Brevet FR2466672A1 — publié le 19810410

La présente invention se rapporte à un disque pour frein à disque. Les disques de freins à disques qui sont utilisés dans les installations de freinage des véhicules lourds ou des véhicules qui doivent nécessairement circuler à des vitesses élevées et soutenues, ont quelquefois à dissiper de très grandes quantités de chaleur pendant le freinage de ces véhicules. Ceci résulte du fait que la grande inertie cinétique du véhicule est transformée en énergie thermique pendant le freinage. I1 est souhaitable d'évacuer la-chaleur du disque aussi rapidement que possible, car les garnitures de friction des freins de véhicule sont habituellement constituées par un composé d'amiante lié par une résine organique et lorsque les disques sont surchauffés, cela peut provoquer une décomposition rapide du liant de résine organique et, par conséquent, une usure rapide des garnitures du frein. En outre, la chaleur peut être transmise aux étriers du frein et au moyeu de la roue. Pour évacuer rapidement la chaleur, il est connu de ménager des passages dans le disque du frein pour faire circuler de l'air de refroidissement. Un exemple type de disque de l'art antérieur comprend deux parties annulaires coaxiales ayant deux faces arrière opposées qui sont maintenues à un certain écartement mutuel par des ailettes hélicoidales ou radiales et l'air de refroidissement circule à travers le disque en passant entre les ailettes.On a constaté que, bien qu'elle confère au disque une capacité de dissipation de la chaleur supérieure à celle d'un disque massif, cette construction du disque ne possède pas une capacité de dissipation suffisante pour extraire de grandes quantités d'énergie thermique dans les circonstances extrêmes, par exemple lorsque le disque est utilisé dans les freins d'automobiles de course et sur des véhicules commerciaux lourds. Le but de l'invention est de réaliser un frein à disque qui atténue l'inconvénient ci-dessus. Cette invention a pour objet un disque pour frein à disque comprenant deux couronnes annulaires coaxiales, espacées, dont les faces arrière sont face à face et reliées par des entretoises, dans lequel chacune de ces faces arrière porte un réseau de boutions, en saillie axiale espacés les uns des autres, qui se dirigent vers l'autre face arrière mais n'entrent pas en contact avec celle-ci. Les entretoises comprennent de préférence des ailettes qui s'étendent sur la largeur de la couronne annulaire, entre les deux faces arrière, et les boutons sont disposés en groupe dans les intervalles séparant deux ailettes adjacentes. En variante, les entretoises peuvent être constituées par des colonnettes qui s'étendent entre les deux faces arrière ou encore ces colonnettes peuvent être utilisées en combinaison avec les ailettes et être réparties de manière irrégulière dans les groupes de boutons situés entre les ailettes adjacentes. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement au cours de la description qui va suivre des modes de réalisation représentés aux dessins annexés, et donnés uniquement à titre d'exemple, la Fig. 1 représente un secteur d'un disque de frein dont l'une des parties annulaires a été partiellement enlevée; la Fig. 2 représente une partie de la périphérie extérieure du disque, vue dans le sens de la flèche X; la Fig. 3 montre un secteur d'une variante de disque de frein dont une partie annulaire a été partiellement enlevée, et la Fig. 4 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig. 3. Suivant l'exemple d'exécution représenté sur les Fig. 1 et 2, un disque pour frein de véhicule automobile comprend deux parties annulaires coaxiales 11 et 12, espacées l'une de l'autre, qui présentent des faces arrière, 13 et 14 respectivement, face à face. L'une 12 des parties annulaires, ou couronne, comprend une partie saillante 15 située radialement à l'intérieur qui est utilisée pour le montage du disque sur un moyeu (non représenté). Les faces arrière 13 et 14 des deux couronnes sont réunies par des entretoises qui présentent la forme à la fois d'ailettes 16 à peu près radiales et de colonnettes 17. I1 y a dix-huit ailettes 16 réparties à intervalles angulaires égaux sur la périphérie du disque et les colonnettes 17 sont situées dans les espaces entre les ailettes adjacentes. Chacune des faces arrière en regard 13 et 14 porte un réseau de boutons espacés 19, en saillie axiale, en direction de boutons 19' qui font saillie dans le sens opposé sur l'autre des deux faces arrière et sont alignés sur ces derniers. Les boutons alignés 19, 19' ne sont pas en contact et un intervalle suffisant est ménagé entre eux pour laisser l'air circuler sur leur face supérieure. Les boutons 19, 19' ont la forme de cônes à extrémité sphérique ou arrondie et le réseau de boutons 19, 19' qui fait saillie sur chacune des deux faces arrière est divisée en groupes séparés situés entre les ailettes 16 adjacentes. Les colonnettes 17 sont réalisées sous la forme de deux boutons coniques alignés 19 qui sont prolongés de manière à être réunis et elles sont irrégulièrement réparties parmi les: boutons 19 et 19' de chaque groupe. les colonnettes 17 et boutons 19 mélangés sont disposés en rangées, disposée chacune sur un même tracé circulaire. I1 est prévu huit rangées réparties sur la largeur radiale du disque et l'une des rangées centrales "B" est uniquement composée de colonnettes 17. Ceci augmente la densité numérique des colonnettes dans la région centrale du disque. La répartition des colonnettes et des boutons dans les rangées est telle que leur densité numérique totale croît radialement vers l'extérieur à partir de la périphérie intérieure du disque. Les colonnettes et boutons sont arrangés de manière à former également des lignes sur la largeur radiale du disque, chaque ligne radiale ayant à peu près la forme de l'une des ailettes 16 du disque. Dans chaque intervalle entre deux ailettes 16 adjacentes, le nombre des colonnettes 17 qui font saillie sur chaque face arrière est approximativement égal à 1,5 fois le nombre des boutons 19 qui font saillie sur cette surface, par exemple il y a dix-sept colonnettes et onze boutons en saillie sur chaque surface, ce qui donne un total de dix-sept colonnettes et de vingt deux boutons 19,19' dans chaque groupe. Dans certaines applications des disques de freins, il peut être nécessaire que l'une des couronnes du disque soit plus froide que l'autre. Dans ce cas, le nombre des boutons en saillie sur l'une des faces arrière peut être différent-du nombre des boutons en saillie sur l'autre face, suivant les exigences de température des deux parties annulaires ou couronnes. Bien que le disque de frein qui vient d'être décrit comprenne deux séries de boutons alignés sur les mêmes axes mais espacés l'un de l'autre, les boutons portés par l'une des faces arrière peuvent être intercalés entre les boutons de l'autre face arrière. Le disque de frein représenté sur les Fig. 3 et 4 comprend deux couronnes 11 et 12 reliées par douze ailettes hélicoldales équidistantes 116; dans chaque intervalle entre deux ailettes adjacentes, est prévue une paire de nervures 115 alignées mais espacées qui font saillie respectivement sur les faces arrière des deux couronnes 11 et 12. Les ailettes 116 et les nervures espacées 115 divisent le disque en vingt-quatre secteurs qui contiennent chacun des colonnettes 117 et des boutons 119. Sur chaque face arrière font saillie douze colonnettes pleines 417 et sept boutons 119 ce qui donne au total douze colonnettes et quatorze boutons dans chaque secteur. Les boutons et colonnettes sont disposés en dix lignes circonférentielles réparties sur la largeur radiale du disque, l'une des lignes étant exclusivement composée de colonnettes, comme décrit précédemment en regard des Fig. 1 et 2. - REVENDICATIONS 1. Disque pour frein à disque comprenant deux couronnes annulaires, coaxiales et espacées, dont les faces arrière en regard sont reliées entre elles par des entretoises, caractérisé en ce que chacune des faces arrière en regard, (13 et 14), porte une série de boutons (19,19') espacés les uns des autres, en saillie axiale, en direction de l'autre face arrière, (13 ou 14), mais sans entrer en contact avec cette autre face arrière. 2. Disque suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les entretoises comprennent des ailettes (16,116) qui s'étendent sur la largeur des couronnes (11 et 12), entre les faces arrière (13 et 14), et en ce que les boutons (19) sont répartis en groupes entre les ailettes (16,116). 3. Disque suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte entre les ailettes (116) des nervures (115) disposées en paires de nervures en regard, axialement espacées faisant respectivement saillie sur les deux faces arrière (13 et 14) des deux couronnes (11 et 12). 4. Disque suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des boutons (19) est un cône dont le sommet est arrondi en une forme à peu près hémisphérique. 5. Disque suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les boutons (19,119) portés par chaque face arrière (13 ou 14) sont alignés axialement avec des boutons analogues (19', 119) portés par l'autre face arrière (14 ou 13) et se dirigent vers ces boutons analogues mais sont espacés de ces derniers. 6. Disque suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les entretoises comprennent des colonnettes (17,117) qui s'étendent entre les deux faces arrière (13 et 14), et ont la forme de deux boutons coniques alignés sur un même axe et réunis à leurs sommets. 7. Disque suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les colonnettes (17,117) sont irrégulièrement réparties dans les groupes de boutons (319,119). 8. Disque suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les colonnettes ( 17,117) et boutons (19,119) mélangés sont disposés en rangées ou lignes circulaires. 9. Disque suivant l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la densité numérique des colonnettes (17,117) et des boutons (19,119) croît en direction radiale: vers l'extérieur à partir de la périphérie radialement intérieure du disque. 10. Disque suivant l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les colonnettes (17,117) et les boutons (19,119) sont alignés sur la largeur radiale du disque de façon que chaque ligne ait à peu près la forme d'une ailette. 11. Disque suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le nombre des boutons en saillie sur l'une des faces arrière est plus grand que celui des boutons en saillie sur l'autre face arrière.