L'invention concerne le domaine de l'industrie automobile. Plus précisément, l'invention concerne les organes de freins, tels que les disques ou les tambours de freins, du type de ceux montés entre une roue et un moyeu de roue.

Dans le domaine de l'invention, la technologie des organes de freins a considérablement évoluée au fil des années, en particulier en ce qui concerne leur montage.

Dans les années 50, les disques de freins étaient fixés en sortie de boîte de vitesse, sur le plateau de sortie de différentiel, indépendamment de la transmission. Cette solution présentait l'avantage de réduire la masse non suspendue du véhicule.

Dans les années 60, les disques de freins étaient fixés en arrière du moyeu de roue, dans les montages de roue et indépendamment de celle-ci. Un tel montage a été mis en oeuvre sur les premiers véhicules de grande série équipés de quatre freins à disque.

Dans chacune de ces solutions, les fixations du disque reprenaient le couple de freinage, ceci sans risque de perturber les fixations de roue ou de transmission.

Toutefois, lors du remplacement des disques, ces deux solutions présentaient l'inconvénient de nécessiter respectivement de : - désaccoupler l'arbre de transmission ; - déposer le moyeu avec le roulement de roue.

Dans les deux cas, les opérations de remplacement du disque engendraient donc des coûts et des temps d'intervention importants.

Par ailleurs, dans le cadre de ces deux techniques, on distingue deux types de fixation : - un premier type selon lequel la vis de fixation du disque traverse le disque pour coopérer avec un taraudage prévu dans le moyeu ou dans le plateau de sortie de boîte, la tte de vis venant en appui directement ou indirectement (rondelles) sur le disque ; - un deuxième type selon lequel la vis traverse le moyeu ou le plateau pour coopérer avec un taraudage prévu dans le disque, la tte de vis venant en appui directement ou indirectement sur le moyeu ou le plateau.

Dans l'un ou l'autre cas, les disques devaient nécessairement tre percés et usinés, soit pour assurer une surface d'appui précise sous la tte de vis afin d'éviter tout risque de matage et donc de perte de tension, soit pour la réalisation du taraudage avec une précision permettant d'assurer une qualité satisfaisante du filetage.

Une autre technique de montage du disque de frein a ensuite été proposée et adoptée aujourd'hui par la majorité des constructeurs de véhicules automobiles de grande série.

Tel qu'illustré par la figure 1, cette technique consiste à implanter le disque de frein 1 entre la roue 2 et le moyeu 3.

Selon cette technique, le disque est serré contre le moyeu par la roue à l'aide des vis de fixation 20 de la roue. De plus, en l'absence de la roue (et donc des vis de fixation 20), ce disque est maintenu plaqué contre le moyeu à l'aide de vis 31, généralement au nombre de deux.

Les fonctions des vis de roues sont donc étendues par rapport à l'art antérieur, puisque ces vis permettent d'immobilier le disque par rapport : - au moyeu ; - à la roue pour éviter tout cisaillement des vis de roues du fait d'un glissement du disque sous l'effet d'un couple de freinage.

Ces fonctions viennent donc s'ajouter aux fonctions classiques des vis de roues consistant à : - transmettre le couple moteur à la roue ; - transmettre le couple de freinage à la roue.

Comparée aux solutions antérieures, cette technique de montage présente les avantages de : - faciliter le montage du disque et réduire les temps correspondants ; - simplifier l'opération de changement du disque usé ; - réduire les coûts d'assemblage (notamment du fait d'un nombre de vis et de taraudage réduits par rapport à l'art antérieur) ; - améliorer le refroidissement du disque par une meilleure exposition de celui-ci à l'air frais ; - ne pas augmenter la température du compartiment moteur ; - libérer du volume dans le compartiment moteur ; - ne pas solliciter les arbres et joints de transmission du fait du couple de freinage.

L'évolution de la technique de montage des disques de frein n'a toutefois pas eu de répercussions sur les techniques de fabrication des disques en eux- mmes.

Notamment, il reste constant de procéder à un perçage des disques pour réaliser les différents passages de vis.

En effet, les matériels d'usinage à cet effet sont des équipements classiques des ateliers de fabrication d'organes de freins, et sont largement amortis. Le recours au perçage des disques n'a donc aucunement été remis en cause par l'évolution du montage des disques.

De plus, il est toujours nécessaire de fixer les disques au moyeu de roues par une vis pour : - maintenir le disque indexé par rapport au taraudage des vis de roues en cas de démontage de roues ; - avoir une fixation qui résiste aux variations de température (contrairement par exemple à un clipsage par matériau plastique) ; - éviter tout passage de corps étrangers (grains de sable, cailloux...) entre le disque et le moyeu lorsque la roue est déposée, ceci notamment pour ne pas augmenter le battement de piste après remontage de la roue.

Pour éviter les usinages liés à ces vis de fixation des disques au moyeu, il a été proposé : - de ne pas fixer le disque au moyeu, au risque, lors d'un démontage/remontage de la roue, de ne plus tre indexé par rapport aux passages des vis de fixation de roues, ou d'augmenter le battement de la piste du disque associé par introduction d'un corps étranger entre le disque et le moyeu ; - d'emmancher à force les disques de frein sur les moyeux selon la technique décrite dans le document publié FR-2 816 018.

Malgré cela, les techniques de fabrication traditionnelles entraînent un prix de revient des disques de frein relativement élevé.

L'invention a notamment pour objectif de pallier cet inconvénient de l'art antérieur.

Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une technique de fabrication d'organes de frein, tels que des disques ou des tambours, qui soit moins coûteuse que celle de l'art antérieur.

L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui permette d'envisager de diminuer les temps de fabrication et de réduire certains frais indirects de production.

L'invention a aussi pour objectif de fournir une telle technique qui permette d'envisager de nouvelles organisations des ateliers de production, notamment en vue de libérer de la place au sol.

Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui soit simple de conception et facile à mettre en oeuvre.

Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un procédé de fabrication d'un organe de freinage destiné à tre fixé sur le moyeu d'une roue, ledit organe de freinage présentant au moins une lumière pour le passage de moyens de fixation destinés à serrer ledit organe de freinage entre ladite roue et ledit moyeu, comprenant une étape de moulage dudit organe de freinage incluant la réalisation de ladite ou desdites lumières, en assurant un report d'éventuelles bavures dans des zones dudit organe distinctes de ladite ou desdites lumières.

L'invention propose donc une approche nouvelle de la fabrication des organes de frein, en remettant en cause le principe consistant à considérer, pour la production de ces organes, qu'un trou est obtenu par perçage.

En effet, avec la technique de montage du disque entre la roue et le moyeu, les trous dans le disque font office de lumière dont le diamètre peut tre plus grand que celui strictement nécessaire au passage des vis de roue (M12 ou M14), et leur diamètre n'est pas limité pour assurer l'appui d'une tte de vis comme dans les solutions anciennes. Les trous doivent seulement permettre le passage (mme large) de vis assurant l'appui du moyeu et de la roue.

Aussi, les limites dimensionnelles des trous dans le cas des solutions antérieures sont repoussées, de telle sorte que la précision obtenue par une technique de perçage n'est plus nécessaire. Au contraire, il est envisageable de réaliser les lumières dans un diamètre bien supérieur à celui des vis de roues.

C'est pourquoi l'invention propose de réaliser avantageusement ces passages de vis lors de l'opération de moulage du disque, ceci en s'assurant qu'un usinage équivalent au perçage ne sera pas nécessaire à cause de la présence de bavures dans ces passages de vis.

Le fait de prévoir la réalisation de ces passages de vis lors du moulage permet d'envisager des réductions notables du coût de fabrication des organes de frein.

En effet, le procédé de fabrication selon l'invention supprime l'étape d'usinage correspondante au perçage, ce qui supprime également les temps correspondants ainsi que les coûts d'exploitation liés aux machines de perçage.

Par ailleurs, l'invention permet de diminuer considérablement le volume de matière consacré à la réalisation des disques ou tambours de freins.

A titre indicatif, pour des disques de frein classiques, le gain de matière est estimé à 11 cm3 de fonte par disque (pour 5 trous cylindriques d'un diamètre de 16 mm), ce qui correspond à 44 m3 de fonte par an pour une production de 4 millions de disques brute dans l'année.

En poids, ce gain de matière se chiffre à 320 tonnes de fonte par an, ce qui correspond au poids nécessaire à la fabrication de 32 000 disques brute par an (pour une masse moyenne de 10 kg par disque brut).

Selon une solution avantageuse, ledit report desdites bavures est réalisé par une mise en compression de parties d'un modèle de coulée présentant des moyens de moulage de ladite ou desdites lumières et/ou de parties d'un noyau destiné à intégrer ledit modèle de coulée et présentant des moyens de moulage de ladite ou desdites lumières, ladite mise en compression étant, selon une solution préférée, permise par un modèle de coulée et/ou d'un noyau destiné à intégrer ledit modèle de coulée.

On obtient de cette façon un moyen simple et efficace pour éviter la présence de bavures dans les lumières du disque prévues pour le passage des vis de roues.

Les éventuelles bavures sont reportées dans des zones du disque qui peuvent tre usinées autrement que par perçage. Par exemple, des bavures reportées à la périphérie du disque pourront tre éliminées par tournage.

Préférentiellement, le procédé de fabrication comprend une étape de réalisation d'au moins un embrèvement destiné à former une surface d'appui réduite contre ledit moyeu ou ladite roue.

Dans ce cas, ladite étape de réalisation dudit ou desdits embrèvements est avantageusement effectuée lors de ladite étape de moulage.

Bien entendu, d'autres modes de réalisation sont envisageables, notamment en prévoyant de réaliser ce ou ces embrèvements par tournage.

Toutefois, le fait d'intégrer cette opération dans le déroulement du moulage permet de simplifier les gammes de finition par usinage du disque, et donc de diminuer les temps correspondants.

Selon un mode de réalisation particulier, ladite ou lesdites lumières s'inscrivent dans la surface dudit ou desdites embrèvements.

Ainsi, les lumières ne s'étendent pas sur les surfaces d'appui. Par conséquent, lors de l'usinage de finition des surfaces d'appui (par tournage), on évite le travail au choc des outils de coupe, les bords des lumières qui auraient pu provoquer ce travail au choc, étant placés au niveau des embrèvements.

Avantageusement, le procédé comprend au moins une étape d'ébavurage par tournage d'un orifice de centrage de l'organe de freinage, ledit organe de freinage étant préférentiellement bridé pendant ladite étape de tournage en positionnant l'axe de tournage en fonction de la position de ladite ou desdites lumières.

On assure ainsi un usinage sur un diamètre brut concentrique avec le diamètre dans lequel sont inscrits les centres des lumières. De cette façon, on obtient un bon positionnement des lumières par rapport au moyeu et à la roue.

L'invention concerne également un modèle de coulée, formé de deux coquilles, pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit précédemment.

Selon une solution préférée, les deux coquilles du modèle de coulée sont dimensionnées de façon à présenter entre elles un jeu négatif au moins au niveau desdits moyens de moulage de ladite ou desdites lumières, et/ou au voisinage de celles-ci.

Préférentiellement, le modèle de coulée présente des moyens de moulage d'au moins un embrèvement destiné à former une surface d'appui réduite dudit organe de frein avec ledit moyeu ou avec ladite roue.

L'invention concerne aussi un noyau destiné à coopérer avec un modèle de coulée tel que décrit précédemment.

Préférentiellement, le noyau est dimensionné de façon à présenter un jeu négatif avec ledit modèle de coulée au moins au niveau desdits moyens de moulage de ladite ou desdites lumières, ou au voisinage de celles-ci.

L'invention concerne encore un moule pour la réalisation d'une coquille d'un modèle de coulée tel que décrit précédemment, ainsi qu'un moule pour la réalisation d'un noyau tel que décrit précédemment.

Un autre objet de l'invention est un organe de freinage, tel qu'un disque ou un tambour, obtenu par un procédé tel que décrit précédemment.

Selon une solution préférée, le diamètre de centrage de l'organe de freinage est prévu pour tre emmanché à force sur ledit moyeu.

De cette façon, la vis de fixation du disque au moyeu (vis 31 sur la figure 1) n'est plus nécessaire. Cette caractéristique se combine parfaitement avec l'objet de l'invention, dans la mesure où le disque obtenu permet de supprimer toute opération de perçage.

Par conséquent, les postes de perçage mis en oeuvre selon la technique antérieure peuvent tre totalement supprimés. De nouvelles organisations des ateliers de production peuvent tre envisagées, et des gains de place au sol peuvent tre obtenus.

Ceci permet d'envisager également des gains d'exploitation importants, ceci en raison des économies sur l'énergie consommée par les postes de perçage, sur les frais d'outils de coupe, sur les frais d'entretien des postes de perçage...

Avantageusement, l'organe de freinage présente un nombre de lumières supérieur au nombre de trous prévus dans ladite roue pour le passage desdits moyens de fixation.

Comme cela va apparaître plus clairement par le suite, le nombre de lumières supplémentaires pourra tre utilisé pour la mise en place d'index pour réaliser le serrage de l'écrou de fusée (des trous lisses étant prévus à cet effet dans le moyeu), et pourra également contribuer à l'appairage du disque avec le moyeu en vue de réduire le battement des pistes de frein.

L'invention concerne encore un véhicule équipé d'au moins un organe de freinage tel que décrit précédemment.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de quatre modes de réalisation préférentiels de l'invention, donnés à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 illustre, de façon éclatée, le montage d'un disque entre une roue et un moyeu, avec un disque de l'art antérieur ; - la figure 2 illustre sous forme synoptique des étapes d'un procédé de fabrication d'un organe de freinage selon l'art antérieur ; - la figure 3 illustre sous forme synoptique des étapes d'un procédé de fabrication d'un organe de freinage selon l'invention ; - les figures 4 à 7 sont chacune des vues schématiques du moulage d'un organe de freinage à l'aide d'un modèle de coulée selon l'invention ; - les figures 8 et 9 sont des vues en perspective respectivement de devant et de derrière d'un disque selon l'invention ; - la figure 10 est une représentation synoptique d'une gamme de fabrication d'un disque obtenu avec un procédé selon l'art antérieur ; - la figure 11 est une vue synoptique d'une gamme de présentation d'un disque de frein obtenu avec un procédé selon l'invention En référence aux figures 8 et 9, l'invention a notamment pour objet un procédé de fabrication d'un disque de frein tel que celui représenté, mais peut également s'appliquer aux tambours de frein selon le mme principe général.

Tel qu'illustré, un disque de frein présente : - une piste de freinage 11 sur chacune de ses faces ; - un diamètre externe 12 ; - un diamètre (ou orifice) de centrage 13 ; - plusieurs conduits de ventilation 14, dans le cas de disques ventilés ; - des surfaces d'appui 15 destinées à venir en contact avec un moyeu de roue pour une face du disque, et avec la roue pour l'autre face du disque.

De plus, un tel disque présente une série de lumières 16 permettant le passage de moyens de fixation assurant le serrage du disque entre la roue et son moyeu.

Selon une caractéristique de ce disque, le diamètre de centrage est prévu pour tre emmanché à force sur le moyeu de roue, selon la technique décrite dans le document publié sous le numéro FR-2 816 018.

Pour obtenir une orientation satisfaisante de la piste de frein par rapport à l'axe de rotation de la roue, il est préférable avec un disque emmanché à force sur le moyeu de : - réaliser un centrage relativement court (sur 1 à 2 mm) par rapport à la surface d'appui du disque sur le moyeu qui oriente la piste de frein ; - dimensionner les défauts géométriques des surfaces d'appui du moyeu et du disque de manière à ce que les contacts entre ces deux pièces s'établissent en premier sur le plus grand diamètre commun.

Par ailleurs, les surfaces d'appui 15 peuvent tre obtenues en réalisant des embrèvements 17, se présentant sous forme de gorges annulaires, en retrait par rapport aux surfaces d'appui 15 et laissant par conséquent les surfaces 15 en position proéminente.

Ces embrèvements 17 sont prévus de part et d'autre du disque de telle sorte que les lumières 16 s'inscrivent dans la surface des embrèvements.

Selon l'invention, les lumières 16 du disque sont obtenues par moulage du disque, ceci en s'assurant qu'aucune bavure préjudiciable au passage libre des vis de roues 21 n'apparaîtra sur le disque démoulé.

On note que des lumières supplémentaires (autres que celles nécessaires au passage des vis de roues) peuvent tre ménagées dans le disque, des trous lisses supplémentaires étant également ménagés dans le moyeu de façon à correspondre avec les lumières supplémentaires du disque. Ceci permet d'introduire un ou plusieurs index pour établir une réaction au couple de serrage de l'écrou fusée de transmission ne passant pas par le disque.

Ces lumières supplémentaires pourront tre de mmes dimensions que les lumières nécessaires au passage des vis de roues, dans la limite des surfaces d'appui disponibles.

Par ailleurs, pour limiter les vibrations au freinage, il faut assurer une bonne orientation de la piste de frein par rapport à l'axe de rotation du disque (et donc de la roue). On parle de « battement » de la piste de frein, lorsque celle-ci est correctement orientée.

Or, un tel battement ne peut tre obtenu qu'en exécutant soit un ajustement suite à un contrôle systématique du disque assemblé sur son moyeu, soit des opérations d'appairage des pièces.

Pour permettre cet appairage du disque avec le moyeu, on peut donc multiplier par exemple par deux le nombre de lumières par rapport au nombre des lumières strictement nécessaires au passage des vis de roues.

Ces lumières supplémentaires contribuent à l'appairage angulaire du disque avec le moyeu, avant la fixation de l'un sur l'autre (lors de la fixation de la roue correspondante).

Un disque selon l'invention est obtenu par la mise en oeuvre du procédé de fabrication illustré sous forme synoptique par la figure 3.

Selon une première étape du procédé, on effectue le moulage du disque, ce moulage prévoyant, contrairement à l'art antérieur, la réalisation des lumières 16, ceci en assurant un report des éventuelles bavures dans des zones du disque distinctes des lumières 16.

Ce report de bavures est réalisé par une mise en compression des parties du modèle de coulée, au moins au niveau des lumières 16, ceci grâce au dimensionnement adapté du modèle de coulée lui-mme, ou du noyau qui intègre le modèle de coulée.

Ceci est illustré par les figures 4 à 7.

La figure 6 fait apparaître un modèle de coulée destiné au moulage d'un disque 1 plein, le modèle comprenant deux coquilles 21, 22 dont l'une présente des formes de moulage 211 des lumières 16.

Selon un mode de réalisation préférentiel, ces modèles de coulée et les éventuels noyaux correspondants sont réalisés à l'aide d'un mélange de sable et d'un matériau résine moulé à l'aide d'un moule comprenant des moyens de moulage pour la formation, sur le modèle ou sur le noyau, de moyens de moulage négatifs des lumières, ceci en assurant le report des éventuelles bavures dans des zones du disque distinctes des lumières.

Selon ce mode de réalisation, la mise en compression locale du modèle de coulée au niveau des lumières 16 du disque est permise en ménageant un jeu négatif entre la coquille 22 et les zones 211.

On entend par « jeu négatif » le fait que le dimensionnement des parties provoque localement un hyperstatisme assurant un contact étroit, les éventuelles interstices entre les parties étant éloignées de la zone présentant le jeu négatif. Ce jeu négatif minimise les dimensions des bavures éventuelles.

Les figures 4,5 et 7 illustrent schématiquement le moulage d'un disque ventilé, le procédé mettant en oeuvre un modèle constitué de deux coquilles 21, 22 et un noyau 23.

Les figures 4 et 5 font apparaître deux variantes de réalisation d'un disque ventilé à bol inversé, la figure 7 faisant apparaître un exemple de réalisation d'un disque ventilé à bol droit.

Dans le cas d'un disque ventilé, les formes de moulage 231 des lumières 16 sont portés par le noyau 23. Aussi, le jeu négatif mentionné précédemment est cette fois prévu entre les moyens de moulage 231 du noyau et la coquille correspondante, en l'occurrence la coquille 21.

Par ailleurs, le modèle de coulée est conçu de façon à ce que le disque soit moulé directement avec les embrèvements 17.

L'étape 1 de moulage du procédé de fabrication d'un disque de frein selon le présent mode de réalisation est suivie d'une étape de tournage visant à réaliser précisément : - le diamètre extérieur 12 du disque ; - l'orifice de centrage 13 ; - les surfaces de freinage 11.

On note que, pour l'étape de tournage, on effectue un bridage du disque en prenant comme axe de référence l'axe du cercle défini par les lumières 16.

En d'autres termes, les opérations de tournage sont réalisées en considérant que le bon positionnement du disque par rapport au moyeu est fonction de la position des lumières 16.

On procède ensuite à une étape d'équilibrage et à une étape de protection.

La figure 2 illustre de façon synoptique que le procédé classique de l'art antérieur comprend également des étapes de moulage de tournage, d'équilibrage et de protection, et y ajoute une étape 3 de perçage.

La figure 9 illustre une gamme de fabrication selon l'art antérieur, comprenant : - le chargement des disques bruts ; - une première étape de tournage en ébauche ; - une deuxième étape de tournage en ébauche ; - une étape de tournage en finition ; - des contrôles géométriques ; - une étape d'équilibrage ; - une phase de perçages ; - une phase de protection (peinture) ; - le déchargement des disques.

En comparant les gammes des figures 9 et 10, on constate que : - la phase de perçage est clairement supprimée dans la gamme selon l'invention (figure 10) ; - le fait de pouvoir supprimer la phase de perçages permet d'augmenter le nombre de disques en cours de fabrication en menant en parallèle trois lignes de tournage.

Du fait de la capacité des postes de perçage selon l'art antérieur, la gamme de fabrication ne permettait de conduire en parallèle seulement deux lignes de tournage (sauf à investir dans d'autres postes de perçage, ce qui aurait augmenté considérablement le coût de fabrication).

Le gain de surface au sol obtenu en supprimant des postes de perçage peut donc tre mis à profit pour installer une nouvelle ligne de tournage.

On comprend donc que des gains notables de productivité peuvent tre obtenus grâce à l'invention.