Brevet FR2961282A1 — publié le 20111216

DESCRIPTION La présente invention concerne un disque de frein à ventilation interne. On connaît par exemple à partir du document DE 195 37 392 Al un disque de frein à ventilation interne. Ce disque de frein connu présente deux anneaux de friction opposés, entre lesquels sont disposées des nervures de liaison, qui relient entre eux les anneaux de friction. Les nervures de liaison forment conjointement avec les anneaux de friction des canaux de guidage d'air. Le disque de frein connu à ventilation interne est en particulier fabriqué en céramique pleine pour des applications de sports automobiles. Ce disque est très coûteux, ne serait-ce que du fait des coûts de matériau élevés pour la céramique. En outre, la fabrication des nervures de liaison en céramique est également très coûteuse du point de vue de la technique de fabrication. Par conséquent, la présente invention a pour objet d'au moins réduire notamment les inconvénients décrits ci-dessus. Cet objet est réalisé selon l'invention par un disque de frein à ventilation interne selon l'invention caractérisé en ce qu'il comprend deux anneaux de friction qui présentent un premier matériau et une partie interne qui est disposée essentiellement axialement entre les anneaux de friction et qui forme conjointement avec ceux-ci des canaux de guidage d'air, la partie interne présentant un deuxième matériau se distinguant du premier matériau. L'idée à la base de la présente invention réside dans le fait de disposer entre les deux anneaux de friction une partie interne séparée, qui forme, conjointement avec les anneaux de friction, des canaux de guidage d'air, la partie interne étant réalisée en un matériau différent des anneaux de friction. Ceci donne la possibilité de fournir la partie interne en un matériau plus économique, qui peut aussi être facilement usiné. Les anneaux de friction par contre sont formés, comme avant, d'un matériau de haute qualité, qui présente les propriétés thermiques nécessaires pour le freinage et la résistance requise. En outre, la partie interne peut ainsi être fabriquée séparément des deux anneaux de friction. De plus, la même partie interne peut être utilisée conjointement avec des anneaux de friction de diamètres -2- différents et/ou d'épaisseurs différentes, car elle est réalisée séparément des deux anneaux de friction, c'est-à-dire qu'elle n'est pas réalisée d'une seule pièce avec eux. De ce fait, on peut obtenir des avantages en termes de coût ainsi que des avantages en termes de technique de fabrication et de montage. Les termes "axialement", "radialement" et "dans la direction périphérique" se rapportent, dans la présente, toujours à l'axe médian du disque de frein, sauf indication contraire. Conformément à un perfectionnement préféré du disque de frein selon l'invention, le premier matériau est une céramique et/ou le deuxième matériau est un métal, en particulier un acier. On utilise comme acier notamment un acier coulé à basse pression. Une partie interne en métal peut être fabriquée particulièrement facilement notamment par comparaison avec une partie interne en céramique. Les anneaux de friction en céramique satisfont aux exigences thermiques susmentionnées et sont également avantageux en termes de leur résistance. En variante, le deuxième matériau peut aussi être une chute de céramique. Conformément à un perfectionnement préféré supplémentaire du disque de frein selon l'invention, la partie interne est réalisée sous forme de pièce filée sous pression ou coulée. Ainsi, la géométrie de la partie interne peut être aisément produite. Conformément à un perfectionnement préféré supplémentaire du disque de frein selon l'invention, la partie interne présente plusieurs éléments de nervure s'étendant essentiellement radialement, formant entre eux des canaux de guidage d'air, les éléments de nervure reliant entre eux les anneaux de friction. De ce fait, des canaux de guidage d'air sont aisément formés entre les anneaux de friction. "Essentiellement radialement" est un terme qui caractérise ici aussi les éléments de nervure qui sont courbés dans la direction périphérique, c'est-à-dire qui présentent par exemple une forme en croissant. Conformément à un perfectionnement préféré supplémentaire du disque de frein selon l'invention, la partie interne présente au moins un élément porteur s'étendant essentiellement dans la direction périphérique, lequel est connecté fixement aux éléments de nervure, l'élément porteur étant plus étroit dans la direction axiale que les éléments de nervure. Ainsi, les canaux de guidage d'air formés entre les éléments de nervure et les anneaux de friction ne sont que légèrement fermés par l'élément porteur, de -3- sorte qu'un flux d'air traversant les canaux de guidage d'air ne soit affecté que dans une mesure négligeable. Conformément à un perfectionnement préféré supplémentaire du disque de frein selon l'invention, la partie interne est connectée radialement du côté interne au moyen d'éléments de connexion déplaçables ou mobiles essentiellement radialement à un pot pour le montage du disque de frein sur un moyeu de roue. De ce fait, une contrainte thermique entre le pot et les anneaux de friction incluant la partie interne peut être évitée. Conformément à un perfectionnement préféré supplémentaire du disque de frein selon l'invention, au moins l'un des éléments de connexion est encliqueté dans la direction axiale avec une pince à ressort. Ainsi, on obtient un montage simple et rapide du pot sur la partie interne. Conformément à un perfectionnement préféré supplémentaire du disque de frein selon l'invention, l'au moins une pince à ressort est disposée dans un évidement dans le pot ou dans la partie interne. De préférence en outre, la pince à ressort présente une ouverture dans la direction axiale et radiale. De manière encore plus préférée, les pinces à ressort viennent en prise au moins en partie autour des éléments de connexion dans l'état encliqueté. Ce perfectionnement permet d'enfoncer le pot aisément dans les anneaux de friction avec la partie interne, de sorte qu'une connexion déplaçable ou mobile uniquement radialement soit réalisée entre le pot et la partie interne par encliquetage des évidements avec les éléments de connexion. Conformément à un perfectionnement préféré supplémentaire du disque de frein selon l'invention, les éléments de connexion sont réalisés sous forme de goupilles. Grâce à ces goupilles, la mobilité radiale susmentionnée peut être réalisée avec une construction simple. Conformément à un perfectionnement préféré supplémentaire du disque de frein selon l'invention, la partie interne est réalisée d'une seule pièce. Une telle partie interne peut être fabriquée et montée aisément. L'invention va être expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'exemples de réalisation en référence aux figures annexées du dessin, dans lesquelles : la figure 1 illustre en vue en perspective, un disque de frein 35 selon un exemple de réalisation de la présente invention ; la figure 2 illustre une vue de la figure 1, dans laquelle l'un des anneaux de friction est enlevé ; et -4- la figure 3 illustre une vue agrandie de la figure 2, dans laquelle est illustré l'un des évidements avec l'élément de connexion et l'autre évidement sans élément de connexion. Dans les figures du dessin, les mêmes numéros de référence 5 désignent des composants identiques ou de même fonction, sauf indication contraire. La figure 1 illustre, en vue en perspective, un disque de frein à ventilation interne 1 selon un exemple de réalisation de la présente invention. 10 Le disque de frein 1 présente deux anneaux de friction 2, 3, qui sont disposés coaxialement par rapport à un axe médian M du disque de frein 1. Dans la présente, les termes "axialement", "radialement" et "dans la direction périphérique" se rapportent toujours à l'axe médian M du 15 disque de frein 1, sauf indication contraire. Les anneaux de friction 2, 3 sont formés d'un premier matériau, qui, conformément au présent exemple de réalisation, est une céramique. Les anneaux de friction 2, 3 présentent, du côté extérieur, des surfaces de friction 4, 5, qui sont prévues pour coopérer ou interagir avec des garnitures 20 de frein non illustrées pour un freinage d'un véhicule automobile. Du côté interne, entre les anneaux de friction 2, 3, est disposée une partie interne 6 séparée de ceux-ci. La partie interne 6 est réalisée en un deuxième matériau, qui se distingue du premier matériau. Conformément au présent exemple de réalisation, la partie interne 6 est réalisée sous forme de 25 pièce coulée en acier. Le disque de frein 1 présente en outre un pot 7 pour la fixation du disque de frein 1 sur un moyeu de roue non illustré du véhicule automobile. A cet effet, le pot 7 présente plusieurs ouvertures 8 pour des boulons correspondants non illustrés. Le pot 7 est connecté de manière 30 mobile radialement au moyen d'éléments de connexion 12 à la partie interne 6 pour éviter les contraintes thermiques. La figure 2 illustre la vue de la figure 1, mais l'anneau de friction 2 n'est pas illustré afin de libérer la vue sur la partie interne 6. La partie interne 6 présente plusieurs éléments de nervure 13 35 qui définissent conjointement avec des surfaces internes 14 des anneaux de friction 2 et 3 des canaux de guidage d'air radiaux 15. Du fait de l'illustration dans la figure 2, la surface interne de l'anneau de friction 2 non -5- illustré n'est pas visible. Les éléments de nervure 13 s'étendent radialement et sont en même temps courbés dans la direction périphérique. Selon le présent exemple de réalisation, les éléments de nervure 13 sont réalisés approximativement en forme de croissant. Les canaux de guidage d'air 15 se rétrécissent donc selon le présent exemple de réalisation radialement vers l'intérieur par rapport à leur section transversale. La partie interne 6 présente en outre deux éléments porteurs 16 qui sont connectés fixement aux éléments de nervure 13, de sorte que l'on obtienne une structure similaire à un treillis pour la partie interne 6. Comme il ressort de la figure 1, les éléments de nervure 13 s'étendent sur toute la fente 17, voir la figure 1, entre les surfaces internes 14 des anneaux de friction 2 et 3, en reliant ensemble les anneaux de friction 2 et 3. A cet effet, on peut façonner sur les éléments de nervure 13 des saillies 18 qui s'engagent dans des alésages 19, voir la figure 1, dans les anneaux de friction 2 et 3. Par exemple, un ajustement serré peut être prévu entre une saillie respective 18 et un alésage respectif 19. Les éléments de nervure 13 relient donc les deux anneaux de friction 2 et 3 notamment par engagement par correspondance géométrique ou de forme dans la direction périphérique et dans la direction radiale. Au moyen de l'ajustement serré susmentionné, on peut aussi produire une connexion par engagement par friction entre les anneaux de friction 2 et 3 dans la direction axiale. Au lieu des saillies 18, on peut aussi prévoir des rivets. Comme on peut le voir dans la figure 2, les éléments porteurs 16 présentent une épaisseur D qui est plus petite que celle des éléments de nervure 13, de sorte que les éléments porteurs 16 ne s'étendent que partiellement au dessus de la fente 17, de sorte que les canaux de guidage d'air 15 formés ne sont que très peu affectés par les éléments porteurs 16. Comme l'illustre en outre la figure 2, plusieurs évidements 22 sont réalisés sur le pot 7, par exemple dans des saillies axiales 23 de celui- ci. Les évidements 22 sont réalisés sous forme ouverte à la fois dans la direction axiale et dans la direction radiale. Dans les évidements 22 s'engagent les éléments de connexion 12 réalisés sous forme de goupilles de la partie interne 6, de manière déplaçable ou mobile radialement. Les éléments de connexion 12 peuvent par exemple être façonnés sur les extrémités 24 du côté radialement interne des éléments de nervure 13. La figure 3 illustre, dans une vue agrandie de la figure 2, deux saillies 23 du pot 7. La partie interne 6, à part les éléments de connexion 12, -6- n'est pas illustrée dans la figure 3 pour des raisons de meilleure clarté de l'illustration. Dans les évidements 22 est à chaque fois insérée une pince à ressort 25, par exemple en acier à ressort. Chacune des pinces à ressort 25 présente essentiellement une forme en U, dont les extrémités libres 26 sont recourbées vers l'arrière dans la direction axiale. Ainsi, les pinces à ressort 25 forment à chaque fois une ouverture axiale 27 et une ouverture radiale 28. Les pinces à ressort 25 viennent en prise à chaque fois autour des éléments de connexion 12 au niveau de leur périphérie. La fabrication et le montage du disque de frein 1 vont être brièvement expliqués ci-dessous. Tout d'abord, les anneaux de friction 2 et 3 en céramique sont fabriqués, ce qui est facile, car les anneaux de friction 2 et 3 présentent dans la direction périphérique une section transversale uniforme. Auparavant, parallèlement à cela, ou par la suite, la partie interne 6 en acier est coulée. Ensuite, la partie interne 6 est disposée entre les anneaux de friction 2 et 3 et est pressée axialement avec ceux-ci, les saillies 18 de la partie interne 6 venant en prise avec les trous 19 dans les anneaux de friction 2 et 3. Dans la mesure où le motif de perforation des trous 19 reste le même, l'épaisseur des anneaux de friction 2 et 3 ou aussi leur diamètre intérieur ou extérieur peuvent être modifiés et l'on peut encore utiliser toujours la même partie interne 6 avec ces anneaux de friction 2 et 3. Ensuite, le pot 7 est pressé dans la direction axiale dans les anneaux de friction 2, 3, avec la partie interne 6. En l'occurrence, les éléments de connexion 12 sont alors enfoncés dans les ouvertures axiales 27 des pinces à ressort 25, les extrémités libres 26 des pinces à ressort 25 sont de ce fait écartées élastiquement et ensuite les éléments de connexion 12 sont encliquetés derrière les extrémités libres 26 des pinces à ressort 25. En même temps, les éléments de connexion 12 peuvent toutefois se déplacer dans les pinces à ressort 25 au moyen des ouvertures radiales 28, afin d'éviter la contrainte thermique mentionnée. Bien que la présente invention ait été décrite ci-dessus à l'aide d'exemples de réalisation préférés, elle n'y est pas limitée mais peut être 35 modifiée de très nombreuses manières. En effet, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent -7- possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Disque de frein (1) à ventilation interne, caractérisé en ce qu'il comprend : deux anneaux de friction (2, 3) qui présentent un premier matériau ; et une partie interne (6) qui est disposée essentiellement axialement entre les anneaux de friction (2, 3) et qui forme conjointement avec ceux-ci des canaux de guidage d'air (15), la partie interne (6) présentant un deuxième matériau ; le deuxième matériau se distinguant du premier matériau. 2. Disque de frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier matériau est une céramique et/ou le deuxième matériau est un métal, en particulier un acier. 3. Disque de frein selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie interne (6) est réalisée sous forme de pièce filée sous pression ou coulée. 4. Disque de frein selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie interne (6) présente plusieurs éléments de nervure (13) s'étendant essentiellement radialement, formant entre eux les canaux de guidage d'air (15), les éléments de nervure (13) reliant entre eux les anneaux de friction. 5. Disque de frein selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie interne (6) présente au moins un élément porteur (16) s'étendant essentiellement dans la direction périphérique, lequel est connecté fixement aux éléments de nervure (13), l'élément porteur (16) étant plus étroit dans la direction axiale que les éléments de nervure (13). 6. Disque de frein selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie interne (6) est connectée radialement du côté interne au moyen d'éléments de connexion (12) mobiles essentiellement radialement à un pot (7) pour le montage du disque de frein (1) sur un moyeu de roue. 7. Disque de frein selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins l'un des éléments de connexion (12) est encliqueté dans la direction axiale avec une pince à ressort (25).-9- 8. Disque de frein selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'au moins une pince à ressort (25) est disposée dans un évidement (22) dans le pot (7) ou dans la partie interne (6). 9. Disque de frein selon au moins l'une quelconque des 5 revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les éléments de connexion (12) sont réalisés sous forme de goupilles. 10. Disque de frein selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie interne est réalisée d'une seule pièce.