FR3065045B3 - Disque de frein plein destine a des vehicules - Google Patents

Abstract

L'objet de l'invention est de prévoir un disque de frein plein destiné à des véhicules, qui comprend une bague de frottement (1) avec un rayon interne et un rayon externe par rapport au centre du disque de frein plein (100), et une saillie cylindrique (2) qui est concentrique à la bague de frottement (1) et qui s'étend axialement, la bague de frottement (1) comprenant une zone de freinage (1.2) qui s'étend entre le rayon interne et le rayon externe, et la saillie cylindrique (2) comprenant une zone de support (2.0) dans sa face la plus éloignée de la bague de frottement (1), configurée pour supporter une jante d'un véhicule.

Description

Domaine de l'invention

La présente invention concerne des disques de frein destinés à des véhicules, et plus particulièrement des disques de frein pleins.

Contexte de l'invention

Les véhicules à moteur comprennent un système de freinage destiné à les freiner volontairement, qui comprend, au niveau de la roue, un disque de frein et au moins une plaquette de frein. La plaquette de frein coopère avec le disque correspondant, et en particulier avec une zone de freinage du disque, afin de freiner le véhicule, ladite coopération correspondant à un frottement entre le disque et la plaquette de frein. Pendant le freinage, l'énergie cinétique du mouvement de la roue est transformée en chaleur, en raison du frottement.

Un disque de frein d'un véhicule comprend une bague de frottement qui tourne de manière solidaire avec une roue du véhicule et qui comprend la zone de freinage. La bague de frottement doit être capable d'absorber et de dissiper la chaleur qui est produite pendant le freinage, par transformation de l'énergie cinétique pendant le frottement des plaquettes et du disque de frein, et de résister aux tensions générées lors du freinage. C'est pourquoi les plaquettes de frein sont généralement composées de fer fondu.

Les disques de frein absorbent et dissipent la chaleur générée pendant le frottement lorsque les plaquettes de frein sont actionnées contre ceux-ci. C'est pourquoi il est nécessaire d'utiliser des matériaux qui présentent une bonne résistance mécanique à haute température, et une bonne conductivité de la chaleur, et le fer fondu est l'un d'entre eux.

Il existe deux types de disques classiques : les disques pleins et les disques ventilés. Avec les disques ventilés, le disque comprend deux bagues de frottement qui se font face et sont unies, et, afin de les refroidir, de l'air circule entre les bagues, du centre jusqu'à l'extérieur, en raison de la force centripète. Les disques pleins comprennent une bague de frottement unique, et ne possèdent aucun type de ventilation. Ils sont donc moins efficaces pour évacuer la chaleur. Cependant, ils sont moins coûteux à fabriquer que les disques ventilés et plus légers. C'est pourquoi ils continuent à être utilisés lorsque la quantité d'énergie à dissiper est moins importante, comme par exemple dans les essieux arrières du véhicule (dans les roues arrière).

En raison de la nécessité majeure de réduire le poids des disques de frein et de la demande croissante en freins à haut rendement, ou au moins de la nécessité de maintenir les prestations actuelles, des solutions qui allègent le poids du disque sont recherchées, comme le fait de remplacer le fer par des matériaux plus légers au sein du disque tout entier ou seulement d'une partie de celui-ci.

Les disques de frein comprennent, en plus de la bague de frottement, une saillie cylindrique et concentrique au niveau de la bague, mais avec un diamètre plus petit, et qui s'étend axialement. La jante de la roue du véhicule est supportée sur ladite saillie cylindrique. Dans certains cas, comme par exemple avec les disques de frein décrits dans le document EP3081826A1, dans un disque de frein plein, la bague de frottement et la saillie cylindrique sont composées de matériaux différents, afin d'alléger le poids total du disque sans altérer l'efficacité de freinage. Ainsi, la bague de frottement peut être fabriquée en fer fondu, bien que la saillie cylindrique, qui n'interagit pas avec les mâchoires de frein, soit en aluminium. Bien que cela allège un disque de frein plein par rapport aux disques pleins antérieurs, un processus de fabrication plus complet qui permet d'obtenir un disque de frein plein à coût élevé est nécessaire.

Description de l'invention L'objet de l'invention est de prévoir un disque de frein plein destiné à des véhicules, tel que défini ci-dessous.

Le disque de frein plein comprend une bague de frottement qui possède un rayon interne et un rayon externe par rapport au centre du disque de frein plein, et une saillie cylindrique qui est concentrique au niveau de la bague de frottement et qui s'étend axialement depuis ladite bague de frottement. La bague de frottement comprend une zone de freinage qui s'étend entre le rayon interne et le rayon externe. La saillie cylindrique comprend une zone de support sur sa face plus éloignée de la bague de frottement, configurée pour supporter une jante d'un véhicule.

Le disque de frein plein comprend en outre un canal concentrique à la bague de frottement et de la saillie cylindrique, qui lie la bague de frottement à la saillie cylindrique et qui comprend une forme annulaire avec une largeur déterminée définie entre un rayon interne et un rayon externe, qui est le rayon interne de la bague de frottement relié au rayon externe du canal et qui est la saillie cylindrique reliée au rayon interne dudit canal. Le canal comprend une pluralité d'encoches séparées et réparties autour du centre du disque de frein plein (du canal lui-même), chaque encoche s'étendant du rayon interne jusqu'au rayon externe.

Ainsi, les encoches permettent d'utiliser moins de matériau afin d'obtenir le disque, et d'obtenir un disque plus léger, sans pour autant affecter les zones sensibles telles que la zone de freinage et la zone de support. Ainsi, le disque est allégé de manière simple et efficace.

Ces encoches permettent en outre d'améliorer la circulation de l'air autour du disque, étant donné que l'air peut circuler à travers les encoches, augmentant ainsi la capacité de refroidissement de celui-ci. L'augmentation de la capacité de refroidissement du disque permet de réduire la taille de celui-ci pour certains besoins identiques en comparaison avec les disques de frein pleins classiques sans encoches, et cette diminution engendre un allègement supplémentaire du poids du disque de frein plein.

Suivant des dispositions spécifiques, pouvant être prises en combinaison, le cas échéant : les encoches sont réparties de manière homogène le long du canal, de sorte que la distance entre chacune des encoches contigües soit la même. toutes les encoches comprennent une forme semi-circulaire de rayon identique par rapport à un centre respectif, la forme circulaire étant symétrique à une ligne droite qui relie le centre dudit demi-cercle au centre de la bague de frottement. les centres des différentes encoches sont disposés dans la zone du canal qui coïncide avec le rayon interne dudit canal. la saillie cylindrique comprend une pluralité de creux axiaux dans une extension axiale, chaque creux s'étendant le long de toute la longueur de la saillie cylindrique, chacun desdits creux se trouvant face à et communiquant avec une encoche respective du canal. chaque creux est semi-circulaire, le centre d'un creux étant le même centre que l'encoche associée, et le diamètre dudit creux étant identique au diamètre de l'encoche associée. chaque encoche et chaque creux définissent un demi- cercle . la saillie cylindrique comprend onze encoches, le rayon de chaque demi-cercle est de 6,5 mm. la bague de frottement, la saillie cylindrique et le canal font partie d'un corps unique, ledit corps étant le disque de frein plein.

Les avantages susmentionnés et d'autres avantages et caractéristiques de l'invention deviendront apparents à partir des figures et de la description détaillée de 1'invention.

Description des dessins

La figure 1 illustre une vue de devant d'un mode de réalisation préféré du disque de frein plein destiné à des véhicules de l'invention.

La figure 2 est une vue en perspective et de devant du disque de frein plein de la figure 1.

La figure 3 est une vue en perspective et de derrière du disque de frein plein de la figure 1.

La figure 4 est une vue latérale du disque de frein plein de la figure 1, selon la coupe A-A de ladite figure 1. Description détaillée de l'invention

Un véhicule comprend un système de freinage destiné à le freiner volontairement, qui comprend un disque de frein plein 100 et au moins une plaquette de frein (non illustrée sur les figures) par roue. La plaquette de frein coopère avec le disque de frein plein 100 correspondant, et en particulier avec une zone de freinage 1.2 du disque de frein plein 100, afin de freiner le véhicule, ladite coopération correspondant à un frottement entre le disque de frein plein 100 et la plaquette de frein.

Les figures 1 à 4 illustrent un mode de réalisation préféré du disque de frein plein 100 de l'invention, qui est un disque de frein plein 100 destiné à des véhicules. Le disque de frein plein 100 comprend une bague de frottement 1 avec un rayon interne 1.0 et un rayon externe 1.1 par rapport au centre le du disque de frein 100, entre lesquels est définie la zone de freinage 1.2 sur laquelle a lieu l'actionnement afin de freiner le véhicule, et une saillie cylindrique 2 qui est concentrique au niveau de la bague de frottement 1 et qui s'étend axialement avec une longitude déterminée. La saillie cylindrique 2 comprend une zone de support 2.0 radiale sur sa face la plus éloignée de la bague de frottement 1, configurée et adaptée pour supporter une jante d'un véhicule sur lequel est placé le disque de frein plein 100.

Le disque de frein solide 100 comprend en outre un canal 3 concentrique au niveau de la bague de frottement 1 et de la saillie cylindrique 2, qui lie la bague de frottement 1 à la saillie cylindrique 2 et qui comprend une forme annulaire avec une largeur déterminée définie entre un rayon interne 3.0 et un rayon externe 3.1. Le rayon interne 1.0 de la bague de frottement 1 coïncide avec le rayon externe 3.1 du canal 3, et le rayon interne 3.0 dudit canal 3 coïncide avec la saillie cylindrique 2, ladite saillie cylindrique 2 s'étendant axialement à partir de la zone du canal 3 qui comprend ledit rayon interne 3.0.

Le canal 3 comprend une pluralité d'encoches 3.3 séparées et réparties le long du trajet du canal 3 autour du centre le du disque de frein plein 100, chaque encoche 3.3 s'étendant du rayon interne 3.0 jusqu'au rayon externe 3.1, comme cela est illustré sur les figures. Ainsi, le disque de frein plein 100 est allégé, sans pour autant perdre d'efficacité de freinage ou affecter ledit allègement au niveau de la zone de freinage 1.2. De plus, la zone de support 2.0 n'est pas affectée non plus, si bien que le support de la jante du véhicule n'est pas compromis.

Ce mode d'allègement du disque de frein plein 100 permet en outre de fabriquer les disques pleins 100 par fusion du fer dans du sable par gravité. Cette technologie utilise des moules en sable qui, une fois remplis de métal liquide, sont utilisés pour former la pièce (le disque de frein plein 100), qui est ensuite usinée selon les dimensions et les finitions nécessaires. Dans le mode de réalisation préféré, les encoches 3.3 sont obtenues directement au cours du processus de fusion en utilisant les moules en sable, ce qui représente une économie financière par rapport à leur obtention à l'aide de pièces mâles ou d'un moyen mécanisé.

Dans le mode de réalisation préféré, les encoches 3.3 sont réparties de manière homogène autour du centre le du disque de frein plein 100, de sorte que la distance entre chaque des encoches 3.3 soit la même. Le nombre d'encoches 3.3 dépend des besoins, mais il est important d'obtenir un compromis entre l'allègement souhaité pour le disque de frein plein 100 et la résistance mécanique souhaitée pour celui-ci, étant donné que, plus y a d'encoches 3.3, moins le disque de frein plein 100 est résistant. Dans ledit mode de réalisation préféré, le nombre d'encoches 3.3 est de un, bien que ce nombre puisse varier selon les besoins. Dans ce cas, avec onze encoches 3.3, on constate un allègement maximal du disque de frein plein 100, sans pour autant affecter la résistance minimale nécessaire pour celui-ci.

Dans le mode de réalisation préféré, toutes les encoches 3.3 comprennent une forme semi-circulaire de rayon identique par rapport à un centre 3.3c respectif, la forme circulaire étant en outre symétrique à une ligne droite L qui relie le centre 3.3c dudit demi-cercle au centre 3c du canal 3 (le centre le du disque de frein plein 100) . Le rayon dépend des exigences souhaitées, mais également du compromis susmentionné entre l'allègement et la résistance, et, dans le mode de réalisation préféré, celui-ci est d'environ 6,5 mm. De préférence, les centres 3.3 sont disposés dans la zone du canal 3 qui coïncide avec le rayon interne 3.0 dudit canal 3.

Dans le mode de réalisation préféré, la saillie cylindrique 2 comprend une pluralité de creux 2.1 axiaux dans son extension axiale 2.2, chaque creux 2.1 s'étendant le long de toute la longueur axiale de la saillie cylindrique 2. Chacun desdits creux 2.3 se trouve face à et communique avec une encoche 3.3 respective du canal 3, comme cela est illustré sur les figures. Cela permet de créer les encoches 3.3 dans le canal 3 selon un diamètre déterminé qui ne dépasse pas la largeur du canal 3, et, ainsi, d'obtenir un meilleur allègement en éliminant le matériau de la saillie cylindrique 2 (le matériau qui occupe l'espace des creux 2.3) . Ainsi, l'allègement du disque de frein 100 est amélioré, tout en maintenant la zone de freinage 1.2 de la bague de frottement 1 et la zone de support 2.0 de la saillie cylindrique 2 sans les modifier.

Dans le mode de réalisation préféré, les creux 2.3 sont répartis de manière homogène autour de l'extension axiale 2.2 de la saillie cylindrique 2 (comme les encoches 3.3), de sorte que la distance entre chacun des creux 2.3 soit la même.

Dans le mode de réalisation préféré, tous les creux 2.3 comprennent une forme semi-circulaire d'un même rayon par rapport à un centre 2.3c respectif, comme les encoches 3.3, et d'un rayon identique aux encoches 3.3, la forme circulaire étant en outre symétrique à une ligne droite L qui relie le centre 2.3c dudit demi-cercle au centre 2c de la saillie cylindrique 2 (le centre le du disque de frein plein 100). Bien que, au moment de la réalisation des creux 2.3, ceux-ci aient reçu une forme semi-circulaire le long de leur trajet axial et le long de la saillie cylindrique 2, ladite forme semi-circulaire reste représentée uniquement dans la zone de support 2.0, comme cela est illustré sur les figures. Le diamètre dépend des exigences souhaitées, mais également du compromis susmentionné entre l'allègement et la résistance, et, dans le mode de réalisation préféré, celui-ci est d'environ 13 mm (comme les encoches 3.3).

Dans le mode de réalisation préféré, une encoche 3.3 et son creux 2.3 associé donnent l'impression d'un cercle complet si l'on regarde le disque de frein plein 100 de face (voir la figure 1), et, pour celui-ci, de préférence, chaque demi-cercle est la moitié d'un cercle. Ainsi, le centre 3.3c des encoches 3.3 coïncide avec les centres 2.3c des creux 2.3 respectifs.

La bague de frottement 1, la saillie cylindrique 2 et le canal 3 font partie d'un corps unique, ledit corps étant le disque de frein plein 100. Cela facilite la fabrication du disque de frein plein 100 par rapport à l'état de la technique, selon lequel, par exemple, la bague de frottement et la saillie cylindrique sont fabriquées avec des matériaux différents, ce qui permet d'alléger un disque de frein plein 100 par rapport aux disques pleins classiques de manière simple et économique. De plus, le processus de fabrication peut utiliser la fusion du fer dans du sable, par gravité, comme cela est décrit précédemment, ce qui renforce encore plus cet avantage.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Disque de frein plein qui comprend une bague de frottement (1) avec un rayon interne (1.0) et un rayon externe (1.1) par rapport au centre (le) du disque de frein plein (100), et une saillie cylindrique (2) qui est concentrique à la bague de frottement (1) et qui s'étend axialement, la bague de frottement (1) comprenant une zone de freinage (1.2) qui s'étend entre le rayon interne (1.0) et le rayon externe (1.1), et la saillie cylindrique (2) comprenant une zone de support (2.0) dans sa face la plus éloignée de la bague de frottement (1), configurée pour supporter une jante d'un véhicule, caractérisé en ce que le disque de frein (100) comprend en outre un canal (3) concentrique à la bague de frottement (1) et de la saillie cylindrique (2), qui relie la bague de frottement (1) et la saillie cylindrique (2) et qui comprend une forme annulaire avec une largeur déterminée définie entre un rayon interne (3.0) et un rayon externe (3.1), le rayon interne (1.0) de la bague de frottement (1) coïncidant avec le rayon externe (3.1) du canal (3), et le rayon interne (3.0) dudit canal (3) coïncidant avec la saillie cylindrique (2), ladite saillie cylindrique (2) s'étendant axialement à partir de la zone du canal (3) qui comprend ledit rayon interne (3.0), le canal (3) comprenant une pluralité d'encoches (3.3) séparées et réparties autour du centre (le) du disque de frein plein (100), chaque encoche (3.3) s'étendant depuis le rayon interne (3.0) jusqu'au rayon externe (3.1).
2. 2. Disque de frein plein selon la revendication 1, dans lequel les encoches (3.3) sont réparties de manière homogène le long du canal (3) , de sorte que la distance entre chacune des encoches (3.3) contigües soit la même.
3. 3. Disque de frein plein selon la revendication 1 ou 2, dans lequel toutes les encoches (3.3) comprennent une forme semi-circulaire de rayon identique par rapport à un centre (3.3c) respectif, la forme circulaire étant symétrique à une ligne droite (L) qui relie le centre (3.3c) dudit demi-cercle au centre (le) de la bague de frottement (1).
4. 4. Disque de frein plein selon la revendication 3, dans lequel les centres (3.3c) des différentes encoches (3.3) sont disposés dans la zone du canal (3) qui coïncide avec le rayon interne (3.0) dudit canal (3).
5. 5. Disque de frein plein selon la revendication 4, dans lequel la saillie cylindrique (2) comprend une pluralité de creux (2.3) axiaux dans une extension axiale (2.2) , chaque creux (2.3) s'étendant le long de toute la longueur de la saillie cylindrique (2), chacun desdits creux (2.3) se trouvant face à et communiquant avec une encoche (3.3) respective du canal (3).
6. 6. Disque de frein plein selon la revendication 5, dans lequel chaque creux (2.3) est semi-circulaire, le centre d'un creux (2.3) étant le même centre que l'encoche (3.3) associée, et le diamètre dudit creux (2.3) étant identique au diamètre de l'encoche (3.3) associée.
7. 7. Disque de frein plein selon la revendication 6, dans lequel chaque encoche (3.3) et chaque creux (2.3) définissent un demi-cercle.
8. 8. Disque de frein plein selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel la saillie cylindrique (2) comprend onze encoches (2.3).
9. 9. Disque de frein plein selon la revendication 8, dans lequel le rayon de chaque demi-cercle est de 6,5 mm.
10. 10. Disque de frein plein selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bague de frottement (1), la saillie cylindrique (2) et le canal (3) font partie d'un corps unique, ledit corps étant le disque de frein plein (100) .