FR2848627A3

FR2848627A3 - Disc for disc brakes has two parallel braking rings interconnected by rib elements arranged in three concentric rows, and all rib elements have different anchoring cross sections which may be approximately triangular or oval

Info

Publication number: FR2848627A3
Application number: FR0307015A
Authority: FR
Inventors: Gianbattista Bertoli
Original assignee: FONDERIA DI TORBOLE SpA
Current assignee: FONDERIA DI TORBOLE SpA
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2004-06-18
Anticipated expiration: 2009-06-11
Also published as: ES1055951Y; FR2848627B3; DE20309069U1; ES1055951U; ITBS20020129U1

Abstract

The disc is for disc brakes of the type with two parallel braking rings interconnected by rib elements (3) arranged in three concentric rows, with one row (5) adjacent to the outer circumferential edge of the brake ring, one (7) close to the inner circumferential edge, and one (6) in an intermediate position. All the rib elements have different anchoring cross sections which may be approximately triangular or oval.

Description

DISQUE POUR FREIN DISQUEDISC FOR BRAKE DISC

Le présent certificat d'utilité concerne un disque allégé pour frein à disque du type à deux flasques de freinage parallèles, espacés et reliés entre eux par des entretoises, l'un de ces flasques ne faisant qu'une pièce avec un moyeu ou une cloche centrale. This utility certificate relates to a lightened disc brake disc of the type with two parallel brake flanges, spaced apart and connected to each other by spacers, one of these flanges forming only one piece with a hub or a bell. Central.

Les disques pour frein à disque de ce type viennent habituellement de fonderie et sont ensuite soumis à des usinages mécaniques sur certaines de leurs parties qui nécessitent un finissage spécifique. Les disques tels que 10 réalisés actuellement ne sont de toute façon pas exempts de problèmes quand ils sont en fonctionnement. Disc brake discs of this type usually come from foundry and are then subjected to mechanical machining on some of their parts which require specific finishing. Discs such as 10 made today are not free from problems anyway when in operation.

En particulier, les problèmes récurrents qui nuisent à la performance, la sécurité et le confort concernent les points suivants: M surchauffe excessive du disque de frein ceci provoque l'évaporation du liquide de frein (vapour lock), ce qui entraîne un allongement de la course de la pédale et une perte d'efficacité de freinage; * déformations excessives de la piste de freinage; 20 * formation non symétrique des criques qui normalement sont situées dans un secteur et sur la piste de freinage côté cloche; * vibrations et bruit au freinage, cause des problèmes susmentionnés. In particular, the recurring problems which affect performance, safety and comfort relate to the following points: M excessive overheating of the brake disc this causes the brake fluid to evaporate (vapor lock), which leads to an elongation of the pedal stroke and loss of braking efficiency; * excessive deformation of the braking track; 20 * non-symmetrical formation of cracks which normally are located in a sector and on the bell side braking track; * vibration and noise when braking, causing the above problems.

De tels inconvénients ont déjà été en partie résolus par la requérante elle-même dans son certificat d'utilité n0 231 251, dans lequel il était prévu une liaison entre les deux flasques de freinage par le biais de plusieurs rangées d'entretoises: * avec une plus grande base d'ancrage des entretoises les plus à l'extérieur et à l'intérieur au flasque de freinage non relié au moyeu ou à la cloche qu'au flasque opposé, et avec un ancrage inversé de la couronne d'entretoises intermédiaires; * avec des sections supérieures pour les entretoises d'ancrage aux couronnes circulaires les plus à l'extérieur des flasques de freinage; * avec une différenciation de forme et/ou de 10 section des entretoises ancrées aux couronnes circulaires intérieures par rapport aux entretoises ancrées aux couronnes plus à l'extérieur des flasques de freinage; * avec une section essentiellement triangulaire, avec la base du triangle systématiquement placée vers 15 l'extérieur, c'est-à-dire vers la zone à solidification plus rapide et soumise à la plus forte contrainte thermique, d'au moins une rangée d'entretoises dans une position intermédiaire entre les rangées d'entretoises ancrées aux couronnes extérieures et intérieures des 20 flasques de freinage et * une discontinuité du profil au moins des entretoises des rangées intérieure et extérieure. Such drawbacks have already been partly resolved by the applicant herself in her utility certificate no. 231 251, in which a connection was provided between the two brake flanges by means of several rows of spacers: * with a larger base for anchoring the outermost and inner spacers to the braking flange not connected to the hub or to the bell than to the opposite flange, and with a reverse anchoring of the ring of intermediate spacers ; * with upper sections for the spacers for anchoring to the outermost circular rings of the brake flanges; * with a differentiation in shape and / or cross-section of the spacers anchored to the inner circular crowns compared to the spacers anchored to the crowns more outside of the brake flanges; * with an essentially triangular section, with the base of the triangle systematically placed towards the outside, that is to say towards the zone with faster solidification and subjected to the greatest thermal stress, of at least one row d 'spacers in an intermediate position between the rows of spacers anchored to the outer and inner rings of the brake flanges and * a discontinuity in the profile of at least the spacers of the inner and outer rows.

La configuration illustrée jusqu'ici a contribué à résoudre les problèmes susvisés en terme de performances, 25 d'usure et de fiabilité en présence de contraintes lourdes et prolongées mais pas en terme de poids et donc d'optimisation des niveaux de consommation et d'émissions nocives. En fait, pour atteindre les objectifs de performance proposés on a opté pour une solution de 30 chambre de ventilation plus massive qui a accru le poids par rapport aux solutions technologiques précédentes. Les essais expérimentaux du modèle précédent, même s'ils répondent aux exigences, mettent en évidence une répartition des criques symétrique sur les pistes de freinage mais avec une prédominance sur la piste côté 5 cloche. On constate une répartition de la température uniforme mais avec des surchauffes excessives. The configuration illustrated so far has contributed to solving the abovementioned problems in terms of performance, wear and reliability in the presence of heavy and prolonged constraints but not in terms of weight and therefore of optimization of the consumption and harmful emissions. In fact, to achieve the proposed performance objectives, we opted for a more massive ventilation chamber solution which increased the weight compared to the previous technological solutions. The experimental tests of the previous model, even if they meet the requirements, show a distribution of symmetrical cracks on the braking tracks but with a predominance on the track side 5 bell. There is a uniform temperature distribution but with excessive overheating.

Les résultats des expériences ont donc suggéré l'opportunité de définir et de faire varier les paramètres significatifs des masses et de la conformation 10 des disques afin d'améliorer les aspects susvisés et notamment: ò réduction du poids, ò diminution des surchauffes, * répartition symétrique des criques sur les deux 15 flasques de freinage. The results of the experiments therefore suggested the advisability of defining and varying the significant parameters of the masses and of the conformation of the discs in order to improve the abovementioned aspects and in particular: ò reduction in weight, ò reduction in overheating, * distribution symmetrical cracks on the two brake flanges.

C'est à partir de cela que l'on a défini le modèle objet du présent brevet. Ladite solution apparaîtra de toute façon plus évidente si on se réfère au dessin cijoint, indicatif et non limitatif, dans lequel: * la figure 1 montre un disque en partie en coupe au niveau du système d'entretoises entre les flasques de freinage et a la figure 2 montre une coupe transversale partielle du disque suivant les flèches I - I de la 25 figure 1. It is from this that we defined the model object of this patent. Said solution will in any case appear more obvious if reference is made to the attached drawing, which is indicative and not limiting, in which: * FIG. 1 shows a disc partially in section at the level of the spacer system between the brake flanges and at the FIG. 2 shows a partial cross section of the disc along the arrows I - I of FIG. 1.

Un disque pour frein à disque du type sous revue est constitué d'une seule pièce obtenue de fonderie et comprend (figure 2) deux flasques de freinage parallèles 1 et 2, espacés et reliés entre eux par une multiplicité 30 d'entretoises globalement repérées par 3, l'un de ces flasques ne faisant qu'une pièce avec un moyeu ou une cloche centrale 4. A disc for disc brake of the type under review consists of a single piece obtained from foundry and comprises (FIG. 2) two parallel brake flanges 1 and 2, spaced apart and connected to one another by a multiplicity of spacers 30 generally identified by 3, one of these flanges forming only one part with a hub or a central bell 4.

Les entretoises 3 sont disposées sur trois (ou plus) rangées concentriques 5, 6 et 7 parmi lesquelles une 5 rangée d'entretoises 5 adjacente au bord périphérique extérieur des flasques de freinage. Une autre rangée 6 est dans une position comprise entre les rangées extérieure et intérieure et toutes les entretoises 3 ont des bases d'ancrage et des sections différentes mais à 10 peu près triangulaires ou ovales (en forme de goutte). The spacers 3 are arranged on three (or more) concentric rows 5, 6 and 7 including a 5 row of spacers 5 adjacent to the outer peripheral edge of the brake flanges. Another row 6 is in a position between the exterior and interior rows and all the spacers 3 have different anchoring bases and sections but roughly triangular or oval (in the form of a drop).

La répartition des entretoises sur les flasques de freinage ainsi que leur volume sont fondamentales par rapport aux aspects de performances du disque sous revue. The distribution of the spacers on the brake flanges and their volume are fundamental in relation to the performance aspects of the disc under review.

En fait, si on considère un volume des entretoises 15 compris entre 20 et 26% du volume total de la piste de freinage, le volume total des entretoises se répartit à son tour entre couronne extérieure 5 (34 - 37%), couronne intermédiaire 6 (29 - 32%) et couronne intérieure 7 (31 35%). La superficie d'ancrage des entretoises est un autre paramètre significatif et il est subdivisé par rapport à la surface intérieure du flasque de freinage 1 relié au moyeu 4 et à celle du flasque de freinage 2 selon les rapports suivants: * surface d'ancrage reliée au moyeu représentant 46 52% de la surface intérieure totale de la chambre de ventilation tournée vers le moyeu 4. Ladite surface est en outre répartie par rapport à l'ancrage de chaque couronne d'entretoises sur le côté tourné vers le moyeu 30 selon des pourcentages de 20 + 25% de la surface totale d'ancrage pour la couronne extérieure et respectivement de 40 - 45% et 30 35% pour les couronnes intermédiaire et intérieure; a surface d'ancrage non reliée au moyeu 4 représentant 52 58% de la surface intérieure totale de 5 la chambre de ventilation du côté opposé au moyeu. Par rapport à l'ancrage des entretoises la surface se trouve répartie pour 40 45% sur la couronne extérieure 5, pour 18 - 24% sur la couronne intermédiaire 6 et pour 32 38% sur la couronne intérieure 7. In fact, if we consider a volume of the spacers 15 of between 20 and 26% of the total volume of the braking track, the total volume of the spacers is in turn divided between outer ring 5 (34 - 37%), intermediate ring 6 (29 - 32%) and inner crown 7 (31 35%). The anchoring area of the spacers is another significant parameter and it is subdivided with respect to the interior surface of the braking flange 1 connected to the hub 4 and to that of the braking flange 2 according to the following ratios: * connected anchoring surface to the hub representing 46 52% of the total internal surface of the ventilation chamber facing the hub 4. Said surface is further distributed relative to the anchoring of each ring of spacers on the side facing the hub 30 according to percentages of 20 + 25% of the total anchoring surface for the outer crown and respectively 40 - 45% and 30 35% for the intermediate and inner crowns; an anchoring surface not connected to the hub 4 representing 52 58% of the total interior surface of the ventilation chamber on the side opposite the hub. Relative to the anchoring of the spacers, the surface is distributed for 40 45% on the outer crown 5, for 18 - 24% on the intermediate crown 6 and for 32 38% on the inner crown 7.

Lesdites répartitions et proportions permettent l'utilisation de flasques de freinage 1 et 2 de moindre épaisseur. L'importance de la réduction d'épaisseur doit être établie en considérant le rapport entre la distance entre les deux flasques de freinage (lumière) et 15 l'épaisseur de chaque flasque, d'une valeur comprise entre 2 et 2,5. Said distributions and proportions allow the use of brake flanges 1 and 2 of lesser thickness. The importance of the reduction in thickness must be established by considering the ratio between the distance between the two brake flanges (light) and the thickness of each flange, of a value between 2 and 2.5.

La solution ainsi obtenue conduit à une série significative d'effets qui améliorent la fonctionnalité et la fiabilité à l'usage du disque sous revue. The solution thus obtained leads to a significant series of effects which improve the functionality and reliability in the use of the disc under review.

En particulier on obtient une réduction de poids de l'ordre de 9 à 12% par rapport aux disques traditionnels sans compter une augmentation de l'effet de ventilation naturelle. De cette façon on constate une température 25 d'utilisation inférieure qui réduit la surchauffe et par conséquent réduit le problème du vapour lock, ainsi que la déformation des pistes de freinage et l'usure des plaquettes de freinage. In particular, a weight reduction of the order of 9 to 12% is obtained compared to traditional discs without counting an increase in the natural ventilation effect. In this way a lower operating temperature is observed which reduces overheating and therefore reduces the problem of the vapor lock, as well as the deformation of the brake tracks and the wear of the brake pads.

En outre on obtient une répartition optimale de la 30 température sur la piste de freinage, ceci impliquant, sur ladite piste, une plus grande uniformité de répartition des criques et leur disposition symétrique sur les deux flasques de freinage. Ceci entraîne par voie de conséquence une moindre détérioration du coefficient de frottement des plaquettes et une réduction correspondante des vibrations liées audit phénomène. -7 Furthermore, an optimum temperature distribution is obtained on the braking track, this implies, on said track, greater uniformity of distribution of the cracks and their symmetrical arrangement on the two braking flanges. This consequently results in a lesser deterioration of the friction coefficient of the pads and a corresponding reduction in the vibrations linked to said phenomenon. -7

Claims

1. Disc for a disc brake of the type with two parallel brake flanges (1, 2), spaced apart and connected to one another by spacers (3), one of these flanges forming only one piece with a hub or a central bell 5 (4), the spacers (3) being arranged in three concentric rows including a row of spacers (5) adjacent to the outer peripheral edge of the brake flanges, a row of spacers (7) adjacent to the peripheral edge 10 inside the brake flanges and another row of spacers (6) in an intermediate position between the exterior and interior rows, characterized in that all the spacers (3) have various but roughly triangular or oval (in the form of a drop).

2. Disc for disc brake according to claim 1, characterized in that the rows of spacers are distributed so as to have a volume of between and 26% of the total volume of the part of the flanges cor20 corresponding to the braking track.