FR3010756A1 - BRAKE DISC OF A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Dans ce disque de frein (1) automobile comportant un anneau de freinage (11) et un bol central (12) solidaire de cet anneau de freinage (11), le bol central (12) comporte un flasque circulaire (122), une partie cylindrique (123) et un rebord (127). La partie cylindrique (123) s'étend de la périphérie externe du flasque (122) au rebord (127). Le rebord (127) s'étend radialement entre la partie cylindrique (123) et l'anneau de freinage et le la périphérie externe du rebord (127) est un polygone dont les sommets sont arrondis.In this automobile brake disk (1) comprising a braking ring (11) and a central bowl (12) integral with this braking ring (11), the central bowl (12) comprises a circular flange (122), a part cylindrical (123) and a flange (127). The cylindrical portion (123) extends from the outer periphery of the flange (122) to the flange (127). The flange (127) extends radially between the cylindrical portion (123) and the braking ring and the outer periphery of the flange (127) is a polygon whose vertices are rounded.
Description
DISQUE DE FREIN D'UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention se rapporte à un disque de frein d'un véhicule automobile.The present invention relates to a brake disk of a motor vehicle.
L'invention appartient au domaine des dispositifs de freinage des véhicules automobiles. Des dispositifs de freinage connus permettent de freiner une roue d'un véhicule par serrage d'un anneau de freinage d'un disque de frein fixé sur un moyeu de cette roue. Le serrage est obtenu par le déplacement, contre l'anneau de freinage, de deux plaquettes de frein disposées de part et d'autre du disque. Le frottement des plaquettes de frein contre l'anneau de freinage du disque transforme l'énergie mécanique de rotation du disque en une énergie calorifique et freine la roue du véhicule. Le disque de frein est généralement réalisé en une seule pièce en fonte, qui présente l'inconvénient d'être lourde. Cela nuit aux performances et à la consommation en carburant du véhicule. On connaît du document EP-A2-1 892 434 un disque de frein constitué, d'une part, d'un anneau de freinage en fonte pour frotter contre des plaquettes de frein et d'autre part, d'un bol central en acier pour fixer le disque de frein au moyeu d'une roue d'un véhicule. Un tel disque de frein possède une masse réduite, mais présente un inconvénient : la liaison entre le bol central et l'anneau de freinage présente des risques de rupture lors du freinage du véhicule. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur.The invention belongs to the field of braking devices for motor vehicles. Known braking devices can brake a wheel of a vehicle by clamping a brake ring of a brake disc fixed on a hub of this wheel. The tightening is obtained by moving, against the brake ring, two brake pads disposed on either side of the disc. The friction of the brake pads against the brake ring of the disk converts the mechanical energy of rotation of the disk into heat energy and brakes the wheel of the vehicle. The brake disc is generally made of a single piece of cast iron, which has the disadvantage of being heavy. This affects the performance and fuel consumption of the vehicle. Document EP-A2-1 892 434 discloses a brake disk consisting, on the one hand, of a cast iron brake ring for rubbing against brake pads and, on the other hand, of a central steel bowl. for fixing the brake disc to the hub of a wheel of a vehicle. Such a brake disk has a reduced mass, but has a disadvantage: the connection between the central bowl and the brake ring presents risks of rupture during the braking of the vehicle. The invention aims to overcome the disadvantages of the prior art.
Dans ce but, la présente invention propose un disque de frein automobile comportant : - un anneau de freinage ; - un bol central, solidaire de l'anneau de freinage ; ce disque de frein étant remarquable en ce que : - le bol central comporte un flasque circulaire, une partie cylindrique et un rebord ; - la partie cylindrique s'étend de la périphérie externe du flasque au rebord ; - le rebord s'étend radialement entre la partie cylindrique et l'anneau de freinage ; et - la périphérie externe du rebord est un polygone dont les sommets sont arrondis.For this purpose, the present invention provides an automotive brake disc comprising: - a braking ring; - A central bowl, secured to the braking ring; this brake disc being remarkable in that: - the central bowl has a circular flange, a cylindrical portion and a flange; the cylindrical portion extends from the outer periphery of the flange to the rim; the flange extends radially between the cylindrical portion and the braking ring; and the outer periphery of the rim is a polygon whose vertices are rounded.
Ainsi, l'invention permet d'améliorer la tenue mécanique de la liaison entre le bol et l'anneau de freinage. Selon une caractéristique particulière, la partie cylindrique comporte au moins un évidement.Thus, the invention makes it possible to improve the mechanical strength of the connection between the bowl and the braking ring. According to a particular characteristic, the cylindrical portion comprises at least one recess.
Cet évidement permet de réduire la masse du bol central et par conséquent celle du disque de frein. Selon une caractéristique particulière, l'anneau de freinage est surmoulé sur le rebord. Selon une caractéristique particulière, le flasque comporte une pluralité d'alésages. Ainsi, il est possible de fixer le disque de frein à un moyeu de roue, par exemple au moyen d'écrous. Selon une caractéristique particulière, le flasque comporte au moins un ergot de centrage.This recess reduces the mass of the central bowl and therefore that of the brake disc. According to a particular characteristic, the braking ring is overmolded on the rim. According to a particular characteristic, the flange comprises a plurality of bores. Thus, it is possible to fix the brake disc to a wheel hub, for example by means of nuts. According to a particular characteristic, the flange comprises at least one centering pin.
Cet ergot de centrage permet de facilite le positionnement correct du disque de frein par rapport à un moyeu de roue. Selon un mode particulier de réalisation, le flasque mentionné plus haut comporte en son centre un évidement circulaire. Cet évidement permet de faciliter le centrage du disque de frein sur un 20 roulement de moyeu de roue. Selon un autre mode particulier de réalisation, ce flasque comporte en son centre une portion emboutie s'étendant dans la direction opposée à l'anneau de freinage. Cette portion emboutie permet de protéger de façon étanche un 25 roulement du moyeu de roue sur lequel le disque est destiné à être fixé. Selon une caractéristique particulière, le bol central est réalisé par emboutissage d'une feuille en acier ou en inox. Selon une caractéristique particulière, cette feuille a une épaisseur comprise entre un et quatre millimètres. 30 Ainsi la masse du bol et donc celle du disque est réduite. Dans le même but, l'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant au moins un tel disque de frein. L'invention sera mieux comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de modes 35 particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et en référence aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : - la figure 1A est une vue en perspective d'un premier mode particulier de réalisation d'un disque de frein conforme à l'invention ; - la figure 1B est une vue en coupe d'un disque de frein suivant ce premier mode particulier de réalisation ; - la figure 1C est une vue en perspective d'un bol central d'un disque de frein suivant ce même premier mode particulier de réalisation ; - la figure 2A est une vue en perspective d'un second mode particulier de réalisation d'un disque de frein conforme à l'invention ; - la figure 2B est une vue en coupe d'un disque de frein suivant ce second mode particulier de réalisation ; - la figure 2C est une vue en perspective d'un bol central d'un disque de frein suivant ce même second mode particulier de réalisation. Les figures 1A, 1B et 1C montrent des vues d'un disque de frein 1 d'un véhicule automobile, dans un premier mode particulier de réalisation de l'invention.This centering pin facilitates the correct positioning of the brake disc relative to a wheel hub. According to a particular embodiment, the flange mentioned above comprises in its center a circular recess. This recess facilitates the centering of the brake disc on a wheel hub bearing. According to another particular embodiment, this flange comprises in its center a stamped portion extending in the opposite direction to the braking ring. This stamped portion provides sealing protection for a bearing of the wheel hub on which the disc is to be attached. According to a particular characteristic, the central bowl is made by stamping a sheet of steel or stainless steel. According to a particular characteristic, this sheet has a thickness of between one and four millimeters. Thus the mass of the bowl and thus that of the disc is reduced. For the same purpose, the invention also relates to a motor vehicle comprising at least one such brake disc. The invention will be better understood and other aspects and advantages will emerge more clearly on reading the following description of particular embodiments, given by way of non-limiting examples and with reference to the accompanying drawings, in which: which: - Figure 1A is a perspective view of a first particular embodiment of a brake disc according to the invention; - Figure 1B is a sectional view of a brake disc according to this first particular embodiment; - Figure 1C is a perspective view of a central bowl of a brake disc according to this same first embodiment; - Figure 2A is a perspective view of a second particular embodiment of a brake disc according to the invention; - Figure 2B is a sectional view of a brake disc according to this second particular embodiment; - Figure 2C is a perspective view of a central bowl of a brake disc according to the same second embodiment. FIGS. 1A, 1B and 1C show views of a brake disc 1 of a motor vehicle, in a first particular embodiment of the invention.
Le disque de frein 1 est destiné à être fixé sur un moyeu de roue et participe au freinage de cette roue. Ce disque de frein 1 comporte un anneau de freinage 11 et un bol central 12. L'anneau de freinage 11 reçoit les efforts de freinage du véhicule. De façon classique, ces efforts de freinage sont appliqués par serrage de plaquettes de frein de part et d'autre de cet anneau de freinage 11. Le frottement des plaquettes de frein contre l'anneau de freinage 11 transforme l'énergie mécanique de rotation du disque 1 en une énergie calorifique et permet de freiner la roue du véhicule. L'anneau de freinage 11 est par exemple réalisé en fonte. En variante, d'autres matériaux adaptés au freinage d'un véhicule peuvent être utilisés pour la réalisation de l'anneau de freinage 11. Le bol central 12 est destiné à être fixé à un moyeu de roue du véhicule. Conformément à la présente invention, ce bol 12 est formé d'un flasque circulaire 122, d'une partie cylindrique 123 et d'un rebord 127. Le flasque circulaire 122 comporte en son centre un évidement circulaire 124.The brake disc 1 is intended to be fixed on a wheel hub and contributes to the braking of this wheel. This brake disk 1 comprises a braking ring 11 and a central bowl 12. The braking ring 11 receives the braking forces of the vehicle. Conventionally, these braking forces are applied by clamping brake pads on either side of this braking ring 11. The friction of the brake pads against the braking ring 11 transforms the mechanical energy of rotation of the disc 1 in heat energy and can brake the wheel of the vehicle. The brake ring 11 is for example made of cast iron. Alternatively, other materials adapted to the braking of a vehicle can be used for the realization of the braking ring 11. The central bowl 12 is intended to be fixed to a wheel hub of the vehicle. According to the present invention, this bowl 12 is formed of a circular flange 122, a cylindrical portion 123 and a flange 127. The circular flange 122 has in its center a circular recess 124.
L'évidement circulaire 124 permet de faciliter le centrage du disque de frein 1 sur un roulement de moyeu de roue. Ce flasque 122 comporte également des alésages 125 et au moins un ergot de centrage 126, disposés autour de l'évidement circulaire 124. Par exemple, le flasque 122 peut comporter quatre alésages 125 et deux ergots de centrage 126. Les alésages 125 sont destinés à venir en regard d'alésages réalisés sur le moyeu de roue sur lequel le disque de frein 1 peut être fixé par des écrous. Cette fixation est réalisée en positionnant ces écrous au travers des alésages 125 du disque de frein 1 et en vissant les écrous dans les alésages du moyeu de roue. Comme le montrent les figures 1A, 1B et 1C, chaque ergot de centrage 126 s'étend axialement dans la direction de l'anneau de freinage 11 et est destiné à coopérer avec un alésage du moyeu de roue. Chaque ergot 126 permet ainsi de faciliter le positionnement correct du disque de frein 1 par rapport au moyeu de roue. La partie cylindrique 123 s'étend entre la périphérie externe du flasque circulaire 122 et le rebord 127. Comme le montre la figure 1 B, le rebord 127 s'étend radialement entre la partie cylindrique 123 et l'anneau de freinage 11. L'anneau de freinage 11 est lié au bol 12 par surmoulage sur le rebord 127. On entend par surmoulage qu'une partie du bol central 12 est noyée dans la matière de l'anneau de freinage 11. La périphérie externe du rebord 127 visible sur la figure 1C, de forme générale circulaire, est un polygone dont les sommets sont arrondis. La forme de la périphérie du rebord 127 permet, à la différence d'une forme totalement circulaire, de créer des variations du rayon de la périphérie du rebord 127 qui permettent de bloquer la rotation du bol central 12 par rapport à l'anneau de freinage 11.The circular recess 124 facilitates the centering of the brake disc 1 on a wheel hub bearing. This flange 122 also has bores 125 and at least one centering lug 126, arranged around the circular recess 124. For example, the flange 122 may comprise four bores 125 and two centering pins 126. The bores 125 are intended for next to bores made on the wheel hub on which the brake disc 1 can be fixed by nuts. This fixing is performed by positioning these nuts through the bores 125 of the brake disc 1 and screwing the nuts in the bores of the wheel hub. As shown in Figures 1A, 1B and 1C, each centering pin 126 extends axially in the direction of the brake ring 11 and is intended to cooperate with a bore of the wheel hub. Each lug 126 thus facilitates the correct positioning of the brake disc 1 relative to the wheel hub. The cylindrical portion 123 extends between the outer periphery of the circular flange 122 and the flange 127. As shown in Figure 1 B, the flange 127 extends radially between the cylindrical portion 123 and the brake ring 11. The braking ring 11 is connected to the bowl 12 by overmolding on the rim 127. Overmolding is understood to mean that part of the central bowl 12 is embedded in the material of the braking ring 11. The outer periphery of the rim 127 visible on the Figure 1C, of circular general shape, is a polygon whose vertices are rounded. The shape of the periphery of the rim 127 makes it possible, unlike a totally circular shape, to create variations in the radius of the periphery of the rim 127 which make it possible to block the rotation of the central bowl 12 with respect to the braking ring 11.
Les ondulations périphériques du rebord 127 permettent d'améliorer la liaison du bol 12 avec l'anneau de freinage 11, en particulier lors des freinages. On évite ainsi une rupture de la liaison surmoulée entre l'anneau de freinage 11 et le bol 12 lors d'un freinage. Des évidements 121 sont réalisés dans la partie cylindrique 123 pour réduire la masse du bol 12 et donc du disque de frein 1. Les évidements 121 ne s'étendent pas jusqu'au rebord 127. Cela permet d'améliorer la tenue mécanique du bol 12, en particulier lors d'un freinage. En outre, cela permet de minimiser le risque de « mise en parapluie » de l'anneau de freinage 11. Par « mise en parapluie », on entend que les extrémités de l'anneau 11 se replient (comme un parapluie), ce qui nuit au bon fonctionnement du disque de frein en créant un frottement résiduel entre l'anneau de freinage et les plaquettes de frein. La partie cylindrique 123 peut avoir un diamètre intérieur correspondant au diamètre extérieur du moyeu de roue. Ainsi, lors de la mise en place du disque de frein 1, la partie cylindrique 123 participe au positionnement correct du disque de frein 1 par rapport au moyeu de roue.The peripheral ripples of the rim 127 make it possible to improve the connection of the bowl 12 with the braking ring 11, in particular during braking. This avoids a rupture of the overmolded connection between the braking ring 11 and the bowl 12 during braking. Recesses 121 are made in the cylindrical portion 123 to reduce the mass of the bowl 12 and therefore the brake disc 1. The recesses 121 do not extend to the flange 127. This improves the mechanical strength of the bowl 12 , especially when braking. In addition, this makes it possible to minimize the risk of "putting in umbrella" of the braking ring 11. "Umbrella" means that the ends of the ring 11 fold up (like an umbrella), which impairs the proper functioning of the brake disc by creating residual friction between the brake ring and the brake pads. The cylindrical portion 123 may have an inner diameter corresponding to the outer diameter of the wheel hub. Thus, during the introduction of the brake disc 1, the cylindrical portion 123 participates in the correct positioning of the brake disc 1 relative to the wheel hub.
Le bol 12 peut par exemple être obtenu par emboutissage d'une feuille d'un matériau tel que de l'acier ou de l'inox. Par exemple, une feuille en acier, d'épaisseur comprise entre 1 et 4 millimètres (mm), est bien adaptée à la réalisation du bol 12 et permet de réduire la masse du disque de frein 1.The bowl 12 may for example be obtained by stamping a sheet of a material such as steel or stainless steel. For example, a steel sheet, having a thickness of between 1 and 4 millimeters (mm), is well adapted to the production of the bowl 12 and makes it possible to reduce the mass of the brake disc 1.
Les figures 2A, 2B et 2C montrent des vues d'un disque de frein 2 d'un véhicule automobile, dans un second mode particulier de réalisation de l'invention. Comme dans le premier mode de réalisation, le disque de frein 2 est destiné à être fixé sur un moyeu de roue et participe au freinage de cette roue. Ce disque de frein 2 comporte un anneau de freinage 21 et un bol central 22. L'anneau de freinage 21 reçoit les efforts de freinage du véhicule. De façon classique, ces efforts de freinage sont appliqués par serrage de plaquettes de frein de part et d'autre de cet anneau de freinage 21.FIGS. 2A, 2B and 2C show views of a brake disc 2 of a motor vehicle, in a second particular embodiment of the invention. As in the first embodiment, the brake disc 2 is intended to be fixed on a wheel hub and participates in the braking of this wheel. This brake disk 2 comprises a braking ring 21 and a central bowl 22. The braking ring 21 receives the braking forces of the vehicle. In a conventional manner, these braking forces are applied by clamping brake pads on either side of this braking ring 21.
L'anneau de freinage 21 est par exemple réalisé en fonte. En variante, d'autres matériaux adaptés au freinage d'un véhicule peuvent être utilisés pour la réalisation de l'anneau de freinage 21. Le bol central 22 est destiné à être fixé à un moyeu de roue du véhicule.The brake ring 21 is for example made of cast iron. Alternatively, other materials adapted to the braking of a vehicle can be used for the realization of the braking ring 21. The central bowl 22 is intended to be fixed to a wheel hub of the vehicle.
Ce bol 22 est formé d'un flasque circulaire 222, d'une partie cylindrique 223 et d'un rebord 227. Dans ce second mode particulier de réalisation, le flasque circulaire 222 comporte en son centre une portion emboutie 224. La portion emboutie 224 permet le positionnement d'une jante de roue sur le disque de frein 2 et 35 protège de façon étanche un roulement du moyeu de roue. Ce flasque 222 comporte également des alésages 225 et au moins un ergot de centrage 226, disposés autour de l'évidement circulaire 224. Par exemple, le flasque 222 peut comporter quatre alésages 225 et deux ergots de centrage 226. Les alésages 225 sont destinés à venir en regard d'alésages réalisés sur le moyeu de roue sur lequel le disque de frein 2 peut être fixé par des écrous. Cette fixation est réalisée en positionnant ces écrous au travers des alésages 225 du disque de frein 2 et en vissant les écrous dans les alésages du moyeu de roue. Comme le montrent les figures 2A, 2B et 2C, chaque ergot de centrage 226 s'étend axialement dans la direction de l'anneau de freinage 21 et est destiné à coopérer avec un alésage du moyeu de roue. Chaque ergot 226 permet ainsi de faciliter le positionnement correct du disque de frein 2 par rapport au moyeu de roue. La partie cylindrique 223 s'étend entre la périphérie externe du flasque circulaire 222 et le rebord 227.This bowl 22 is formed of a circular flange 222, a cylindrical portion 223 and a flange 227. In this second particular embodiment, the circular flange 222 has in its center a stamped portion 224. The stamped portion 224 allows the positioning of a wheel rim on the brake disc 2 and 35 sealingly protects a bearing of the wheel hub. This flange 222 also includes bores 225 and at least one centering pin 226, arranged around the circular recess 224. For example, the flange 222 may comprise four bores 225 and two centering pins 226. The bores 225 are intended for next to bores made on the wheel hub on which the brake disc 2 can be fixed by nuts. This fixing is performed by positioning these nuts through the bores 225 of the brake disc 2 and screwing the nuts in the bores of the wheel hub. As shown in Figures 2A, 2B and 2C, each centering pin 226 extends axially in the direction of the brake ring 21 and is intended to cooperate with a bore of the wheel hub. Each lug 226 thus facilitates the correct positioning of the brake disk 2 relative to the wheel hub. The cylindrical portion 223 extends between the outer periphery of the circular flange 222 and the flange 227.
Comme le montre la figure 2B, le rebord 227 s'étend radialement entre la partie cylindrique 223 et l'anneau de freinage 21. L'anneau de freinage 21 est lié au bol 22 par surmoulage sur le rebord 227. La périphérie externe du rebord 227 visible sur la figure 2C, de forme générale circulaire, est un polygone dont les sommets sont arrondis. Cette forme présente les avantages décrits plus haut, en lien avec le premier mode particulier de réalisation. Les ondulations périphériques du rebord 227 permettent d'améliorer la liaison du bol 22 avec l'anneau de freinage 21, en particulier lors des freinages. On évite ainsi une rupture de la liaison surmoulée entre l'anneau de freinage 21 et le bol 22 lors d'un freinage. Des évidements 221 sont réalisés dans la partie cylindrique 223 pour réduire la masse du bol 22 et donc du disque de frein 2. Les évidements 221 ne s'étendent pas jusqu'au rebord 227. Cela permet d'améliorer la tenue mécanique du bol 22, en particulier lors d'un freinage. En outre, comme dans le premier mode de réalisation, le risque de mise en parapluie de l'anneau de freinage 21 est ainsi minimisé. La partie cylindrique 223 peut avoir un diamètre intérieur correspondant au diamètre extérieur du moyeu de roue. Ainsi, lors de la mise en place du disque de frein 2, la partie cylindrique 223 participe au positionnement correct du disque de frein 2 par rapport au moyeu de roue.As shown in FIG. 2B, the rim 227 extends radially between the cylindrical portion 223 and the braking ring 21. The braking ring 21 is connected to the bowl 22 by overmoulding on the rim 227. The outer periphery of the rim 227 visible in Figure 2C, of circular general shape, is a polygon whose vertices are rounded. This form has the advantages described above, in connection with the first particular embodiment. The peripheral ripples of the rim 227 make it possible to improve the connection of the bowl 22 with the braking ring 21, in particular during braking. This avoids a rupture of the overmolded connection between the brake ring 21 and the bowl 22 during braking. Recesses 221 are made in the cylindrical portion 223 to reduce the mass of the bowl 22 and thus the brake disc 2. The recesses 221 do not extend to the flange 227. This improves the mechanical strength of the bowl 22 , especially when braking. In addition, as in the first embodiment, the risk of umbrella setting of the brake ring 21 is thus minimized. The cylindrical portion 223 may have an inner diameter corresponding to the outer diameter of the wheel hub. Thus, during the introduction of the brake disc 2, the cylindrical portion 223 participates in the correct positioning of the brake disc 2 relative to the wheel hub.
Le bol 22 peut par exemple être obtenu par emboutissage d'une feuille d'un matériau tel que de l'acier ou de l'inox. Par exemple, une feuille en acier, d'épaisseur comprise entre 1 et 4 millimètres (mm), est bien adaptée à la réalisation du bol 22 et permet de réduire la masse du disque de frein 2. Ainsi, un disque de frein conforme à l'invention présente une faible masse et la tenue mécanique de la liaison entre le bol et l'anneau de freinage est améliorée, en particulier lors du freinage du véhicule. L'invention permet en outre de faciliter le positionnement du disque de frein lors de son montage sur un moyeu de roue.The bowl 22 may for example be obtained by stamping a sheet of a material such as steel or stainless steel. For example, a steel sheet, having a thickness of between 1 and 4 millimeters (mm), is well adapted to the production of the bowl 22 and makes it possible to reduce the mass of the brake disk 2. Thus, a brake disk conforming to FIG. the invention has a low mass and the mechanical strength of the connection between the bowl and the brake ring is improved, in particular during braking of the vehicle. The invention further facilitates the positioning of the brake disc when mounted on a wheel hub.
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