Brevet FR2476780A1 — publié le 19810828

La présente inumtion se rapporte à un rotor d'un frein à disque ventilé. Un frein à disque ventilé est utilisé pour freiner un organe rotatif tel qu'un rotor tournant en réponse à la rotation d'une ou plusieurs roues. par pression entre deux patins de freinage, par exemple. De ce point de vue, le frein à disquefentilé est semblable à un frein à disque général. Cependant, il en diffère parce que la chaleur qui y est produite par le frottement entre le rotor et les patins de frein est rayonnée par un certain nombre de nervures de refroidissement s'étendant radialement entre les parois du rotor engageant les patins afin d'augmenter l'efficacité de rayonnement. Les figures 1 et 2 montrent un frein à disque ventilé traditionnel. Un corps de rotor circulaire 1 présente des protubérances 2 à son bord interne, qui sont traversées d'orifices 3. Le rotor 1 est fixé à un moyeu d'une roue de véhicule par des boulons insérés dans ces orifices. Deux parties la d'engagement des patins sont formées sur le pourtour externe du corps 1 du rotor. Le corpsl tourne en réponse aux roues, et quand les parois d'engagement 4, 5 du corps 1 du rotor sont pressées entre deux patins (non représentés), le corps 1 du rotor est freiné par le frottement. Comme de nombreuses nervures de refroidissement 6 sont formées de façon à s'étendre radialement entre les parois 4, 5 d'engagement des patins, la chaleur produite par frottement est transmise aux nervures 6 et rayonne à travers elles vers l'atmosphère. Ainsi2 il y a amélioration de ltefficacité de rayonnement, Cependant, comme on peut le voir sur la figure 1, dans des rotors de frein à disque traditionnels, chaque nervure de refroidissement 6 est de forme, de dimension et d'agencement uniformes. Par exemple, l'épaisseur "t" de chaque nervure 6 de refroidissement est uniforme. De mime, chaque pas entre les nervures 6 est uniforme. La distribution de poids à la circonférence de la partie la du rotor engageant les patins est uniforme. Par suite, comme cela est schématiquement représenté par les ondes de résonance uniformément distribuées "e" sur la figure 6 o sont illustrées des ondes naturelles de résonance à quatre noeuds, le phénomène de résonance se produit facilement dans un rotor de frein à disque traditionnel. Par exemple, comme on peut le voir sur la figure 5, les réponses impulsionnelles a, b sur la base de certaines expériences, indiquent que la performance d'amortissement des oscilla- tions est très faible. Dans les expériences, une impulsion de 100 g a été appliquée à un rotor d'un diamètre de 250 mm sur un cercle éloigné de son centre de 100 mm, et l'oscil- lation a été mesurée au même emplacement. Les courbes a, b indiquent que l'oscillation a + 2,0 dB au début et se maintient à + 0,3 dB 0,1 seconde après. Comme on peut le voir à la lecture de ce qui précède, un rotor de frein à disque traditionnel a une très faible performance d'amortissement des oscillations3il se produit donc des bruits non souhaitables lors du freinage. Cela a pour résultat une diminution de la valeur commerciale des freins à disque. Un frein à disque ventilé selon l'invention comprend deux patins, sensiblement comme dans l'art antérieur, et un rotor. Le rotor a une partie d'engagement des patins o deux parois d'engagement des patins sont formées pour être pressées entre les patins et par eux. Des nervures de refroidissement s'étendent radialement entre la paire de parois engageant les patins. Les nervures de refroidisse- ment sont formées de façon que leur distribution pondérale soit non uniforme en direction périphérique le long de la partie engageant les patins. Par exemple, les nervures de refroidissement peuvent être différentes par l'épaisseur, la longueur et/ou l'intervalle entre elles. Une telle conception peut être faite sur la base de données empiriques. Par conséquent, la présente invention a pour objet un frein à disque ventilé o il ne se produit sensiblement pas d'ondes uniformes de résonancetainsi peuvent être résolus les défauts des freins à disque selon l'art antérieur ci-dessus mentionnés. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaUtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique de facenDntrant un rotor de frein à disque traditionnel; - la figure 2 est une vue en coupe du rotor du frein à disque traditionneltfaite suivant la ligne A-A de la figure 1; - la figure 3 est une vue schématique de face montrant un rotor de frein à disque selon l'invention; - la figure 4-est une vue schématique de face montrant un autre rotor de frein à disque selon un autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 5 montre des réponses impulsionnelles comparatives entre le rotor de frein à disque traditionnel et celui selon l'invention; et - la figure 5 illustre des ondes de résonance uniformément distribuées à quatre noeuds se présentant dans un rotor de frein à disque traditionnel représenté sur la figure 1. Pour la présente invention, des organes ou pièces identiques ou correspondants sont désignés par les mêmes repères que sur les figures 1 et 2 qui montrent l'art antérieur. La figure 3 montre un premier mode de réalisation de la présente invention. Vingt sept nervures de refroidis- sement 6 sDnt prévues radialement entre deux parois d'engagement de patins qui peuvent être sensiblement les mêmes que sur les figures 1 et 2e Toutes les nervures de refroidissement ont la même épaisseur comme dans l'art antérieur des figures 1 et 20 Cependant, l'agencement des nervures 6 diffère de celui de l'art antérieur. Les nervures 6 sont placées à des intervalles irréguliers ou non uniformes de façon que le centre de poids et le centre de rotation du rotor puissat être bien placés-pour obtenir un équilibre en rotation du rotor du frein à disque. La figure 4 montre un autre mode de réalisation de la présente invention. Les épaisseurs des nervures 6-sont irrégulières de façon que l'on puisse obtenir le bon équilibre de rotation du rotor de frein à disque, en plaçantbLen le centre de poids et le centre de rotation du rotor. Il est préférable d'utiliser plus de vingt nervures de refroidissement d'un point de vue pratique, afin de faciliter l'équilibrage du rotor. Si on place un certain nombre de nervures de refroidissement 6 sur la totalité de la partie la engageant les patins, la rigidité du rotor peut être accrue et il devient plus facile d'obtenir son équilibre en rotation. En utilisation, comme la distribution de poids de la partie la engageant les patins en direction périphé- rique n'est pas-uniforme, il ne se présente aucune onde de résonance distribuée uniformément, (ondesde résonance naturelles). La figure 5 montre les bonnes courbes de réponse impulsionnelle c, d selon l'invention en tant que résultats de certaines expériences dans les mêmes conditions que dans l'art antérieur ci-dessus indiqué. Dans le cas d'un rotor de frein à disque selon l'invention, son oscillation est de + 2 dB au début et s'amortit rapidement pour disparaître 0,1 seconde après. Ainsi, la performance d'amortissement est excellente. Par conséquent, il n'y a pas de bruit déplaisant qui est produit. Par ailleurs, si le centre de poids du rotor n'est pas en alignement avec son centre de rotation, un moyen d'équilibrage peut de plus être fixé en un emplacement approprié pour obtenir l'équilibre de rotation du rotor sans diminuer la performance d'amortissement des oscillations. On peut l'agencer de façon que ce moyen d'équilibrage soit utilisé dans un produit asymétrique traditionnel en vue de sa structure. De même, aussi bien les intervalles que les épaisseurs des nervures peuvent être irréguliers ou non uniformes. De plus, la longueur des nervures de refroidissement peut être irrégulière afin d'obtenir sensiblement les mêmes résultats bénéfiques. Blien entendul'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Frein à disque ventilé, caractérisé en ce qu'il comprend: une paire de patins de frein; un rotor (1) ayant une partie (la) engageant les patins o sont formées deux parois (4, 5) d'engagement des patins pour être pressées entre lesdits patins et par eux; un certaki nombre de nervures de refroidissement (6) s'étendant radialement entre lesdites parois d'engage- ment des patins,lesdites nervures étant prévues de façon que leur distribution de poids ne soit pas uniforme en direction périphérique, le long de la partie engageant les patins. 2. Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de nervures de refroidissement est supérieur à 20. 3. Frein selon la revendication 2, caractérisé en -ce que les nervures précitées'sont placées le long de la totalité de la partie engageant les patins, d'une façon non uniforme. 4. Frein selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les nervures précitées sont agencées à des intervalles irréguliers ou non uni- formes. 5. Frein selon l'une quelconque des revendicatiao 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'épaisseur des nervures précitées est non uniforme. 6. Frein selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les nervures précitées sont de longueurs différentes,