Brevet FR2510691A2 — publié le 19830204

FR 2510691 A2 19830204 FR 8212476 A 19820716 La présente invention est relative à un dispositif de frein à disque pour motocycles. Dans les freins à disque classiques pour motocycles, le disque de frein est monté d'un côté par rapport au moyeu de la roue, ou des deux ôtés. Ces disques sont habituellement exposés à l'air libre de sorte que la chaleur du frottement qui est engendrée pendant le freinage est dissipée avec un taux de dissipation suffisant par le déplacement du disque ou des disques dans l'air. En raison d'un choix à la conception ou encore en vue de certaines applications envisagées pour le frein, le disque du frein peut être enferme e tre le moyeu et une plaque latérale, ou flasque. Le frein est alors protégé des poussières, de l'eau et autres, ce qui habituellement diminue l'usure. Dans de tels dispositifs enfermés, l'en ceinte isole également le disque de frein de l'air libre. En conséquence, la dissipation de chaleur se trouve réduite. Ces disques de frein protégés sont habituellement fabriqués plus grands que ne le nécessiteraient les impératifs de freinage afin de réduire la concentration de chaleur et d'augmenter sa dissipation. On a n outre utilisé une ventilation du disque lui-m.eme afin d'augmenter la dissipation. Du fait qu'il est toujours avantageux sur un véhicule déviter un poids non suspendu excessif et du fait qu'il est également avantageux d'utiliser sur les motocycles des composants petits et légers, on considère comme avantageux une diminution de la dimension hors tout d'un frein à disque. Dans le cas od l'on désire également protéger un disque de frein, la nécessité d'utiliser des disques plus grands pour compenser la dissipation réduite de la chaleur qui résulte de la protection est contraire à l'objectif général de réduction du poids des composants. De ce fait, on a toujours accepté l'augmentation du poids comme une conséquence inévitable de la protection des freins à disque. L'adjonction de caractéristiques compliquées au disque, telles qu'on les utilise sur les disques ventilés pour augmenter l'efficacité du refroidissement présente également des inconvénients. Le disque doit nécessairement être réalisé en métal épais plutôt qu'en métal mince en raison de considérations concernant la masse et la chaleur. Une complication plus grande de la conception peut également poser des problèmes en ce qui concerne la fabrication et le montage. L'invention a pour objet un frein à disque pour motocycles comprenant un moyeu, comportant un disque de frein fixé de façon à tourner avec ledit moyeu, un étrier fixé sur le motocycle pour venir en contact de freinage avec le disque de frein, un flasque recouvrant le disque de frein sur l'autre côté du disque par rapport au moyeu et comportant au moins un orifice d'entrée d'air de refroidissement, des moyens adjacents radialement à la périphérie du disque de frein pour provoquer un écoulement de l'air de refroidissement, radialement vers l'extérieur, et des moyens filtrants disposés en-travers de l'orifice d'introduction de l'air de refroidissement et/ou desdits moyens produisant l'écoulement de l'air. L'invention a également pour objet un frein à disque pour motocycle, comportant un moyeu de roue, comprenant un disque de frein fixé sur un côté de celui-ci pour tourner avec le moyeu, un étrier fixé sur le motocycle pour venir en contact de freinage avec le disque de frein, un flasque recouvrant le disque de frein sur l'autre côté de celui-ci par rapport au moyeu et délimitant une ouverture annulaire entre le flasque et le moyeu, qui est adjacente radialement à la périphérie du disque de frein, et un couvercle fixé sur le flasque et s'étendant en travers de ladite ouverture annulaire, ce couvercle présentant des trous disposés suivant un anneau et qui le traversent. Suivant un mode de réalisation préféré, la présente invention prévoit des moyens pour produire un écoulement d'air radialement vers l'exterieur autour de la périphérie du disque de frein entre le moyeu et un flasque. Ces moyens peuvent comprendre un ventilateur à écoulement radial formé par une pluralité d'aubes espacées annulairement à l'extérieur du disque ou simplement un passage annulaire à-travers lequel de l'air peut passer sous l'action du mouvement de rotation du disque et du moyeu. Ces éléments supplémentaires peuvent être réalisés en alliage léger , séparément du disque lui-même. En conjugaison avec l'utilisation d'un ventilateur à écoulement radial, on peut utiliser un disque ventilé lorsque les passages radiaux à travers le disque sont alignés avec les passages entre les aubes. Il est également prévu que le ventilateur peut être utilisé comme moyen pour verrouiller le disque lui-même en position sur le moyeu, diminuant ainsi le nombre de composants et les contraintes s'exerçant sur eux. Pour protéger encore plus l'ensemble du disque et de l'étrier, des moyens filtrants peuvent être fixés autour de la périphérie du disque par exemple à la racine des aubes du ventilateur ou de façon à recouvrir des ouvertures disposées suivant une configuration annulaire à l'extérieur du disque. De plus, des moyens filtrants peuvent également être utilisés pour recouvrir les orifices d'introduction afin de les protéger de a poussiere supplémentaire. Si de grosses parcelles de poussière et de débris peuvent pénétrer par les orifices d'introduction, elles peuvent se trouver emprisonnées à l'intérieur des moyens filtrants périphériques. Ceci peut être évite en utilisant un matériau filtrant approprié sur les orifices d'introduction. Un tel matériau pour les deux emplacements peut être constitué soit par des mailles soit par une plaque perforée. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la Fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un premier mode de réalisation de l'invention - la Fig. 2 est une vue en section suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 - la Fig. 3 est une vue en élévation latérale d'un second mode de réalisation de l'invention - la Fig. 4 en est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3 - la Fig. 5 est une vue détaillée des ouvertures dans une partie annulaire de l'élément de-protection du frein - la Fig. 6 est une vue en élévation latérale d'un troisième mode de réalisation de l'invention - la Fig. 7 en est une vue en section suivant la ligne 7-7 de la Fig. 6 - la Fig. 8 est une vue en perspective éclatée d'un flasque simplifié montrant le matériau filtrant représenté aux Fig. 6 et 7. En considérant les dessins de façon détaillée, les Fig. 1 à 8 montrent l'ensemble de roues avant d'un motocycle comprenant une fourche avant 58, l'essieu 12 de roue avant et un moyeu 14 de roue avant. Le moyeu 14 est porté par la fourche avant 58 et est monté rotatif autour de l'essieu 12 de la roue avant et sur des roulements 16. De chaque côté du moyeu 14 est prévu un frein à disque comprenant un disque de frein 24. Le disque 24 est monté par sa périphérie externe sur le moyeu 14. Trois groupes, de saillies de fixation 26 et 28 délimitent des parties découpées entre les saillies de chaque groupe. Le moyeu 14 comporte trois bossages 30 qui s'étendent latéralement vers le disque 24 du frein en prise avec les groupes de saillies de fixation. L'ajustement entre le disque 24 et les bossages 30 est prévu avec jeu pour compenser la dilatation thermique. Les étriers 32 sont fixés sur la fourche avant 58. Les étriers sont fixés contre toutes rotations avec le moyeu 14 et les disques de frein 24 et comprennent des garnitures 34 et 36 qui sont disposées de part et d'autre du disque 24. Ces garnitures peuvent être forcées en contact de freinage avec les disques de frein 24 à la suite de l'actionnement des pistons 38 de l'étrier d'une façon classique. Les étriers chevauchent les disques depuis l'intérieur dans le but de réaliser une construction compacte et afin d'éviter de gener le refoidissement du disque. Chaque frein à disque comprend un flasque 40 qui recouvre le côté du disque de frein opposé au moyeu 14. Le flasque 40 s'étend radialement vers l'extérieur jusqu'au voisinage de la périphérie ds disque 24. LBen- tourage du disque 24 par le moyeu 14 - par le flasque 40 empêche l'intrusion deau le dépôt de p-ussiere et autres sur le disque de frein. Un ventilateur centrifuge ou à écoulement radial est disposé radialement au voisinage de la périphérie du disque 24. Suivant le mode de réalisation représenté aux Fig. 1 et 2, le ventilateur de refroidissement est solidaire d'un élément 62 de protection et comprend une pluralité d'aubes 60 et qui peuvent être agencées de façon à produire un écoulement induit radial maximal à travers le passage annulaire. La rotation du mayen 14 par l'entra1 nement du moto cycle astreint les aubes 60 à agir comme dispositif pour induire un écoulement radial d'air vers l'extérieur d'une façon analogue à un ventilateur centrifuge.Dans une certaine mesure, la simple existence du passage annulaire adjacent à la périphérie du disque de frein 24 et du moyeu 14 engendre ou induit un écoulement d'air sur le disque de frein 24 et entre les extrémités du flasque 40 et du moyeu 14. L'élément 62 de protection ou de recouvrement est disposé autour du ventilateur pour fermer les extrémités distales des aubes 60. Cet élément 62 est fixé par des organes de fixation 52 sur les bossages 30 de fixation du moyeu A La mise en place de l'élément 62 retient le disque 24 de frein dans sa position axiale. Les groupes de saillies 26 et 28 retiennent le disque de frein 24 contre tout mouvement de rotation. Ainsi le disque de frein est fixé en place de façon sure. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les saillies 26 et 28 de fixation assurent la transmission de la charge intégrale sur le disque de frein 24.En formant séparément les ventilateurs et l'élément de recouvrement par rapport au moyeu, le ventilateur et l'élément de recouvrement peuvent être réalisés en un matériau quelconque approprié plutôt que dans l'alliage léger particulier du moyeu. Une cavité ou zone protégée est délimitée par le flasque 40, à l'intérieur de laquelle tournent les disques. Les aubes 60 et les éléments 62 de recouvrement complètent l'enceinte avec des ouvertures pour l'écoulement de l'air dans une direction radiale. De l'air est reçu vers l'intérieur des disques 24 à travers des orifices 64 d'introduction d'air de refroidissement. Comme on le voit à la Fig. 1, les orifices 64 sont ouverts directement vers l'avant. Comme on le voit mieux à la Fig. 2, les orifices s'étendent également vers L'extÉrieur du profil avant du disque grâce à des panneaux coudés 66 qui s'étendent dans les courants d'air autour du moyeu.Le mode de réalisation représenté aux Fig. 1 et 2 améliore ainsi le refroidissement des disques 24 grâce à l'effet de pression dynamique d'air assuré par les panneaux coudés 66, à l'effet de pompage radial des aubes 66 et au refroidissement centrifuge à travers les passages internes 54 du disque et autour du disque, résultant de la rotation de ce dernier. Les flasques 40 sont destinés à servir de mécanisme pourprotéger le frein de la poussière,de l'eau et analogue. En outre, à cette fin, un matériau filtrant est utilisé aux points importants. Des éléments filtrants 68 sont fixés au moyen d'organes de fixation 70 sur les flasques 40 à travers les orifices 64. La dimension des mailles et l'agencement des éléments filtrants 68 sont mieux déterminés parles matieres devant être exclues. Dans le mode de réalisation des Fig. 1 et 2, on a représenté un matériau filtrant classique. Les éléments filtrants 68 empêchent l'introduction de matière se trouvant dans l'air, qui pourraient autrement être introduites dans la chambre du frein délimitée par les flasques 40, à travers les orifices 64. Autour de la face interne des ventilateurs formés par les aubes 60 et au voisinage de la racine de chaque aube 60 sont disposés des éléments filtrants 72. Les éléments filtrants 72 forment une barrière protectrice contre les particules pour les ouvertures entre les aubes 60. Les éléments filtrants 72 peuvent être maintenus en place par des organes de fixation (non représentés). La force centrifuge qui s'exerce sur les éléments filtrants 72 lorsque la roue est en mouvement tend également à maintenir les éléments filtrants 72 en place. En se référant aux modes de réalisation représentés aux Fig. 3, 4 et 5, un élénent 74 formant couvercle est fixé au moyen d'organes de fixation 76 à chacun des flasques 40. Ce couvercle s'étend dans l'ensemble vers l'intérieur jusqu'au voisinage du moyeu 14 mais espacé de celui-ci en raison du déplacement relatif entre le moyeu et le couvercle 14. Le couvercle 14 est spécialement conçu pour assurer une fermeture du volume entourant les disques 24 Cependant, l'écoulement de l'air sur les disques 24 est également assuré par des ouvertures 78. Les ouvertures 78 sont disposées suivant une configuration annulaire autour de la périphérie des disques 24. Pour éviter encore les contaminants à l'intérieur de la cavité du frein, les ouvertures 78 comprennent des éléments filtrants 80 qui peuvent être agencés individuellement sur chaque ouverture 78 ou peuvent simplement s'étendre de façon continue suivant la surface interne des éléments 74. Avec l'effet de la pression dynamique assurée par les orifices 64 et le mouvement de rotation du disque 24, l'écoulement d'air est induit a s'écouler vers l'extérieur à travers les ouvertures 78 sans l'addition d'aubes rotatives quelconques comme dans le mode de réalisation des Fig. 1 et 2. En se référant enfin aux modes de réalisation des Fig. 6, 7 et 8, on a représenté un mécanisme de frein et de moyeu qui est à peu près analogue aux modes de réalisation des Fig. 1 et 2, à l'exception du fait que la fonction de filtrage assurée par les éléments filtrants 68 et 72 dans le mode de réalisation précité sont remplacés par des plaques perforées 82 et 84. La plaque perforée 82 est fixée au moyen d'organes de fixation 70 sur le flasque 40 comme on le voit à la vue simplifiée de la Fig. 8. Les plaques perforées 82 sont conçues de façon à assurer la filtration efficace des matières plus grandes qui peuvent pénétrer à travers les orifices 64, mieux que les éléments filtrants du mode de réalisation précédent. Ceci est également vrai des plaques perforées 84 qui sont agencées contre les racines des aubes 60 de la même façon que l'élément filtrant des Fig. 1 et 2. Ainsi, dans les modes de réalisation de l'invention décrit ci-dessus on peut obtenir une réduction à la fois en poids et en dimension avec des disques de frein protégés sans compromettre les impératifs du refroidissement. REVENDICATIONS 1.Frein à disque pour motocycle comportant un moyeu et un disque de frein fixé de façon à tourner avec le moyeu, un étrier fixé sur le motocycle pour venir en contact de freinage avec le disque, un flasque recouvrant le disque de frein sur l'autre face de celui-ci par rapport au moyeu et comprenant au moins un orifice d'introduction d'air de refroidissement, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (60, 62) disposés radialement au voisinage de la périphérie du disque d-e frein (24) pour induire un écoulement radial de l'air e refroidissement vers l'extérieur, et des moyens filtrants (68, 72) disposés en travers dudit orifice d'in-troduction d'air et/ou desdits moyens pour induire un écoulement d'air. 2. Frein à disque suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice (64) d'introduction d'air de refroidissement ou chacun desdits orifices d'introduction d'air de refroidissement est situé vers l'intérieur par rapport aux surfaces de freinage du disque (24) de frein et débouche vers l'avant par rapport au motocycle pour assurer un effet de pression dynamique air lorsque le motocycle se déplace. 3. Frein à disque suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le ou les moyens filtrants (68, 72) est ou sont constitués par un écran à mailles. 4. Frein à disque suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérise en ce que le ou chacun desdits moyens est ou sont constitués par une plaque perforée (82). 5. Frein à disque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens (60) induisant un écoulement d'air comprennent un ventilateur disposé radialement et adjacent à la périphérie du disque de frein (24) et est fixé pour tourner avec le moyeu (14). 6. Frein à disque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flasque (40) délimite une ouverture annulaire entre lui et le moyeu, qui est radialement adjacente a la périphérie du disque de frein (24), et en ce qu'il comprend un couvercle (74) fixé sur ledit flasque sXétendant en travers de ladite ouverture annulaire, ledit couvercle comprenant des trous disposés suivant une configuration annulaire et qui le traversent. 7. Frein à disque pour motocycle comportant un moyeu, un disque (24) de frein fixé sur un côté de celui-ci pour tourner avec le moyeur (14), un étrier fixé sur le motocycle pour venir en contact de freinage avec le disque de frein (24), un flasque (40) recouvrant le disque sur l'autre face de celui-ci par rapport au moyeu et délimitant une ouverture annulaire entre le flasque (40) et le moyeu (14), qui est adjacente radialement à la périphérie du disque de frein, et un couvercle (74) fixé sur ledit flasque s'étendant en travers de ladite ouverture annulaire, ce couvercle comportant des trous disposés suivant une configuration annulaire et qui le traversent. 8. Frein à disque suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens filtrants (68, 72, 82) disposés en travers desdites ouvertures.