Brevet FR2972776A1 — publié le 20120921

L'invention concerne un agencement de disque de freinage pour véhicule, notamment pour poids lourds, du type comprenant un disque de freinage pourvu de deux parties extérieures formant des pistes de freinage et une partie intermédiaire comprenant des moyens de ventilation. Dans les agencements de disque de freinage de ce type, qui sont déjà connus, la ventilation du disque est assurée à l'aide de canaux axiaux qui sont pratiqués dans le disque qui est en fonte. Ces disques ont donc un poids important. L'invention a pour but de pallier cet inconvénient et de proposer un agencement de disque moins lourd. Pour atteindre ce but, l'agencement de disque selon l'invention est caractérisé en ce que la partie centrale disposée entre les parties extérieures formant pistes de freinage comporte un réseau de pores ouverts, qui constitue le moyen de ventilation. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la partie centrale du disque, est réalisée en une mousse métallique à pores ouverts. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'épaisseur des pistes de freinage a été réduire par rapport au disque connu et la partie centrale de refroidissement est environ deux fois l'épaisseur d'une piste de freinage. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la partie centrale en mousse métallique comporte des plots de renfort. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le réseau de pores ouverts présente un taux de porosité de 80 à 90 L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble de freinage classique ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale de l'agencement de disque de freinage de l'ensemble de la figure 1, et - la figure 3 est une vue en perspective d'un agencement de disque de freinage selon l'invention ; - la figure 4 est une vue en perspective de la structure d'une préforme utilisée dans le cadre de l'invention ; - la figure 5 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la préforme ; et - la figure 6 est une vue en coupe partielle d'un disque de freinage selon l'invention. L'invention concerne un agencement de disque de freinage qui est du type utilisé dans les ensembles de freinage classiques pour véhicules automobiles, représenté sur la figure 1. Sur cette figure, le disque 2 est monté solidaire en rotation du moyeu de fixation de roue 3. La figure montre en 4 un étrier de freinage destiné à coopérer avec le disque 2. L'étrier est supporté par l'essieu 5. Le disque de freinage 2 est pourvu de canaux axiaux 6 de refroidissement par ventilation, qui sont répartis uniformément autour de la périphérie du disque. La figure 2 est une vue en coupe axiale du disque et montre que les canaux 6 sont pratiqués dans le disque dans la partie centrale disposée entre les parties axialement extérieures 7 et 8 dont les faces extérieures notées 9 forment les pistes de freinage du disque. Les canaux 6 ont pour fonction d'assurer le refroidissement du disque en permettant un écoulement d'air à travers les canaux, lors de la rotation du disque. A cette fin, les canaux radiaux sont ouverts à Pour que les radialement leurs extrémités interne 10 et externe 11. canaux 6 soient ouverts à leurs extrémités internes 10, la partie de piste de freinage 7 axialement intérieure par rapport au moyeu 3 présente la forme d'un anneau coaxial au moyeu laissant subsister un espace annulaire 12 dans lequel s'ouvre les canaux radiaux 6. La figure 3 montre un agencement de disque de freinage selon l'invention dont la structure générale correspond à celle de l'agencement de disque 2. L'agencement de disque selon l'invention se distingue de l'agencement connu essentiellement par la réalisation du disque proprement dit qui porte maintenant la référence 14, les autres parties identiques ou similaires conservant le numéro de référence de la figure 1. La particularité du disque 14 réside dans le fait que dans sa partie centrale notée 15 les canaux de refroidissement radiaux sont remplacés par un réseau de pores ouverts. Cette partie centrale 15 est une structure réalisée en mousse métallique à pores ouverts. La structure en mousse métallique 14 est en sandwiche entre les parties de piste de freinage 7 et 8. Le disque 14 ainsi configuré est fabriqué à l'aide d'un procédé basé sur l'utilisation de précurseurs. La technologie ainsi utilisée pour la réalisation du disque est décrite dans la publication de la société CTIF dans son document numéro d'affaire CTIF R2B12072 de septembre 2010. Les précurseurs sont fabriqués sous forme de plaques de polyèdres qui viennent se superposer et s'emboîter entre elles pour constituer un noyau poreux. La figure 4 montre une telle préforme notée 17 dont la figure 5 montre une partie à plus grande échelle. La figure 5 montre en 19 le réseau des espaces vides dans la préforme. La préforme ainsi créée est introduite dans le moule. Les espaces entre les précurseurs sont ensuite remplis par du métal qui en prend la forme. Après la solidification du métal, les précurseurs sont éliminés et l'espace qu'ils occupaient forme les réseaux de pores ouverts qui servent alors, lors de l'utilisation du disque de freinage, de voies d'écoulement d'air de refroidissement. Grâce à cette structure centrale en mousse, la surface d'échange de chaleur est multipliée, par exemple par cinq, ce qui permet de diminuer l'épaisseur des pistes et donc de diminuer le poids de disques, par exemple de 10% par rapport aux disques classiques. Tout en maintenant les dimensions du disque classique, l'épaisseur des pistes de freinage est réduite afin d'obtenir les zones centrales de refroidissement environ égales à deux fois l'épaisseur d'une piste de freinage. A titre d'exemple, la mousse métallique peut avoir un taux de porosité de 80% à 90%, avantageusement de l'ordre de 87%. Afin d'augmenter la résistance mécanique du freinage, des plots de renforcement 21 peuvent être ajoutés, comme cela est montré sur la figure 4. Lors de la fabrication du disque, les plots sont disposés dans des trous axiaux pratiqués dans la préforme. On comprend aisément que le disque selon l'invention apporte des avantages considérables par rapport à l'état de la technique. En effet, grâce au réseau important des pores, la surface d'échange de chaleur est fortement augmentée par exemple d'un facteur 5, ce qui permet de diminuer l'épaisseur des pistes de freinage et donc de réduire le poids du disque, par exemple de l'ordre de 10%. REVENDICATIONS1. Agencement de disque de freinage pour véhicule, notamment pour poids lourds, du type comprenant un disque de freinage qui comprend deux parties axialement extérieures formant des disques de freinage et une partie intermédiaire centrale comprenant des moyens de refroidissement par ventilation du disque, caractérisé en ce que la partie centrale (15) du disque, disposée entre les parties extérieures de piste de freinage (7, 8) comporte un réseau de pores ouverts, qui constituent le moyen de ventilation. 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie centrale (15) du disque (14) est réalisée en une mousse métallique à pores ouverts. 3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la partie centrale à mousse métallique est de l'ordre de deux fois l'épaisseur d'une partie de piste de freinage (7, 8). 4. Agencement selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la partie centrale (15) en mousse métallique comporte des plots de renfort mécaniques (21). 5. Agencement selon l'une des revendications 1 à 4, 25 caractérisé en ce que le réseau de pores ouverts présente un taux de porosité de 80% à 90%.