Brevet FR2108226A1 — publié le 19720519

La présente invention concerne une roue, notamment pour véhicules ferroviaires, comprenant au moins un disque de frein annulaire qui est fixé sur le côté de la roue au moyen d'éléments de fixation disposés autour de l'axe de la roue et reliés rigidement à la roue, celle-ci présentant en outre, pour l'absorption de dilatations thermiques du disque de frein annulaire dans le sens radial, des guides prévus entre le disque de frein annulaire et les éléments de fixation et comprenant chacun un bossage parallèle à l'axe avec deux faces radiales parallèles å l'axe, et une fenêtre à peu près rectangulaire d'une réalisation appropriée pour la réception du bossage. Dans une roue connue de ce type (voir la demande de brevet allemand publiée 1 194 439), les éléments de fixation sont constitués par des saillies de la jante qui sont diriges radialement vers l'intérieur. Ces saillies présentent des perçages parallèles à l'axe dans lesquels sont emmanchées à force des douilles présentant des trous oblongs radiaux dont la longueur est parallèle à l'axe. Ces trous oblongs présentent deux faces de guidage radiales parallèles à l'axe, sur lesquelles peut glisser un tenon~parallèle à l'axe qui traverse ce trou oblong et dont les extrémités dépassant des deux côtés de la douille sont engagées dans des évidements prévus sur les faces arrière des disques de frein annulaires disposés sur les deux côtés du voile de roue.Les deux disques de frein annulaires sont maintenus ensemble au moyen de boulons traversant le voile entre les rayons de la roue, et les disques de frein s'appuient par leur face arrière contre les douilles dans la zone de la surface de freinage. Dans cet agencement connu, la fixation des disques de frein annulaires nécessite la disposition d'un tel disque de frein sur chaque côté de la roue. Pour leur fixation, les disques de frein doivent obligatoirement présenter un évidement. Comme ce dispositif de guidage à tenons et à douilles sert exclusivement à l'absorption des dilatations thermiques du disque de frein annulaire et n'a pas de fonction de fixation dans le sens axial, un tel agencement nécessite en outre les éléments de fixation particuliers mentionnés ci-dessus. Le but de l'invention est de perfectionner une roue en ce qui concerne la fixation du disque de frein annulaire, de manière que la réalisation de la roue soit plus simple et que les disques de frein annulaires puissent être fixés indépendamment l'un de l'autre. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que les bossages sont solidaires du disque de frein et que l'ouverture à peu près rectangulaire est prévue dans l'élément de fixation, ou inversement, et par le fait que l'ouverture à peu près rectangulaire est prévue dans un cadre dont les deux branches portant les faces radiales parallèles à l'axe serrent entre elles le bossage. Set agencement suivant l'invention ne nécessite pas d'éléments de fixation particuliers tels que des boulons ou des éléments analogues. La fixation axiale des disques de frein est exclusivement assurée par l'ajustement serré du bossage entre les branches délimitant l'ouverture à peu près rectangulaire. La force de serrage est juste suffisante pour qu'elle permette encore la dilatation thermique du disque de frein annulaire dans le sens radial.Grâce à la combinaison du guidage radial et des éléments de fixation dans un seul élément, l'agencement suivant l'invention permet une réalisation simplifiée et d'un poids nettement inférieur comparativement aux réalisations connues, sans que cela se traduise par d'autres inconvénients. Grâce au mode de fixation suivant l'invention, il est également possible de ne fixer quVun seul disque de frein annulaire sur l'un des côtés de la roue. De plus, la fixation ne nécessite pas d'ouvertures dans la roue. Les bossages sont de préférence disposés sur la face arrière du disque de frein annulaire, tandis que les éléments de fixation avec les ouvertures - peu près re'ctanguiaires- constituent- un annea*-tstermédiaire ou des segments d'un anneau intermédiaire qui est fixé sur la roue. Cet anneau intermédiaire peut être attaché, soit au moyeu de la roue, soit à sa jante. Si la fixation de l'anneau intermédiaire sur la roue est obtenue à l'aide de vis pénétrant ou traversant même la roue, il est avantageux de prévoir la fixation sur la jante puisque l'affaiblissement de la matière résultant des trous pour la réception des vis est le moins nuisible à cet endroit. Pour éviter que les éléments de fixation ne doivent absorber les efforts exercés perpendiculairement sur les disques de frein lors du freinage, il est avantageux de prévoir un appui des bossages sur la roue qui est indépendant de l'élément de fixation. Ce résultat peut être obtenu au moyen de bossages dont le côté arrière présente une surface d'appui située à peu près sur le rayon de freinage médian du disque de frein annulaire et faisant saillie de l'élément de fixation, par laquelle ces bossages prennent appui sur une partie de renfort plus épaisse du voile de la roue. Pour le centrage du disque de frein annulaire par rapport aux éléments de fixation, une autre caractéristique de l'invention prévoit que les éléments de fixation portent, sur leurs côtés extérieurs, des saillies disposées de telle manière par rapport à des saillies correspondantes sur la face arrière du disque de frein annulaire que les éléments de fixation puissent être centrés par rapport au disque de frein annulaire au mu en de vis reliant ces saillies. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que du dessin annexé dans lequel - la figure I est une vue en élévation latérale partielle d'une roue, certaines parties étant arrachées, suivant la flèche I de la figure 2; et - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1. Comme on le voit sur les figures, la roue se compose d'un moyeu 11, d'un voile 12, d'une jante 14 et d'un bandage 13; dans le présent exemple, les quatre parties 11, 12, 13 et 14 sont réalisées en une seule pièce. Sur la jante 14 sont fixés, au moyen de boulons 15 traversant la jante 14, deux segments 16, un sur chaque côté de la roue, qui servent d'éléments de fixation pour les disques de frein annulaires 18 disposés sur chaque côté de la roue. Les segments 16 sont centrés par la face extérieure concentrique 17 de la jante 14. Les disques de frein annulaires 18 portent, sur leur côté arrière, des bossages 19 s'étendant parallèlement à l'axe et présentant deux faces de serrage 20, s'étendant radialement et parallèlement à l'axe, qui sont serrés entre deux faces de serrage 20 correspondantes, s'étendant également radialement et parallèlement à l'axe5 du segment 16 qui est réalisé à la façon d'un cadre dans la zone de ces faces de serrage (voir la figure 1). Les faces de serrage 20 font partie d'une ouverture à peu près rectangulaire 21 qui laisse suffisamment de place, dans le sens radial entre le côté extérieur 23 du bossage et la paroi située en vis-à-vis de l'ouverture 21, pour la dilatation thermique du disque de frein annulaire 18. Par l'autre côté 22 du bossage 19, le disque de frein annulaire 18 est centré, par rapport au segment 16, sur la paroi intérieure cannelée 24 du segment. L'arrière du bossage 19 présente en outre une surface d'appui saillante 25 par laquelle le bossage 19 et par suite le disque de frein annulaire 18 s'appuient contre le voile 12 de la roue, plus précisément contre une partie de renfort plus épaisse 26 de ce voile.L'épaisseur du segment 16 est plus petite que la distance entre la surface d'appui 25 et le côté arrière du disque de frein annulaire 18, de sorte que le segment 16 n'empêche pas l'appui convenable du bossage sur le voile de la roue. Comme la surface d'appui saillante 25 est prévue à peu près sur le rayon de freinage médian du disque de frein annulaire 18, celui-ci est soutenu à l'endroit le plus favorable, sans que cet appui implique l'absorption d'efforts de flexion supplémentaires par les segments 16. Le maintien en place des disques de frein annulaires est en outre assuré par des saillies 27 des segments qui sont disposées de telle manière par rapport à des saillies correspondantes 28 sur le côté arrière du disque de frein annulaire 18 que ces saillies puissent être fixées les unes aux autres au moyen de vis 29 ou de goujons. Lors de l'assemblage d'une telle roue, on commence avantageusement par l'emboîtement à force des segments 16 sur les bossages 19 des anneaux de frein annulaires 18. Pendant cet emboîtement, on obtient déjà un centrage grossier des segments 16 par rapport au disque de frein annulaire 18, du fait que la face 22 du bossage 19 peut s'appliquer contre la face 24 du segment 16. Si cette application des faces 22 et 24 l'une contre l'autre n'a pas lieu, on peut l'obtenir au moyen des vis 29, dont le serrage assure un centrage exact des segments 16 par rapport aux disques de frein annulaires 18. Ces derniers sont ensuite fixés sur la roue, avec les segments 16 emboîtés sur eux, et les faces extérieures des segments 16 sont centrées contre la face concentrique 17 de la jante 14 au moment de cette fixation sur la roue. Cette fixation est complétée par la mise en place et le serrage des boulons 15. Les surfaces d'appui saillantes 25 des bossages 19 sont alors serrées contre la partie de renfort 26 du voile 12. Le disque de frein 18 s'appuie donc directement contre le voile 12. Malgré cela, la roue reste suffisamment élastique, même à cet endroit, puisqu'une liaison rigide entre le disque de frein 18 et le voile 12 n'est pas prévue; une liaison rigide existe seulement au niveau de la jante 14, où elle ne limite pas l'élasticité de la roue. Le côté arrière des disques de frein annulaires 18 présente en outre des ailettes de refroidissement 30 pour permettre la circulation de l'air entre le voile 12 et le disque de frein 18. En dépit de ce refroidissement, le disque de frein 18 peut s'échauffer considérablement, ce qui se traduit par l'augmentation de son diamètre. S'il se produit une telle dilatation, le bossage 19 s'écarte de la face 24 du segment 16 par un dépla cement radial vers l'extérieur dans l'espace resté libre. L'agencement ne gêne donc pas la dilatation du disque de frein 18. Au moment du. refroidis- sement de celui-ci, le bossage 19 s'applique à nouveau avec sa face 22 contre la face 24 du segment 16, ce qui assure à nouveau le centrage automatique du disque de frein 18. Bien entendu, le mode de fixation suivant l'invention des disques de frein- annulaires 18 peut également être appliqué aux roues comprenant un bandage 13 fretté. Les boulons 15 ne doivent pas nécessairement traverser la roue; il est également possible de les remplacer par des goujons et des vis de faible longueur, ces vis étant bloquées d'une manière connue pour empêcher qu'elles se desserrent toutes seules. I1 va de soi que le segment 16 peut également être fixé sur le moyeu 11 et non pas sur la jante 14, si cela est désiré pour une raison quelconque. Le mode de fixation suivant l'invention permet en outre l'utili- sation de disques de frein annulaires 18 de largeurs variables, à condition que le bossage 19 sur l'arrière des disques 18 se trouve toujours au même endroit et puisse être ajusté dans un segment 16 approprié, lui-même fixé au moyen de vis sur la jante 14 ou sur le moyeu 11. REVENDICATIONS 1. Roue, notamment pour véhicules ferroviaires, compren -t au moins un disque de frein annulaire qui est fixé sur le côté de la roue au moyen d'éléments de fixation disposés autour de l'axe de la roue et reliés rigidement à la roue, celle-ci présentant en outre, pour l'absorption de dilatations thermiques du disque de frein annulaire dans le sens radial, des guides prévus entre le disque de frein annulaire et les éléments de fixation et comprenant chacun un bossage parallèle à l'axe avec deux faces radiales parallèles à l'axe, et une fenêtre à peu près rectangulaire d'une réalisation appropriée pour la réception du bossage, caractérisée par le fait que les bossages sont solidaires du disque de frein et que l'ouverture à peu près rectangulaire est prévue dans l'élément de fixation, ou inversement, et par le fait que l'ouverture à peu près rectangulaire est prévue dans un cadre dont les deux branches portant les faces radiales parallèles à l'axe serrent entre elles le bossage. 2. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bossages sont prévus sur l'arrière du disque de frein annulaires et en ce que les éléments de fixation présentant les ouvertures à peu près rectangulaires constituent un anneau intermédiaire ou des segments d'un anneau intermédiaire qui est fixé-sur la roue. 3. Roue selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'appui des bossages sur la roue s'effectue indépendamment de l'élément de fixation. 4. Roue selon la revendication 3, caractérisée en ce que les bossages présentent, sur leur côté arrière, une surface d'appui faisant saillie de l'élément de fixation et située à peu près sur le rayon de freinage médian du disque de frein annulaire, par laquelle les bossages s' appuient sur une partie de renfort du voile de la roue. 5. Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les éléments de fixation portent, sur leurs côtés extérieurs, des saillies disposées de telle manière par rapport à des saillies correspondantes sur la face arrière du disque de frein annulaire que les éléments de fixation puissent être centrés par rapport au disque de frein annulaire au moyen de vis reliant ces saillies.