Brevet FR2498711A1 — publié le 19820730

t 1 1 -_ La présente invention se rapporte a un organe tournant de frein comportant une multitude de canaux de ventilation, un tel organe étant par exemple notamment un disque de frein. En général, dans les disques de frein connus, chaque canal de ventilation est défini par une paroi intérieure con- tinue. Cette forme permet, sans doute, de bonnes conditions aérodynamiques pour l'écoulement de l'air de ventilation, Mais souvent le refroidissement obtenu n'est pas entièrement satis- faisant. La présente invention a pour objeot un organe tournant de frein comportant une multitude de canaux de ventilation, qui bénéficie d'excellentes conditions de refroidissement. Suivant l'invention, cet organe de frein, est caracté- risé en ce que, pour certains au moins des canaux de ventila- tion, le canal est divisé longitudinalement en au moins deux tronçons séparés par un gradin occasionnant une brusque dis- continuité de section, Avec un tel agencement1 les conditions aérodynamiques d'écoulement de l'air dans les canaux sontf sans doute, moins bonnes que dans le cas o la paroi intérieure définissant le canal est continue, mais la turbulence.créée par la présence du gradin a pour effet de favoriser l'échange thermique entre l'air de ventilation et l'organe tournant un moins*bon écoulement mais, il a été constaté, de façon pa- radoxale, un meilleur refroidissement, ce qui constitue le but principal des canaux, Le gradin peut avoir toute forme appropriée et est, de préférence, sensiblement perpendiculaire a la ligne longitudi- nale moyenne du canal. Mais il peut également être incliné par rapport a cette ligne, La brusque discontinuité de section peut être réalisée par une variation de l'aire de la section avec des axes de tronçons alignés ou décalés et des contours de tronçons sem- blables ou dissemblables, mais on peut également prévoir des tronçons dont les sections ont des aires égales mais dont les contours sont décalés soit parce qu'il sont différents, soit parce que leurs axes sont décalés, soit pour ces deux rai- sons réunies. 24987 11 Il est à noter que chaque canal peut étre soit diver- gent, soit convergent, soit pour partie divergent et pour par- tie convergent, soit de section d'aire constante, Il est avan- tageusement orienté sensiblement radialement. Dans le cas ou les tronçons ont des sections d'aires différentes, la variation de l'aire est-avantageusement com- prise entre 10 et 30 % et de préférence voisine de 20 %. De cette façon, on obtient une bonne turbulence, tout en dotant le canal d'une entrée suffisamment grande pour permettre un écoulement important et d'une sortie suffisamment petite ne risquant pas d'affaiblir la solidité de l'organe tournant. Suivant une autre caractéristique, chaque tronçon du canal à une section constante, par exemple circulaire, ellip- tique ou polygonale. Dans une forme d'exécution de l'invention, le canal présente trois tronçons séparés respectivement par deux gra- dins. Dans ce cas, suivant un mode de réalisation non limi- tatif, le tronçon intermédiaire a une section circulaire tandis que chacun des tronçons extrêmes a une section elliptique. De préférence l'un des tronçons extrêmes de section elliptique a un grand axe d'ellipse égal au diamètre du tronçon intendiaire de section circulaire, lui-même égal au petit axe d'ellipse de l'autre tronçon extrême de section elliptique. Avec un disque muni de tels canaux, on obtient d'excel- lentes conditions de refroidissement. En outre, la construction de l'organe tournant est relativement simple et sa fabrication commode. Des formes d'exécution de l'invention sont ci-après décrites, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue d'un organe tournant de frein constitué par un disque de frein suivant l'invention, en élé- vation suivant les flèches I-I de la figure 2, avec un arrache- ment partiel; la figure 2 est une vue de ce disque, en coupe suivant la ligne brisée II-II de la figure 1; 3 g la figure 3 est une vue d'un des canaux de ventilation, I à plus grande échelle, en coupe suivant la ligne III-III de la a figure 4; | la figure 4 est une vue correspondante de ce canal, en 1 coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3; J la figure 5 est une vue, à plus grande échelle encore, I de ce canal, en bout suivant les flèches V-V de la figure 3; 1 la figure 6 est une vue analogue a la figure 5 mais concerne une variante; les figures 7, 8, 9, 10 11 et 12 sont des vues analo- gues à la figure 3 mais concernent respectivement six autres variantes. On se référera d'abord aux figures 1 à 5 qui concernent, J à titre d'exemple non limitatif, une application de l'invention à un disque de frein pour véhicule automobile et dans lesquelles on voit ce disque, généralement désigné par 10. | Le disque 10 comporte une partie périphérique 11 ayant deux pistes de frottement annulaires opposées 12 sensiblement j perpendiculaires à l'axe. Le disque 10 comporte également une I partie centrale de fixation 13 ayant une bride annulaire de I fixation 14 liée par une couronne cylindrique 15 à la partie | périphérique 11. La partie périphérique 11 comporte une multitude de t canaux radiaux de ventilation 16, La bride 14comporte une sé- rie de trous 17 pour la fixation à une roue du véhicule, En outre, la couronne cylindrique 15 comporte une série d'ouver- tures 18. Chaque canal radial 16 ménagé dans la partie périphé- t rique 11 du disque 10 est divergent de l'intérieur vers l'exté- - rieur et, dans l'exemple représenté aux figures 1 a 5, est di- | visé longitudinalement en trois tronçons: un tronçon extrême j intérieur 19, un tronçon central 20 et un tronçon extrême ex- térieur 21 (figures 3 à 5), Les tronçons 19 et 20 sont séparés i par un gradin 22 occasionnant une brusque discontinuité de sec- j tion tandis que les parties 20 et 21 sont séparées par un gra- | din 23 occasionnant également une brusque discontinuité de sec- tion. | La brusque discontinuité de section en 22 ou en 23 est | réalisée par une variation de l'aire de la section des tronçons. Cette variation est avantageusement comprise entre 10 et 30 % et de préférence voisine de 20 %. De cette façon, l'entrée 24 du canal 16 a une section suffisamment grande pour permettre un écoulement important, tandis que la sortie 25-du canal 16 est suffisamment petite pour ne pas risquer de compromettre la solidité de la partie périphérique 11 du disque 10, Chaque tronçon 19, 20 et 21 du canal 16 a une section constante et est coaxial avec la ligne longitudinale moyenne du canal 16. Chaque gradin 22 ou 23 est sensiblement perpendi- culaire à l'axe du canal 16. Plus particulièrement, le tronçon intermédiaire 20 du canal 16 a une section circulaire tandis que chacun des tron- çons extrêmes 19 et 21 du canal 16 a une section elliptique. Le tronçon extrême intérieur de section elliptique 19 a un grand axe d'ellipse (figure 5) égal au diamètre D du tronçon intermédiaire de section circulaire 20, lui-ciaLe égal au petit axe d'ellipse du tronçon extrême extérieur de section ellipti- que 21. Comme on le voit plus particulièrement aux figures 3 à 5, les gradins 22 et 23 ont une forme bi-rlunulaire (figure ). GrAce à la disposition suivant l'inventions les gradins 22 et 23 occasionnent une turbulence dans l'écoulement de 1' air qui parcourt les canaux 16, ce qui favorise les échanges thermiques entre l'air de ventilation et la partie périphéri- que 11 du disque 10. On obtient ainsi un excellent refroidisse- ment du disque 10. En variante (figure 6) la disposition est analogue à celle qui vient d'être décrite aux figures 1 à 5. mais les tronçons 19, 20 et 21 des canaux 16, au lieu d'avoir une sec- tion circulaire ou elliptique, ont-une section polygonale, par exemple hexagonale comme représenté à la figure 6. mais qui pourrait aussi être carrée ou autre. Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 5. le gradin 22 ou 23 est sensiblement perpendiculaire à l'axe du canal 16. Mais on peut également prévoir d'incliner les gradins 22 et/ou 23 par rapport à cet axe, comme représenté à la figure 7. Dans les exemples des figures 1 à 5, de la figure 6, et de la figure 7, les tronçons 19, 20 et 21 sont coaxiaux suivant - l la ligne longitudinale moyenne du canal 16.Mais on peut Également prévoir (figure 8) les tronçons 19, 20 et 21 avec leurs axes espacés et parallèles. Ces tronçons 19, 20 et 21 sont avanta- geusement cotangents suivant une génératrice 26, comme repré- t senté à la figure 8. Dans ce cas, les gradins 22 et 23 sont disposés d'un seul côté du canal 16. | On peut aussi, avec un tel agencement de cotangence, | prévoir une alternance en sorte que les gradins soient dispo- l sés tantôt d'un côté du canal 16, tantôt de l'autre, comme re- i présenté à la figure 9 o le canal 16 comporte cinq tronçons i 19A, 19B, 20A, 20B et 21. Les gradins 22A et 23A sont disposés j d'un côté du canal 16 et alternés avec les gradins 22B et 23B disposés de l'autre côté du canal 16. Dans les divers modes de réalisation décrits jusqu'à présent, le canal 16 est divergent vers la périphérie du dis- j que mais il peut également être prévu soit-convergent (figure i ), soit pour partie divergent et pour partie- oenvergent (Fig 11). Le canal 16 peut d'ailleurs également être prévu (fi- gure 12) avec une section d'aire constante et, dans ce cas, l les contours des tronçons 19, 20 et 21 sont décalés, par exoeple parce que leurs axes sont décalés et/ou parce que ces contours sont différents. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution décrites et représentées mais embrasse toutes va- riantes dans le cadre des revendications. En particulier, tout tronçon du canal 16 dans l'un quelconque des exemples des fi- l gures 1 à 5, de la figure 6, de la figure 7, de la figure 8, | de la figure 9, de la figure 10, de la figure 11 ou de la fi- j gure 12, peut avoir une section circulaire, elliptique ou j polygonale. De même tout gradin du canal 16 peut être perpendi- j culaire à l'axe ou incliné par rapport à cet axe dans l'un - quelconque des exemples de réalisation. En outre, le canal 16 d peut être divergent, convergent ou pour partie divergent et pour partie convergent ou de section d'aire constante dans 1' un quelconque des exemples de réalisation. I REVENDICATIONS 1) Organe tournant de frein, comportant une multitude de canaux de ventilation 16, caractérisé en ce que pour cer- tains au moins de ces canaux, le canal 16 est divisé longitu- dinalement en au moins deux tronçons 19, 20, 21 séparés par un gradin 22, 23 occasionnant une brusque discontinuité de section. 2) Organe tournant de frein suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gradin est sensiblement perpendi- culaire à la ligne longitudinale moyenne du canal. 3) Organe tournant de frein suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gradin est incliné par rapport à la ligne longitudinale moyenne du canal. 4) Organe tournant de frein suivant l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce qu'au moins deux des dits tronçons du canal ont des sections dont l'aire est différente. ) Organe tournant de frein suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la variation de l'aire de la section des dites tronçons est comprise entre 10 et 30 % et de préfé- rence voisine de 20 %. 6) Organe tournant de frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3. caractérisé en ce qu'au moins deux des dites tronçons du canal.ont des sections dont l'aire est égale et dont le contour est décalé, X% 7) Organe tournant de frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins deux des dits tronçons du canal sont coaxiaux., 8) Organe tournant de frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins deux des-dits tronçons du canal ont des axes espacés et parallèles. 9) Organe tournant de frein suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les deux dits tronçons sont oetangents., ) Organe tournant de frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dit canal est divergent vers la périphérie de l'organe tournant. 11) Organe tournant de frein suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dit canal est convergent vers la périphérie de l'organe tournant. 12) Organe tournant de frein suivant l'une quelconque 2498?11 des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dit canal est pour partie divergent et pour partie convergent vers la périphérie de l'organe tournant. 13) Organe tournant de frein suivant l'une quelconque j des revendications l à 12, caractérisé en ce qu'au moins un i des dits tronçons du canal 16 a une section constante. 14) Organe tournant de frein suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la dite section constante est circu- laire. 0 15) Organe tournant de frein suivant la revendication J 13, caractérisé en ce que la dite section constante est ellip- { tique. 16) Organe tournant de frein suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la dite section constante est poly- gonale. 17) Organe tournant de frein suivant l'une quelconque J des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le canal 16 | présente trois tronçons séparés respectivement par deux gradins et comportant un tronçon intermédiaire de section circulaire et deux tronçons extrànes de sections elliptiques,] 18) Organe tournant de frein suivant la revendication 11, caractérisé ence qu'un tronçon extrême 19 de section el1 liptique a un grand axe d'ellipse égal au diamètre D dé la par- tie intermédiaire de section circulaire 20 luY-même égal au l i petit axe d'ellipse de l'autre tronçon extr&me de section el- liptique 21. 19) Organe tournant de frein suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ligne J longitudinale moyenne d& canal est radiale par rapport à l'or- ) gane tournant. * X