Brevet FR2728945A1 — publié le 19960705

La présente invention concerne un disque de frein ventilé. La présente invention concerne plus particulièrement un disque de frein ventilé du type comportant au moins deux anneaux opposés liés par une structure de liaison et de support qui permet le passage d'un fluide de refroidissement entre les deux faces en vis-à-vis des anneaux et qui permet par ailleurs la fixation du disque sur un dispositif tournant. De tels dispositifs sont connus et ont été décrits dans les documents FR-A-2.476.780 et FR-A-2.461.847. Ces dispositifs sont notamment utilisés pour la réalisation d'organes de freinage de véhicules automobiles. Le disque de frein est dans ce cas solidaire d'une roue du véhicule et il est prévu un étrier, solidaire d'un élément de la suspension du véhicule, muni de pistons qui, en vue du freinage, compriment des plaquettes de freinage contre chacune des deux faces externes des anneaux du disque de frein. Par rapport au disque de frein massif connu auparavant, le disque ventilé présente l'avantage d'une meilleur dissipation de l'énergie calorifique emmagasinée pendant le freinage du fait des plus grandes surfaces de rayonnement obtenues en dissociant au moins partiellement les deux faces externes du disque. Toutefois, la géométrie de plus en plus complexe des passages de fluide entre les deux faces opposées du disque rend de plus en plus difficile la réalisation d'un disque de frein sous la forme d'une pièce unique obtenue notamment en fonderie. Par ailleurs, de telles pièces une fois coulées doivent être usinées de manière à réaliser les pistes de frottement sur chaque face externe du disque. Enfin, l'obtention par fonderie oblige à n'utiliser qu'un seul matériau pour la réalisation de ce disque et d'éventuels traitements thermiques complémentaires doivent être localisés assez précisément pour ne pas affecter des parties du disque ayants des fonctions différentes. L'invention a pour but de proposer une nouvelle conception d'un disque de frein ventilé du type mentionné précédemment qui remédie aux inconvénients qui viennent d'être évoqués. Dans ce but, l'invention propose un disque de frein ventilé caractérisé en ce que les anneaux sont réalisés sous la forme d'éléments indépendants rapportés sur la structure de liaison et de support. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la structure de liaison et de support comporte un corps annulaire plat de support des anneaux et une partie axiale de liaison prévue pour être fixée au dispositif tournant - le corps annulaire plat comporte des moyens de positionnement, de fixation et d'entraînement en rotation des anneaux - les moyens de positionnement et d'entraînement en rotation des anneaux sont des ergots agencés sur les faces opposées du corps annulaire plat et qui sont reçus dans des encoches complémentaires pratiquées dans les anneaux - chacune des faces opposées du corps annulaire plat comporte une série d'ergots répartis angulairement de manière régulière le long d'un cercle - les moyens de fixation des anneaux sur le corps annulaire plat sont des agrafes qui enserrent les deux anneaux contre les faces latérales du corps annulaire plat ;; - le corps annulaire plat comporte une couronne interne et une couronne externe reliées par des entretoises sensiblement radiales qui délimitent entre elles des cavités dans lesquelles circule le fluide - les couronnes interne et externe du corps annulaire plat comportent des orifices qui permettent la circulation du fluide dans les cavités du corps annulaire plat - les anneaux comportent sur leurs faces internes en vis-à-vis des moyens qui permettent de canaliser la circulation du fluide de refroidissement et/ou d'améliorer l'échange thermique avec le fluide - la partie axiale de liaison de la structure de liaison et de support est une douille reliée à la couronne interne du corps annulaire plat et munie d'une bride de fixation - la structure de liaison et de support est réalisée sous la forme d'une pièce unique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en perspective éclatée avant montage qui illustre une structure de liaison et de support et deux anneaux constitutifs d'un disque de frein selon l'invention - la figure 2 est une vue en perspective d'un disque de frein selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective représentant les principaux éléments constitutifs d'un disque de frein ventilé selon l'invention. Sont représentés sur la figure 1 une structure de liaison et de support 10 et deux anneaux 14A, 14B. La structure de liaison et de support 10 comporte un corps de forme générale annulaire plate 16 et une partie axiale de liaison 18 munie d'une bride 20. Le corps annulaire plat 16 comporte une couronne interne 22 et une couronne externe 24 reliées entre elles par des entretoises 26 sensiblement radiales qui délimitent entre elles des cavités 28 dans lesquelles peut circuler un fluide de refroidissement, tel que par exemple l'air environnant. Selon une caractéristique de l'invention, les couronnes 22, 24 et les entretoises 26 sont réalisées en une seule pièce. Des orifices 30 et 32 sont prévus respectivement dans les couronnes interne 22 et externe 24 pour permettre l'entrée et la sortie du fluide dans les cavités 28 du corps annulaire plat 16. La couronne externe 24 du corps annulaire plat 16 comporte également sur chacune de ses faces latérales opposées 25A, 25B des ergots 34A, 34B répartis angulairement de manière régulière le long d'un cercle. Les anneaux 14A, 14B sont munis d'encoches 36A, 36B complémentaires des ergots 34A, 34B du corps annulaire plat 16. Les ergots 34A, 34B et les encoches 36A, 36B coopèrent pour assurer le centrage et l'entraînement en rotation des anneaux 14A, 14B par la structure 10. La face latérale externe 17A, 17B de chaque anneau est une piste de frottement du disque de frein. La figure 2 est une vue en perspective d'un disque de frein ventilé selon l'invention assemblé. Les anneaux 14A, 14B sont montés de part et d'autre du corps annulaire 16, les ergots 34A, 34B de la couronne extérieure 24 du corps annulaire 16 étant reçus dans les encoches 36A, 36B correspondantes des anneaux 14A, 14B. Les deux anneaux sont maintenus en position par des agrafes 38 réparties régulièrement le long de la périphérie du disque qui serrent axialement les anneaux contre les faces latérales opposées 25A, 25B. On distingue par ailleurs les orifices 30 et 32 qui permettent le passage du fluide de refroidissement entre les deux faces internes en vis-à-vis 15A, 15B des anneaux 14A, 14B. L'invention n' est pas limitée aux éléments tels que représentés sur la figure. En effet, pour mieux canaliser le fluide circulant entre les deux anneaux 14A, 14B il peut être envisagé de modifier la géométrie des orifices 30 ou 32 ou la géométrie des entretoises 26, les entretoises 26 pouvant notamment prendre une forme en spirale afin de créer un effet de turbine. De la même manière les faces internes en vis-à-vis 15A, 15B des anneaux 14A, 14B peuvent comporter des dispositifs visant à améliorer l'échange thermique entre les anneaux et le fluide de refroidissement et/ou des nervures en relief. I1 apparaît clairement que la structure particulière de ce disque de frein ventilé en trois éléments permet de réaliser de telles géométries complexes de manière simple et indépendante. En effet, les différents usinages nécessaires pourront être réalisés plus simplement et avec plus de précision. Par ailleurs, chaque élément peut être réalisé avec le matériau le plus adapté à sa fonction. REVENDICATIONS 1. Disque de frein ventilé du type comportant au moins deux anneaux (14A, 14B) plans opposés liés par une structure de liaison et de support (10) qui permet le passage d'un fluide de refroidissement entre les deux faces en vis-à-vis (15A, 15B) des anneaux et qui permet par ailleurs la fixation du disque sur un dispositif tournant, caractérisé en ce que les anneaux (14A, 14B) sont réalisés sous la forme d'éléments indépendants rapportés sur la structure de liaison et de support (10). 2. Disque de frein ventilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure de liaison du support (10) comporte un corps annulaire plat (16) de support des anneaux (14A, 14B) et une partie axiale de liaison (18) prévue pour être fixée au dispositif tournant. 3. Disque de frein ventilé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps annulaire plat (16) comporte des moyens de fixation, de positionnement et d'entraînement en rotation des anneaux (14A, 14B). 4. Disque de frein ventilé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de positionnement et d'entraînement en rotation des anneaux (14A, 14B) sont des ergots (34A, 34B) agencés sur les faces opposées (25A, 25B) du corps annulaire plat (16) et qui sont reçus dans des encoches (36A, 36B) complémentaires pratiquées dans les anneaux (14A, 14B). 5. Disque de frein ventilé selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune des faces opposées (25A, 25B) du corps annulaire plat (16) comporte une série d'ergots (34A, 34B) répartis angulairement de manière régulière le long d'un cercle. 6. Disque de frein ventilé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de fixation des anneaux sur le corps annulaire plat (16) sont des agrafes (38) qui enserrent les deux anneaux (14A, 14B) contre les faces latérales du corps annulaire plat (16). 7. Disque de frein ventilé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps annulaire plat (16) comporte une couronne interne (22) et une couronne externe (24) reliées par des entretoises (26) sensiblement radiales qui délimitent entre elles des cavités (28) dans lesquelles circule le fluide de refroidissement. 8. Disque de frein ventilé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les couronnes interne (22) et externe (24) du corps annulaire plat (16) comportent respectivement des orifices (30, 32) qui permettent la circulation du fluide dans les cavités (28) du corps annulaire plat (16). 9. Disque de frein ventilé selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les anneaux (14A, 14B) comportent sur leurs faces internes en vis-à-vis (15A, 15B) des moyens qui permettent de canaliser la circulation du fluide de refroidissement et/ou d'améliorer l'échange thermique avec le fluide. 10. Disque de frein ventilé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie axiale de liaison (18) de la structure de liaison et de support (10) est une douille reliée à couronne interne (22) du corps annulaire plat (16) et munie d'une bride de fixation (20). 11. Frein à disque ventilé selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que la structure de liaison et du support (10) est réalisée sous la forme d'une pièce unique.