Brevet FR2452638A1 — publié le 19801024

La présente invention est relative à un disque de frein à disque du type comprenant un moyeu monté sur un essieu et destiné à être rendu solidaire d'une pièce à freiner et, relié à ce moyeu, un ensemble de freinage qui est constitué de deux anneaux de frottement parallèles et reliés entre eux par des nervures radiales. I1 est connu de réaliser l'ensemble de freinage en deux secteurs égaux dont les extrémités sont reliées entre elles, dans un plan diamétral, par des nervures extrêmes. Ainsi, il est possible de démonter l'ensemble de freinage, par exemple pour le remplacer en cas d'usure, sans démonter le moyeu de l'essieu et, par conséquent, la roue correspondante. Ce mode de réalisation en deux parties reliées suivant un plan diamétral présente divers inconvénients. En particulier, il est apparu que sous l'effet des fortes contraintes thermiques répétées lors des freinages, la dilatation des deux secteurs est telle que le rayon de courbure des secteurs augmente et qu'il se crée, entre les secteurs, des jeux pouvant provoquer une usure accrue des garnitures de friction. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et, à cet effet, elle a pour objet un disque de frein du type précité et à anneaux de frottement formés par deux secteurs caractérisé en ce qu'un premier secteur a une longueur, suivant une corde, légèrement supérieure au diamètre de l'essieu. Grâce à cette disposition, ce premier secteur,à longueur voisine du diamètre de l'essieu, est court et sa déformation en est donc limitée sous l'effet des contraintes thermiques. Un second secteur, complémentaire au premier, ayant une grande longueur circonférentielle bien supérieure à la moitié de la longueur circonférentielle de l'ensemble de freinage subit également des déformations moindres au niveau de la liaison avec le premier secteur. Une autre caractéristique réside dans le fait que la liaison entre les 'secteurs est realisée selon deux plans parallèles non radiaux. Grâce à cette disposition particulière, les déformations entre secteurs sont également minimales et la dimension du premier secteur est la plus faible possible. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples, - la Fig. 1 est une vue suivant son axe et en coupe suivant son plan diamétral de symétrie d'un dis que de frein à disque selon l'invention - la Fig. 2 est une vue en élévation d'un disque de frein à disque selon l'invention - la Fig. 3 est une vue partielle en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1 d'un disque de frein à disque selon l'invention - la Fig. 4 est une vue partielle en coupe identi que à la Fig. 3 d'une variante de disque de frein selon l'invention - la Fig. 5 est une vue partielle identique à la Fig. 2 d'une variante de disque de frein selon l'invention. Le disque représenté sur les Fig. 1 à 3, destiné à être monté sur un essieu de roue, de diamètre D et d'axe X-X, comprend un ensemble de freinage, par exemple en fonte, formé suivant sa circonférence de deux secteurs annulaires, le premiér 2 ayant une longueur L suivant une corde, légèrement supérieure au diamètre D de l'essieu, le second 3 étant complémentaire au premier pour former l'ensemble de freinage. Les deux secteurs annulaires 2 et 3 sont juxtaposés suivant des plans de joint parallèles ente eux et à l'axe X-X. Vu suivant un plan radial, l'ensemble de ces secteurs constitue deux plaques annulaires ou anneaux 4 et 5 (constitués chacun de deux secteurs d'anneaux) qui sont disposés parallèlement entre eux et sont réunis par des nervures ou entretoises 6 orientées généralement suivant des plans radiaux axiaux. Ces nervures 6 sont régulièrement réparties suivant la circonférence du disque. Il est prévu des nervures 7 de forme particulière à l'une et l'autre des extrémités circonférentielles des secteurs 2 et 3. Chaque secteur est, en effet, terminé par une nervure 7 non radiale, parallèle au plan de joint. Alors que pour chaque secteur, l'ensemble des anneaux 4 et 5 et des nervures 6 est venu brut de fonderie, les surfaces extérieures des nervures 7 qui se trouvent dans le même plan sont usinées avant le montage de manière à pouvoir s'appuyer correctement les unes contre les autres.L'un 5 des anneaux est prolongé intérieurement pour faire saillie vers l'intérieur par rapport à l'ensemble de freinage. Le disque comprend également un moyeu 8 destiné à être monté, et solidarisé, par exemple à force, sur l'essieu 1 à freiner. Ce moyeu 8 cylindrique comporte une collerette radiale 9 s'étendant extérieurement. Les moyens de liaison des secteurs entre eux sont constitués par des boulons 10 traversant les nervures 7 d'extrémité des secteurs voisins tandis que la liaison entre les secteurs 2 et 3, et le moyeu 8 est réalisée par boulonnage de la saillie interne de l'anneau 5 sur la collerette radiale 9 du moyeu 8. Dans cet assemblage, le couple de freinage produit par le serrage des deux garnitures de friction sur les faces des anneaux 4 et 5 constitués par les deux secteurs 2 et 3, est transmis au moyeu calé sur l'essieu. Lorsque l'on veut procéder à l'échange des anneaux 4 et 5, il suffit de désaccoupler, par déboulonnage, la saillie de l'anneau 5 du moyeu puis de dévisser les boulons 10 d'as semblage des secteurs entre eux. On peut alors tout d'abord retirer le premier secteur 2, puis décaler sur l'essieu le second secteur 3 pour que, l'on puisse enfin retirer le second secteur en faisant traverser l'essieu par l'espace laissé libre par le premier secteur, cet espace ayant une longueur L un peu supérieure au diamètre D de l'essieu. L'opération inverse permet le remontage de nouveaux anneaux 4 et 5 sur le moyeu 8 concerné. Ce type d'assemblage est d'une réalisation particulièrement simple, fiable et efficace, autorisant un montage aisé et rapide de l'ensemble du disque et, notamment, un remplacement des anneaux de frottement. Les nervures d'extrémités des secteurs étant serrées directement entre elles par boulons, on assure une bonne liaison des secteurs entre eux. De plus, on supprime les inconvénients décrits cidessus des anneaux de frottement à deux secteurs égaux reliés selon un plan diamétral. En effet, le premier secteur ne subit que peu de déformations lors des mises sous contraintes thermiques répétées produites lors du freinage. Le second secteur 3 étant, au contraire très long et presque complètement refermé sur lui-même, ne subit également pratiquement pas de déformations de sorte que les deux secteurs restent toujours bien accolés l'un à l'autre. Le fait de réaliser la liaison des secteurs entre eux selon deux plans sensiblement parallèles et non radiaux permet de réduire au minimum la dimension circonférentielle du premier secteur 2, donc, par conséquent, ses déformations. Suivant une première variante représentée à la Fig. 4, l'invention s'applique à un disque de frein du même type que celui précédemment décrit mais dans lequel chaque secteur comporte une nervure 11 radiale et circonférentielle reliant les parties intérieures des nervures 6 entre- les anneaux 4 et 5. Dans une gorge radiale circonférentielle et intérieure des nervures 11 de chaque secteur est logée une collerette 12 en acier, de longueur circonférentielle égale à la longueur du secteur correspondant et quifait saillie vers l'intérieur par rapport à cette nervure 11. Le moyeu 13 du disque, à peu près cylindrique, comporte une collerette 14 sensiblement cylindrique et concentrique à ce moyeu 13, mais s'évasant légèrement à partir d'une extrémité axiale du moyeu avec laquelle elle est venue de matière.L'épaisseur de cette collerette est telle qu'elle est, tout en étant résistante, déformable élastiquement dans le sens radial. La liaison entre le moyeu et l'ensemble des secteurs est réalisée par boulonnage des collerettes 12 des deux secteurs sur un prolongement radial 15 de la collerette 14 du moyeu 13. Au cours des échauffements, provoqués lors du freinage du disque, les dilatations des secteurs sont compensées par les déformations élastiques de la collerette 14 du moyeu. Ces déformations élastiques sont particulièrement nécessaires pour le second secteur en raison de sa grande longueur. Une autre variante de l'invention représentée à la Fig. 5 montre que les liaisons entre les deux secteurs sont réalisées non plus selon deux surfaces planes des nervures 7 d'extrémités, mais par appui de deux surfaces conjuguées usinées dans ces nervures d'extrémités. Ces surfaces conjuguées, par exemple à profil crénelé 16 selon l'axe X-X, assurent un centrage transversal correct des secteurs entre eux. Lors des déformations dues aux contraintes thermiques, les deux sectes restent bien alignés et les surfaces externes de friction des anneaux 4 et 5 sont toujours planes.D'autres profils de centrage transversal que celui représenté à la Fig. 5 peuvent être également utlisés. Ainsi, du positionnement axial parfait obtenu des deux secteurs, il résulte qu'il ne se produit aucune usure anormale des garnitures de friction alors que cela arrive couramment lorsque, en raison des déformations dues aux contraintes localisées et aux échauffements, les surfaces de friction des secteurs de disque ne coincident plus. Pour améliorer la tenue aux déformations dues aux contraintes thermiques, on peut réaliser une mise en précon traintedes secteurs, lors du montage, en réalisant un premier secteur de longueur un peu supérieure à l'espace libre laissé par le second secteur. Ainsi, lors dvl'introduction du premier secteur dans le second, celui-ci sera mis sous contrainte au montage. Si l'on désire que dans les zones circonférentielles externes du disque, la précontrainte soit plus grande que dans les zones circonférentielles internes, on peut introduire dans le second secteur, un premier secteur de longueur minimale un peu supérieure à l'espace libre laissé dans ce second secteur et dont les plans d'extrémité sont légèrement coniques. Cette disposition, facilitera d'ailleurs le montage du premier secteur dans le second secteur. REVENDICATIONS 1.- Disque de frein à disque du type comprenant un moyeu monté sur un essieu, destiné à être rendu solidaire d'une pièce à freiner et, relié à ce moyeu, un ensemble de freinage qui est constitué de deux anneaux de frottement parallèles, reliés entre eux par des nervures radiales et formés par deux secteurs caractérisé en ce qu'un premier secteur (2) a une longueur, suivant une corde, légèrement supérieure au diamètre de l'essieu (1). 2.- Disque suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux secteurs (2 et 3) sont liés selon des plans parallèles non radiaux s'appuyant l'un contre l'autre par leurs extrémités (7). 3.- Disque suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les surfaces d'appui des secteurs (2-3) entre eux sont planes. 4.- Disque suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les surfaces d'appui des secteurs (2-3) entre eux sont pourvues de reliefs (16) de centrage transversal. 5.- Disque suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les secteurs (2-3) sont reliés entre eux par des nervures d'extrémités (7) parallèles entre elles et non radiales. 6.- Disque suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier secteur (2) a une longueur un peu supérieure à la longueur de l'espace laissé libre par le second secteur (3) pour en assurer une mise sous contrainte au montage. 7.- Disque suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le premier secteur a des surfaces d'extrémités coniques. 8.- Disque suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les secteurs (2-3) de l'ensemble de freinage sont solidarisés au moyeu (8) par des organes de fixation reliant une collerette (9) radiale externe du moyeu (8) et une saillie radiale interne d'un des anneaux (4 et 5) de chacun des secteurs (2-3). 9.- Disque suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que des secteurs (2-3) de l'ensemble de freinage sont solidarisés au moyeu (13) par des organes de fixation reliant une collerette (12) radiale interne solidaire des nervures (6) de chacun des secteurs et une collerette (14) élastique sensiblement cylindrique et concentrique au moyeu.