Brevet FR2830914A1 — publié le 20030418

TAMBOUR DE FREINAGE DE MASSE REDUITE ET A PERFORMANCES AUGMENTEES La présente invention concerne un système de freinage d'un véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un système de freinage de roue arrière, de type tambour moyeu. Les systèmes de freinage de ce type sont réalisés pour la majorité en fonte. Pour augmenter les performances thermiques d'un tambour en fonte, il est nécessaire soit d'augmenter l'inertie du tambour et ainsi de pouvoir accumuler de la chaleur dans le tambour, soit de favoriser les échanges thermiques vers l'extérieur. Cependant le potentiel d'amélioration des performances de ce produit est limité. D'une part, l'augmentation de l'inertie du tambour entraîne, pour une vitesse donnée, une augmentation sensible de l'énergie cinétique du véhicule à freiner. Ceci induit une augmentation de la consommation en carburant, et donc l'émission de polluant dans l'atmosphère. Par ailleurs, on peut noter que l'augmentation significative des masses non suspendues dégrade la prestation confort de suspension et influe le dimensionnement du train de suspension par augmentation des entrées d'efforts dans ce dernier. D'autre part, le process de fonderie et d'usinage employé ne permet pas d'augmenter significativement la surface d'échange thermique avec l'extérieur, sans un surcoût significatif. Pour optimiser malgré tout la solution actuelle, certains constructeurs ont industrialisé des tambours en aluminium avec une piste de freinage en fonte déposée comme un insert dans le moule du tambour en aluminium. La publication GB 2008700 décrit un tel dispositif. Le palier est réalisé en fonte et immobilisé par rapport au corps en aluminium à l'aide des vis de fixation assurant la liaison du tambour et de la jante. Les efforts engendrés au niveau de cette double liaison font courir un risque de perte de serrage de la roue. D'autres constructeurs ont proposé des tambours entièrement en aluminium qui présentent comme inconvénients supplémentaires une augmentation significative du risque de perte de freinage sur des freinages prolongés, en raison des températures élevées sur la piste de freinage en aluminium. Cette technologie présente également comme inconvénients d'être onéreuse en raison de la nécessité d'une grande quantité d'aluminium et de la nécessité d'un roulement moyeu, et de présenter un risque de perte de serrage de la roue lié à l'endommagement de la liaison entre la jante et le tambour à la suite de la répétition des chocs latéraux à la roue. Pour remédier à ces inconvénients, l'invention propose un tambour de freinage comportant au moins une piste de freinage et un dissipateur thermique. Ce dispositif est caractérisé en ce que caractérisé en ce que la piste de freinage est portée directement par un moyeu de roue, par l'intermédiaire d'une paroi de maintien, afin de former un ensemble monobloc, ledit ensemble étant recouvert à sa périphérie par un dissipateur thermique, Selon une caractéristique de la présente invention, la paroi de maintien est formée à proximité du moyeu d'une base d'épaisseur constante et d'une partie de liaison dont l'épaisseur décroît jusqu'à l'extrémité commune à la piste de freinage. Selon une caractéristique de la présente invention, la piste de freinage est sensiblement de même épaisseur que la partie de liaison de la paroi de maintien. Selon une caractéristique de la présente invention, la différence d'épaisseur de la partie de liaison est un logement pour une prolongation radiale du dissipateur thermique. Selon une caractéristique de la présente invention, la paroi de maintien présente des évidements. Selon une caractéristique de la présente invention, les évidements reçoivent des formes complémentaires prolongeant le dissipateur thermique. Selon une caractéristique de la présente invention, le dissipateur thermique présente des nervures. Selon une caractéristique de la présente invention, les nervures s'étendent régulièrement selon une direction sensiblement parallèle à l'axe du tambour. Selon une caractéristique de la présente invention, les nervures présentent des formes non rectilignes. Selon une caractéristique de la présente invention, les nervures sont prolongées radialement le long de la partie de liaison. Selon une caractéristique de la présente invention, le dissipateur thermique est moulé sur l'ensemble monobloc. Selon une caractéristique de la présente invention, l'ensemble moyeufrette est réalisé en fonte. Selon une caractéristique de la présente invention, le dissipateur thermique est réalisé en aluminium. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un tambour conforme aux enseignements de l'invention. - la figure 2 est une vue en perspective d'un tambour selon un deuxième mode de réalisation. Tel que représenté à la figure 1, le support de roue à frein intégré est un tambour 1 constitué d'un ensemble monobloc en fonte 2 et d'un dissipateur thermique 3 en aluminium. L'ensemble monobloc 2 est constitué d'un cylindre extérieur qui va porter une piste de freinage 9 et un cylindre coaxial intérieur constituant un moyeu 10. Le diamètre intérieur du moyeu 10 doit permettre le montage de roulements autour d'un arbre. La piste de freinage 9 et le moyeu 10 sont réunis par une paroi de maintien 4 sensiblement perpendiculaire à leur axe commun, et rejoignant une des extrémités en regard des éléments 9 et 10. Cette paroi de maintien 4 présente une section évolutive qui s'épaissit de l'extérieur vers l'intérieur du tambour 1, de telle sorte qu'une partie de liaison 5, partie supérieure de la paroi de maintien 4, et la piste de freinage 9 ont une zone de contact peu étendue alors qu'une base 6, partie d'épaisseur constante de la paroi de maintien 4, vient s'étendre sur toute la longueur du moyeu 10. Sur la surface extérieure de la piste de freinage 9, est disposé un dissipateur thermique 3 muni de nervures 8. Le dissipateur thermique 3 s'étend le long de la surface extérieure de la piste de freinage 9 et sur la partie de liaison 5, partie de la paroi de maintien 4 présentant une dépression de telle sorte que, une fois la dépression revêtue d'aluminium, ledit dissipateur 3 et la base 6 soient situées dans un même plan. Le dissipateur thermique 3 présente des nervures 8, disposées régulièrement dans une direction sensiblement parallèle à l'axe du tambour 1 et se prolongeant radialement le long de la partie de liaison 5. La prolongation radiale des nervures 8 va permettre d'apporter, en plus d'effets tels que l'allégement et l'amélioration des échanges thermiques, une rigidité à la piste de freinage 9 et sa liaison avec la partie de liaison 5 Cette disposition n'est pas restrictive de l'invention et il sera compris, par exemple, que les nervures 8 présentées par le revêtement en aluminium 3 pourront s'étendre uniquement sur le pourtour du tambour 1. De même, il sera compris que les nervures peuvent présenter des formes non rectilignes et des épaisseurs différentes afin d'optimiser les échanges thermiques avec l'extérieur. La surface intérieure du moyeu 10 présente deux rainures circulaires destinées à loger des moyens d'arrêt en translation de roulements montés autour de l'arbre d'entraînement. Selon un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 2, l'ensemble monobloc en fonte 2 est ajouré. La piste de guidage 9, toujours réalisée en fonte afin qu'elle ne puisse pas se désolidariser lors de freinages importants du type les freinages en descentes alpines, n'est plus portée par le moyeu 10 que par des bras 11 en fonte. Les évidements 12 ainsi réalisés dans la paroi de maintien 4 en fonte sont remplacés par de l'aluminium qui à la fois jouent le rôle de dissipateur thermique et transmettent le couple de freinage. L'ensemble monobloc 2 est réalisé en fonte. L'habillage en aluminium 3 est coulé sous pression ou en squeeze casting dans un moule dans lequel ledit ensemble monobloc 2 est placé au préalable comme un insert. Les usinages sont réalisés par la suite. Le tambour de freinage tel que décrit dans l'invention permet donc une réduction de masse par rapport aux solutions traditionnelles. Il permet de plus une amélioration des performances de freinage lorsque des freinages d'urgences sont répétés dans un court laps de temps, du fait de l'augmentation de la dissipation thermique par convection, et par amélioration des transferts de chaleur dans le tambour. Ainsi les risques de perte de freinage à la suite de freinages prolongés sont éliminés du fait de l'augmentation de la dissipation thermique par convection. Un tambour de ce type permet également l'élimination des risques de perte de serrage de la roue, du fait de la réalisation en fonte de l'interface entre la jante et le tambour, une protection anticorrosion du tambour pour répondre conjointement à des problèmes de longévité et d'esthétisme, et enfin une amélioration possible de l'attractivité du tambour pour le client par un travail du design de la face visible du tambour. L'intérêt d'un tel système réside aussi dans le coût, notablement inférieur à une solution à disque. L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1. Tambour de freinage comportant au moins une piste de freinage (9) et un dissipateur thermique (3), caractérisé en ce que la piste de freinage (9) est portée directement par un moyeu de roue (10), par l'intermédiaire d'une paroi de maintien (4), afin de former un ensemble monobloc (2), ledit ensemble (2) étant recouvert à sa périphérie par un dissipateur thermique (3). 2. Tambour de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de maintien (4) est formée à proximité du moyeu (10) d'une base (6) d'épaisseur constante et d'une partie de liaison (5) dont l'épaisseur décroît jusqu'à l'extrémité commune à la piste de freinage (9). 3. Tambour de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la piste de freinage (9) est sensiblement de même épaisseur que la partie de liaison (5) de la paroi de maintien (6). 4. Tambour de freinage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'épaisseur décroissante de la partie de liaison (5) est un logement pour une prolongation radiale du dissipateur thermique (3). 5. Tambour de freinage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi de maintien (4) présente des évidements (12). 6. Tambour de freinage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les évidements (12) reçoivent des formes complémentaires prolongeant le dissipateur thermique (3). 7. Tambour de freinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dissipateur thermique (3) présente des nervures (8). 8. Tambour de freinage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les nervures (8) s'étendent régulièrement selon une direction sensiblement parallèle à l'axe du tambour. 9. Tambour de freinage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les nervures (8) présentent des formes non rectilignes. lO. Tambour de freinage selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les nervures (8) sont prolongées radialement le long de la partie de liaison (5). 11. Tambour de freinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dissipateur thermique (3) est moulé sur l'ensemble monobloc (2). 12. Support de roue selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble monobloc (2) est réalisé en fonte. 13. Support de roue selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dissipateur thermique (3) est réalisé en aluminium.