Brevet FR2588342A1 — publié le 19870410

La présente invention concerne un agencement de disque de frein, destiné en particulier à un frein à disque à étrier chevau- chant le disque par l'intérieur, pour un véhicule automobile, compre- nant un plateau de frein moulé possédant deux surfaces de friction opposées, et un support de disque de frein qui, en particulier, est conçu d'une seule pièce et quf comporte au moins une portion de liai- son permettant de le relier au plateau de frein au niveau de la péri- phérie extérieure de ce dernier, et comprenant au moins un élément de liaison situé sur la périphérie du plateau de frein moulé. Un agencement de disque de frein de ce type est décrit dans la demande de brevet allemand 35 35 290.6. L'agencement de disque de frein connu comprend un plateau de frein moulé possédant deux surfaces de friction opposées et un sup- port de disque de frein comportant au moins une portion de liaison permettant de le relier au plateau de frein au niveau de la périphé- rie extérieure de ce dernier. Sur le plateau de frein moulé est monté un élément de liaison s'étendant sensiblement radialement, dont le diamètre extérieur est légèrement supérieur à celui du plateau de frein moulé. Le support de disque de frein est relié aux portions ex- térieures radiales de l'élément de liaison par soudage. L'agencement connu prévoit également l'utilisation de plusieurs éléments de liai- son segmentaires qui sont uniformément répartis le long de la péri- phérie et qui forment des surfaces de butée pour les portions de liaison du support de disque de frein conçu d'une seule pièce. Il s'est avéré que cet agencement présentait un inconv&- nient, à savoir que les éléments de liaison segmentaires relativement grands et coûteux sont moulés d'une seule pièce dans la partie pleine du plateau de frein moulé. Compte tenu du faible écartement entre la pièce d'insertion (de forme segmentaire ou annulaire) et la face ex- térieure du plateau de frein, il existe un risque de rupture de la paroi moulée relativement mince (environ 2 mm d'épaisseur). Un autre inconvénient a également été constaté, à savoir que lors de l'opération de moulage, en raison de la trempe subie par la pièce métallique insérée dans le moule, la matière en fusion ne rem- plit que partiellement le moule de la paroi intérieure, elle aussi très mince, du plateau de frein moulé, c'est-à-dire qu'il se forme des points de moulage froid (rebuts) dont les conséquences sont pré- judiciables. En outre, les microdéplacements importants qui apparais- sent entre la pièce en acier et la pièce moulée favorisent, à la lon- gue, une corrosion fissurante. La présente invention a donc pour but de proposer un agence- ment de disque de frein du type décrit précédemment, qui non seule- ment supprime le risque de rupture, mais également permette d'éviter l'apparition des rebuts indiqués et résiste aux influences de la cor- rosion. Ce but est atteint en ce que le plateau de frein moulé com- prend deux anneaux de friction partiels munis de nervures de refroi- dissement, intercalées entre eux, et qui forment des canaux de re- froidissement, et en ce que l'élément de liaison est situé entre les anneaux de friction partiels dans la région des canaux de refroidis- sement. Conformément à l'invention, il est donc prévu un agencement de disque de frein dans lequel l'épaisseur de paroi de la partie pleine du plateau de frein moulé est maintenue, ce qui procure une solidité suffisante. On obtient ainsi un produit pouvant être fabriqué selon une cadence de production plus élevée, ce qui permet de conserver dans le noyau les éléments de liaison, qui sont désormais beaucoup plus pe- tits et plus avantageux sur le plan des coûts, et de les placer dans le moule sous la forme d'une unité. Auparavant, la mise en place des éléments de liaison, qui étaient plus grands, dans le moule prenait beaucoup de temps. De même, leur positionnement était délicat et les détériorations ainsi que les rebuts étaient fréquents lors du proces- sus de fabrication. Le positionnement centré des éléments de liaison offre à avantage, à savoir que l'air de refroidissement peut s'écouler de part et d'autre de l'élément et permet d'obtenir une répartition uni- forme de la température dans le plateau de frein, ce qui n'est pas le cas avec le positionnement unilatéral connu qui provoque des varia- tions de température. Un autre avantage du positionnement central ré- -3- side en ce que le risque de corrosion est considérablement réduit par la circulation d'air de refroidissement sur l'élément de liaison. L'agencement connu présente un inconvénient, à savoir qu'en raison du faible écartement, des impuretés, du sel et de l'eau peuvent s'accu- muler directement sur le joint soudé lors des déplacements. La pro- tection contre la corrosion était particulièrement difficile et oné- reuse. Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en coupe longitudinale partielle d'une jante de roue dans laquelle est monté le frein à disque à étrier intérieur, - la figure 2, une vue de c8t8 du frein à disque complété conforme à la figure 1, - la figure 3, une vue axiale d'un anneau de friction com- portant des éléments de liaison segmentaires, - la figure 4, une vue d'un élément de liaison segmentaire. La figure 1 représente l'agencement d'un frein à disque à étrier chevauchant le disque par l'intérieur dans une roue de véhicu- le 4. Seule la jante 6 et une partie du voile 8 de la roue de véhicu- le sont représentas sur la figure. La roue de véhicule 12 est fixée à un bottier de roulement de roue 12 par l'intermédiaire du voile de roue 8 au moyen de boulons filetés 10. Au moyen du bottier de roule- ment de roue 12, la roue de véhicule 4 est montée tournante dans un palier (non représenté) monté sur une broche d'essieu (non représen- tée) qui est reliée à une fusée avant. A cet effet, le bottier de roulement de roue 12 comporte une collerette 14 dans laquelle sont pratiqués des taraudages 16 destines à recevoir les boulons filetés 10. Les boulons filetés 10 servent également à fixer un support de disque de frein 18 sur la collerette 14, le support de disque de frein 18 étant situé entre la collerette 14 et le voile de roue 8. Comme décrit en détail ci-après, le support de disque de frein 18 comprend une portion de fixation intérieure radiale et sensiblement circulaire 20, dans laquelle sont prévus des perçages 21 destinés à recevoir les boulons filetés 10, ainsi qu'une portion de support 22 adaptée au profil du voile de roue 8 représenté à titre d'exemple. La portion de support 22 forme une portion d'extrémité ou de liaison qui est sensiblement parallèle à l'axe et à laquelle est soudé un élément de liaison 24. L'élément de liaison 24 est monté en position centrée dans plusieurs nervures de refroidissement 62 du canal de refroidis- sement 26c qui est délimité par deux surfaces de friction opposées 26a et 26b de l'anneau de friction 26. Le frein à disque à étrier intérieur 2 comprend un étrier 28 qui, en coupe longitudinale, présente sensiblement la forme d'un U et qui comprend deux branches s'étendant radialement vers l'extérieur , 32 qui sont reliées ensemble par une portion formant pont 34. De chaque côté de l'anneau de friction 26 sont disposées des garnitures de frein 36, 38 qui sont chevauchées par l'étrier de frein en forme de U 28. Pour actionner le frein à disque, la branche intérieure 32 est pourvue d'un alésage cylindrique 40 dans lequel un piston 42 peut coulisser axialement. Le piston 42 agit directement sur la garniture de frein intérieure 38, provoquant ainsi, par réaction, le déplace- ment de l'étrier de frein 28 vers l'intérieur dans le sens opposé, ce qui permet également d'agir sur la garniture extérieure 36. A cet ef- fet, l'étrier de frein 28 est monté coulissant sur un support de frein fixe 50. L'agencement de disque de frein représenté en coupe axiale à la figure 2 comprend un support de disque de frein 18 pouvant notam- ment être réalisé en tôle. A sa périphérie, le support de disque de frein 18 comporte des ouvertures ou des découpes 68 de dimensions ap- propriées, qui sont réparties selon des intervalles prédéterminés, ce qui permet de retirer la garniture de frein 36 dans le sens radial. Le support de disque de frein 18, qui est conçu d'une seule pièce, forme une portion de fixation centrale sensiblement circulaire 20 mu- nie de parois qui sont adjacentes à la périphérie extérieure, qui s'étendent vers l'extérieur de manière inclinée et qui forment un profil en forme de pot avec la portion de fixation 20. A la partie descendante des parois succèdent des portions de liaison 61 sensible- - 5 - ment parallèles à l'axe. Les portions de liaison 61 aboutissent au-dessus ou devant les éléments de liaison 24 qui sont moulés à l'intérieur des nervures de refroidissement 62 du disque de frein 26. Dans cet agencement, les éléments de liaison sont positionnes sensiblement sur l'axe de symé- trie du disque de frein 26. Les canaux de refroidissement 26c sont formés par deux anneaux de friction espacés axialement 26a, 26b qui sont reliés entre eux par les nervures 62. Comme illustré à la figure 3, l'élément-de liaison 24 com- porte des perçages aux contours fermés 72 qui peuvent également pré- senter une autre forme, par exemple oblongue, et qui sont traversés par le matériau lors du moulage. Avant de commencer l'opération de soudage, le support de disque de frein 18, qui est conçu d'une seule pièce, est aligné de manière que ses portions de liaison 61 soient placées en dessus des éléments de liaison 24 venus de coulée. L'opération de soudage est effectuée de manière connue au moyen de procédés de soudage classiques. En outre, la figure 3 représente également, au niveau des éléments de liaison 24, des nervures de refroidissement de conception particulière 62 qui comportent des parties élargies 73 dans leur zone supérieure, afin d'assurer une résistance suffisante entre un élément de liaison et les nervures de refroidissement dans la perspective d'un moulage ultérieur. - b - - b - 2588342 REVENDICATIONS 1. Agencement de disque de frein, destiné en particulier à un frein à disque à étrier chevauchant le disque par l'intérieur, pour un véhicule automobile, comprenant un plateau de frein moulé possédant deux surfaces de friction opposées, et un support de disque de frein qui, en particulier, est conçu d'une seule pièce et qui com- porte au moins une portion de liaison permettant de le relier au pla- teau de frein au niveau de la périphérie extérieure de ce dernier, et comprenant au moins un élément de liaison situé sur la périphérie du plateau de frein moulé, caractérisé en ce que le plateau de frein moulé comprend deux anneaux de friction partiels (26a, 26b) munis de nervures de refroidissement intercalées (62) entre eux et qui forment des canaux de refroidissement (26c), et en ce que l'élément de liai- son (24) est situé entre les anneaux de friction partiels (26a, 26b) dans la région des canaux de refroidissement (26c). 2. Agencement de disque de frein conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de liaison (24) est disposé en po- sition centrée dans les nervures de refroidissement (62) du canal de refroidissement (26c) du plateau de frein moulé (26). 3. Agencement de disque de frein conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de liaison (24) s'étend sensiblement radialement. 4. Agencement de disque de frein conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs éléments de liaison (24) répartis uniformément le long de la périphérie. 5. Agencement de disque de frein conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins les nervures de refroidissement (62), qui sont situées au niveau de l'élément de liaison (24), comportent des parties élargies (73), au moins dans la zone de fixation.