Brevet FR2807484A1 — publié le 20011012

La présente invention concerne le domaine technique du freinage et elle vise, plus précisément un disque de frein ventilé pour véhicules au sens général en particulier pour motocycles ou cycles. De façon classique, un disque de frein comporte deux pistes ou surfaces de frottement s'étendant extérieurement par rapport à une partie intérieure destinée ' être fixée sur la pièce à freiner. Ces pistes de frottement sont destinées à coopérer avec un étrier de freinage commandé en déplacement. L'augmentation des puissances de freinage requises pour certains véhicules conduit à optimiser les capacités de refroidissement des disques de frein, notamment au niveau de leurs pistes de frottement. Dans le domaine automobile, il est connu par exemple, de réaliser un disque de frein ventilé comportant deux couronnes coaxiales espacées l'une de l'autre et comportant chacune extérieurement une piste de frottement. Les couronnes sont reliées entre elles par des ailettes ou nervures assurant la circulation de l'air et, par suite, le refroidissement des surfaces de frottement. Dans le domaine du motocycle, il est connu de réaliser un disque de frein par l'intermédiaire d'une couronne délimitant, de part et d'autre, deux pistes de frottement dans lesquelles débouchent des trous axiaux assurant le refroidissement desdites pistes. L'analyse de l'art antérieur conduit à constater qu'il est connu diverses solutions techniques pour tenter d'assurer le refroidissement des pistes de frottement d'un disque de frein. Toutefois, il doit être considéré que de tels freins ne donnent pas entière satisfaction lorsque les pistes de frottement sont recouvertes d'une pellicule d'eau, ce qui se produit lors du roulage du véhicule dans l'eau ou par temps de pluie. Il apparait ainsi le besoin de disposer d'un disque de frein présentant des pistes de frottement adaptées pour être convenablement refroidies tout en continuant à constituer des surfaces de frottement fonctionnelles, même en cas de leur recouvrement par un film d'eau. L'objet de l'invention vise donc à satisfaire ce besoin en proposant un disque de frein ventilé pour véhicule, adapté pour présenter des pistes de frottement susceptibles d'être convenablement refroidies tout en étant conçues pour continuer à constituer des surfaces de frottement fonctionnelles, même en cas leur recouvrement par un film d'eau. Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention concerne un disque de frein ventilé pour véhicules, comportant une partie intérieure de fixation sur pièce à freiner et deux surfaces de frottement annulaires s'étendant de part et d'autre du disque et destinées à coopérer avec un étrier de freinage. Selon l'invention, chaque surface de frottement est aménagée pour comporter des canaux débouchant au moins à la périphérie externe du disque pour assurer la circulation d'air et l'évacuation d'eau. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en perspective d'un premier exemple de réalisation d'un disque de frein conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue en élévation du disque de frein illustré à la fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe transversale prise sensiblement selon les lignes III- I11 de la fig. 2. La fig. 4 est une vue en élévation d'un autre exemple de réalisation d'un disque de frein conforme à l'invention. Les fig. 5 et 6 sont des vues respectivement en perspective et en élévation d'un autre exemple réalisation d'un disque de frein conforme à l'invention. Les fig. 1 et 3 illustrent une première variante de réalisation d'un disque frein ventilé 1 conforme à l'invention pour véhicules au sens général et, en particulier, pour motocycles ou cycles. Le disque de frein 1 comporte une partie intérieure 2 destinée à être fixée, par tous moyens appropriés, sur une pièce à freiner non représentée. Le disque de frein 1 comporte également deux surfaces ou pistes de frottement annulaire 3, 4 s'étendant extérieurement par rapport à la partie intérieure de fixation 2. De manière classique, les surfaces de frottement 3, 4 s'étendent de part et d'autre du disque, chacune respectivement dans un plan P, P' parallèles entre-eux. Les surfaces de frottement 3, 4 sont destinées à coopérer classiquement avec un étrier de serrage représenté schématiquement en traits interrompus par la référence 5. Conformément à l'invention, au moins l'une et de préférence, chaque surface de frottement 4 est aménagée pour comporter des rainures ou des canaux 6 débouchant au moins à la périphérie externe 11 du disque 1. Ces canaux 6 sont adaptés pour assurer la circulation l'air et l'évacuation de l'eau. Il doit être considéré que les canaux 6 peuvent présenter diverses configurations, formes ou profils pour assurer la fonction circulation d'air et, suite, de refroidissement et la fonction d'évacuation de l'eau, lorsque l'étrier 5 est en position de serrage. Bien entendu, la configuration des surfaces de frottement 3, 4 qui subsiste par la réalisation des canaux 6 s'ouvrant à partir desdites surfaces dépend de la configuration de ces canaux. Il doit être compris que les canaux 6 réduisent surface de frottement pistes de frottement 3, 4, dans la mesure où le fond des canaux 6 s'établit en retrait par rapport aux plans d'extension P, P' des pistes de frottement 3, 4. II doit être considéré que les canaux 6 sont réalisés sur les surfaces de frottement 4 avec un pas angulaire déterminé p inférieur à la longueur angulaire L de l'étrier de freinage 5 pour assurer une évacuation convenable de l'eau, lorsque l'étrier 5 est en position serrage. Dans l'exemple de réalisation illustré aux fig. 1 à 3, les canaux 6 sont réalisés avec un pas angulaire p régulier. Selon cet exemple de réalisation, les canaux 6 s'étendent chacun selon une direction rectiligne D et sont aménagés sensiblement parallèlement les uns aux autres, selon un angle d'inclinaison déterminé a rapport à la direction radiale R du disque. La valeur de l'angle d'inclinaison a peut être comprise entre une valeur nulle et une valeur de quelques degrés ou quelques dizaines degrés. Par exemple, il peut être prévu que la direction des canaux 6 se trouve orientée dans le sens de rotation F du disque, comme cela apparaît clairement à la fig. 2, pour favoriser la circulation de l'air à l'intérieur des canaux. cet exemple de réalisation, il est à noter que les canaux 6 débouchent aussi à la périphérie interne 12 des surfaces de frottement 3, 4. Une telle disposition autorise une circulation l'air de refroidissement entre l'extérieur 11 et l'intérieur 12 des pistes de frottement 4, selon un sens privilégié par exemple de l'extérieur vers l'intérieur du disque. Selon cet exemple de réalisation, les canaux 6 laissent subsister entre-eux des nervures, plots ou des îlots 7 présentant chacun une surface de frottement élémentaire constituant ensemble les surfaces de frottement annulaires 3 et 4. Par exemple, les extrémités des nervures 7, en regard des périphéries interne 1z et externe 11 des surfaces de frottement 3, 4, sont arrondies. Bien entendu, il peut être prévu de réaliser les canaux avec un pas angulaire p irrégulier, selon la circonférence du disque. Dans le même sens, dans l'exemple illustré, les canaux 6 sont réalisés sur chaque surface de frottement 3, 4, de manière symétrique. I( peut être envisagé que ces canaux 6 se trouvent réalisés de manière dissymétrique. Selon une caractéristique préférée de réalisation, les canaux 6 sont réalisés de manière à être décalés d'une surface de frottement à l'autre par rapport au plan médiateur M des surfaces de frottement 3, 4, de sorte que l'épaisseur du disque, en regard des canaux 6, soit sensiblement constante. En d'autres termes, chaque canal 6 réalisé sur une surface de frottement se trouve situé correspondance d'une nervure 7 réalisée sur l'autre surface de frottement, comme cela apparaît clairement à la fig. 3. La fig. 4 illustre une autre variante de réalisation dans laquelle les canaux 6 présentent un profil différent laissant subsister entre- des nervures 7 présentant un profil incurvé ou réniforme. Les fig. 5 et 6 illustrent une autre variante réalisation dans laquelle les canaux 6 présentent des profils courbes laissant subsister entre-eux des îlots 7 dont la surface est de forme circulaire ou semi-circulaire. Le disque de frein 1 selon l'invention offre l'avantage de présenter des surfaces de frottement 3, 4 comportant des canaux 6 assurant un refroidissement du disque tout en permettant une évacuation de l'eau susceptible de recouvrir les surfaces de frottement. Un tel disque de frein 1 peut être réalisé partir d'une pièce monobloc sur chaque côté de laquelle sont réalisées les surfaces de frottement 3 et 4. Un tel disque de frein peut être réalisé par exemple, en métal en mettant en oeuvre des techniques d'usinage du type notamment par électroérosion ou par laser. Un tel disque de frein peut aussi être réalisé à l'aide de matériaux composites, tels qu'en carbone. Il peut être aussi prévu que les surfaces de frottement 3, 4 se trouvent réalisées sur chaque côté d'une couronne qui rapportée par tous moyens appropriés, sur une partie intérieure 2 destinée à être fixée sur la pièce à freiner. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de cadre. REVENDICATIONS 1 - Disque de frein ventilé pour véhicules, comportant une partie interieure (2) de fixation sur une pièce à freiner et deux surfaces de frottement annulaires (3, 4) s'étendant de part et d'autre du disque et destinées à coopérer avec un étrier de freinage (5), caractérisé en ce que chaque surface de frottement (3, 4) est aménagée pour comporter des canaux (6) débouchant au moins à la périphérie externe (1,) du disque pour assurer la circulation d'air et l'évacuation d'eau. 2- Disque de frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux (6) sont réalisés sur les surfaces de frottement (3, 4) avec un pas angulaire déterminé inférieur à la longueur angulaire (L) de l'étrier de freinage (5). 3- Disque de frein selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que canaux (6) sont réalisés avec un pas angulaire régulier ou irrégulier. 4- Disque de frein selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que canaux (6) sont réalisés sur chaque surface de frottement (3, 4) de manière symétrique ou dissymétrique. 5- Disque de frein selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce les canaux (6) débouchent aussi à la périphérie interne (12) des surfaces de frottement. 6- Disque de frein selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce les canaux (6) sont réalisés parallèlement les uns aux autres selon un angle d'inclinaison (a) donné par rapport à la direction radiale (R) du disque. 7- Disque de frein selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les canaux (6) sont réalisés de manière à être décalés d'une surface de frottement à l'autre par rapport au plan médiateur (M) des surfaces de frottement (3, 4), de sorte l'épaisseur du disque en regard des canaux soit sensiblement constante. 8- Disque de frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces frottement (3, 4) sont réalisées sur chaque côté d'une couronne. 9- Disque de frein selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couronne comporte aussi la partie intérieure de fixation (2), de sorte que le disque (1) est constitué à partir d'une pièce monobloc.