer les voilages et déformations dans la région de la jonction du pot à l'anneau de frotteamnt, aura u,ïie élasticité lim;ëe, et avec lequel la charge The object of the invention is to provide a brake disc of the type mentioned at the beginning, but which, in order to eliminate the voiles and deformations in the region of the junction of the pot with the friction ring, will have a limited elasticity. , and with which the charge

therkique sera ainaleniie a un faible niveau. Therkic will be initially low.

Selon l'îmve" o cei -est obtenur par le fait que l'anneau Me f-,Itt -,: n une seule pièce et que la According to the invention, this is achieved by the fact that the ring Me f-, Itt - ,: n one piece and that the

ectL2 dro; d J..,eax diine ets l'anneau de frottement. ectL2 dro; dj .., eax diine ets the ring of friction.

: la -- nf'g-rat pr5JuV p-ar l'invention, la jonction Hu pt à ann: e fro' lezua presente une élasticité limitée. Il en résulte que la grat-es rigidité de l'ensemble anneau/pot est moindre dans cette région, de sorte que des mouvements compensatoires de In accordance with the invention, the cold-cracking Hu junction exhibits limited elasticity. As a result, the stiffness of the ring / pot assembly is lower in this region, so that compensating movements of

2! l'anneau de frottement sont possibles et qu'ainsi les voilages et défor- 2! the friction ring are possible and thus the curtains and deformities

mations ainsi que les tensions qui en résultent sont éliminés de façon avantageuse. La mobilité axiale d'un disque de frein monté "flottant" est ainsi assurée de façon particulièrement avantageuse. Grâce à la forme des barreaux qui ont une moindre section droite à l'endroit de la jonction, tout échauffement exagéré du pot par transmission de chaleur de l'anneau au pot est empêché et, par exemple, on évite ainsi and the resulting voltages are advantageously eliminated. Axial mobility of a mounted brake disk "floating" is thus provided particularly advantageously. Due to the shape of the bars which have a smaller cross section at the junction, any exaggerated heating of the pot by heat transfer from the ring to the pot is prevented and, for example, thus avoiding

de compromettre la mobilité.to compromise mobility.

L'agencement de canaux d'air de refroidissement dans l'anneau de frottement réduit avantageusement la charge thermique du disque. En outre, l'écoulement de l'air par ces canaux de refroidissement est amélioré par les fentes qui constituent d'autres ouvertures d'entrée The arrangement of cooling air channels in the friction ring advantageously reduces the thermal load of the disc. In addition, the flow of air through these cooling channels is improved by the slots which constitute other entrance openings

pour l'air.for the air.

En donnant aux barreaux un agencement asymétrique, à savoir un intervalle mutuel non constant, et/ou en donnant aux fentes des dimensions différentes, on obtient de facon simple une diminution des By giving the bars an asymmetrical arrangement, namely a non-constant mutual interval, and / or by giving the slits of different dimensions, a reduction in

bruits du frein par suppression partielle des vibrations engendrées. noise of the brake by partial suppression of vibrations generated.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques The invention will be better understood and other features

apparaîtront à la lecture de la description ci-après et des dessins will appear on reading the following description and drawings

joints o: - la figure 1 représente une vue en élévation d'un frein à disque avec fentes ayant une première forme; - la figure 2 représente une vue en coupe faite selon la ligne II-II de la figure 1; et - la figure 3 représente un développé du pot ou moyeu du disque, les ouvertures déterminées par les fentes ayant une forme différente ainsi O-joints: - Figure 1 shows an elevational view of a disc brake with slots having a first form; - Figure 2 shows a sectional view taken along the line II-II of Figure 1; and FIG. 3 represents a developed part of the pot or disc hub, the openings determined by the slots having a different shape as well as

que des dimensions et intervalles différents. than different dimensions and intervals.

Sur les figures I et 2, la référence 1 désigne le disque du frein d'une installation de freinage, comportant une couronne ou anneau de frottement 2 et un pot ou moyeu 3. L'anneau de frottement 2 comporte deux disques de frottement 4 et 5 agencés à distance axiale l'un de l'autre et reliés par des ailettes orientées radialement. Les ailettes 6 forment des canaux d'air 7 pour la ventilation de refroidissement du disque 1 et, pour obtenir de bonnes conditions d'écoulement, sont courbées comme des pales, de façon non représentée. L'anneau de In FIGS. 1 and 2, the reference 1 denotes the brake disc of a braking installation, comprising a ring or friction ring 2 and a pot or hub 3. The friction ring 2 comprises two friction discs 4 and 5 arranged at an axial distance from each other and connected by fins radially oriented. The fins 6 form air channels 7 for the cooling ventilation of the disk 1 and, to obtain good flow conditions, are curved like blades, not shown. The ring of

frottement 2 est une pièce moulée d'une seule pièce avec le pot tubu- friction 2 is a one-piece molded part with the tubular

laire 3 orienté selon la direction de l'axe de rotation. Le pot 3 présente, en son extrémité éloignée de l'anneau de frottement 2, un 3 oriented in the direction of the axis of rotation. The pot 3 has, at its end remote from the friction ring 2, a

collet 8 qui est muni de plusieurs trous 9 permettant la fixation, soli- collar 8 which is provided with several holes 9 for fixing,

daire en rotation, du disque 1 du frein. Sur le pot 3, est aménagée une pluralité de fentes 10 qui sont réparties sur son pourtour et sont dirigées axialement. Ces fentes 10 partent d'une zone Il non fendue que le pot 3 comporte à la suite du collet 8 et, en s'élargissant de façon continue, vont à l'anneau de frottement 2. Il en résulte, le long du rotate, disc 1 of the brake. On the pot 3, is arranged a plurality of slots 10 which are distributed around its periphery and are directed axially. These slots 10 start from a zone 11 not split that the pot 3 comprises following the collar 8 and, widening continuously, go to the friction ring 2. This results, along the

pourtour du pot 3, une pluralité de barreaux 12 qui s'étendent axia- around the pot 3, a plurality of bars 12 which extend axially

lement et qui ont une section droite minimale à la transition du pot 3 à l'anneau 2. Ces barreaux 12 s'étendent en direction axiale juste en and have a minimum cross-section at the transition from pot 3 to ring 2. These bars 12 extend axially just in

dessous du disque de frottement 5.below the friction disc 5.

Dans le développé du pot, les fentes 10 ont une forme qui est approximativement celle d'un trapèze dont la grande base se trouve sur l'anneau de frottement 2 (figure 3). Dans la réalisation selon la figure 1, la petite base du trapèze est arrondie, de sorte que les fentes 10 ont approximativement une forme en V. Comme c'est à la jonction entre anneau de frottement 2 et pot 3 que les barreaux 12 ont leur plus petite section droite, il en résulte que la liaison du pot 3 In the pot development, the slots 10 have a shape that is approximately that of a trapezium whose large base is on the friction ring 2 (Figure 3). In the embodiment according to Figure 1, the small base of the trapezium is rounded, so that the slots 10 are approximately a V shape. As it is at the junction between the friction ring 2 and pot 3 that the bars 12 have their smaller section straight, it follows that the connection of pot 3

à l'anneau de frottement 2 est élastique dans une mesure limitée. to the friction ring 2 is elastic to a limited extent.

Sur la figure 3, on peut voir un développé de la périphérie du pot. Dans cette réalisation, les fentes trapézoïdales 10 ne sont pas réparties sur la périphérie de façon à être équidistantes, mais sont séparées par des intervalles, par exemple les intervalles X, Y qui diffèrent légèrement. En outre, on peut voir que la profondeur axiale des fentes 10 diffère d'une fente à l'autre, par exemple d'une valeur S. Ainsi, comme on ne réalise pas un corps symétrique, en forme de cloche, ayant de bonnes caractéristiques de vibration, on obtient In Figure 3, we can see a development of the periphery of the pot. In this embodiment, the trapezoidal slots 10 are not distributed on the periphery so as to be equidistant, but are separated by intervals, for example the intervals X, Y which differ slightly. In addition, it can be seen that the axial depth of the slots 10 differs from one slot to another, for example of an S value. Thus, as one does not realize a symmetrical, bell-shaped body, having good vibration characteristics, we get

une réduction des bruits de freinage. a reduction of braking noises.

Dans une autre réalisation, non reprgsentée,-chaque barreau 12 se termine en dessous d'un canal d'air de refroidissement 7 et son In another embodiment, not shown, each bar 12 terminates below a cooling air channel 7 and its

extrémité fait office de surface directrice pour l'écoulement de l'air. end acts as a directing surface for the flow of air.

Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont Of course, the embodiments described are not

nullement limitatifs de l'invention. in no way limitative of the invention.

Claims

Disc brake disk, comprising a friction ring and, extending in a direction parallel to the axis of rotation, a pot for securing in rotation the friction ring to a body to be braked, this pot comprising its end ring side friction, bars which are delimited by several axially oriented slots, which, by their ends, bear the friction ring and which have a non-constant cross section, this disc being characterized in that the ring of friction (2) and the pot (3) are made in one piece and that the cross section of the

bars (12) decreases towards the friction ring (2).

Disk according to Claim 1, characterized in that the friction ring (2) internally has channels (7) for

cooling air, radially oriented.

Disk according to one of claims 1 or 2, characterized

in that the bars (12) are distributed around the periphery with an inter-

mutual non-constant valle.

4. Disk according to any one of claims I to 3,

characterized in that the slits (10) have different dimensions.