FR2885658A1 - Frein fydraulique de vehicule equipe d'une installation de blocage et procede de controle du frein de blocage - Google Patents

Abstract

Frein hydraulique de véhicule comportant une installation de blocage (2) avec un piston de frein (5) dans un élément de cylindre (9). L'élément (9) forme une chambre hydraulique (7) recevant la pression pour déplacer le piston (5) dans sa direction axiale (X-X) et freiner ; l'installation (2) comprend un élément de vis (3) et un écrou (4) logé dans la chambre hydraulique (7). Une rotation de l'élément de vis (3) dans la direction axiale (X-X) déplace l'écrou (4) pour verrouiller le frein de blocage. Un élément de ressort (6) est placé entre l'écrou (4) et le piston de frein (5). L'invention concerne également un procédé de contrôle du fonctionnement d'un élément de ressort.

Description

Domaine de l'invention

La présente invention concerne un frein hydraulique de véhicule comportant une installation de blocage ayant un piston de frein logé dans un élément de cylindre, l'élément de cylindre formant une chambre hydraulique recevant la pression pour conduire le piston de frein dans sa direction axiale en position de freinage, et dont l'installation de blocage comporte un élément de vis et un écrou logé dans la chambre hydraulique et un actionnement en rotation de l'élément de vis dans la direction axiale du piston de frein déplace l'écrou pour verrouiller le frein de blocage.

L'invention concerne également un procédé de contrôle du fonctionnement du frein de blocage.

Etat de la technique Les freins hydrauliques de véhicules équipés d'installations de blocage encore appelés freins de stationnement sont connus sous différentes réalisations selon l'état de la technique. Par exemple, le document EP 0 996 560 B1 décrit un frein hydraulique de véhicule comportant un piston de frein qui se déplace par coulissement en position d'actionnement lorsqu'on fournit de la pression hydraulique à une chambre hydraulique coopérant avec le piston de frein. Un moteur électrique assure l'entraînement du dispositif vis/écrou installé coaxialement au piston de frein pour permettre le blocage mécanique du piston de frein en position d'actionnement. L'écrou est poussé directement contre le piston de frein pour verrouiller la position de freinage de façon à activer le frein de blocage. L'inconvénient des installations de blocage connues est que leur force de serrage dépend de façon importante de la température. Une variation de température produit une dilatation ou une contraction très différente des différents composants du frein car les composants sont eux-mêmes exposés à des températures différentes et même leurs coefficients de dilatation sont différents car ils correspondent à des matières différentes. En particulier, dans le cas de frein chaud, après un actionnement intense et/ou fréquent, il peut arriver qu'il faille resserrer le frein de blocage ou de stationnement. Pour cela, il a déjà été proposé d'utiliser une commande/régulation qui éva- lue la température du frein à l'aide d'un modèle. Mais ce procédé est très imprécis et en outre extrêmement coûteux. Il faut en outre s'assurer que le cas échéant, on dispose de suffisamment d'énergie électrique pour resserrer le frein de stationnement.

Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un frein hydraulique de véhicule du type défini ci-dessus, caractérisé par un élément de ressort interposé entre l'écrou et le piston de frein.

Le frein hydraulique de véhicule selon l'invention équipé de l'installation de blocage ou de stationnement présente l'avantage vis-àvis de l'état de la technique de réagir d'une manière non critique aux variations de température après l'actionnement du frein de blocage.

Ainsi, selon l'invention, on ne rencontre pas de difficulté si le frein de blocage est actionné alors que la température du frein est élevée, par exemple peu après une circulation en montagne avec de nombreuses actions de freinage. Le frein du véhicule peut être réalisé d'une manière particulièrement simple et économique. A cet effet, selon l'invention, on a prévu comme déjà indiqué un élément de ressort entre le piston de frein et l'installation de blocage. En actionnant l'installation de blocage, on tend l'élément de ressort qui accumule de l'énergie de ressort garantissant le blocage du frein de stationnement ou de blocage après d'éventuelles variations de longueur liées à la température. Pour le frein de véhicule habituel, l'élément de ressort n'a aucune importance si bien que le frein normal du véhicule peut être actionné sans limites. Selon l'invention, l'installation de blocage n'agit plus directement sur le piston de frein mais par l'intermédiaire de l'élément de ressort.

De façon préférentielle, l'élément de ressort n'exerce qu'un effet de rappel limité sur l'écrou du frein de blocage. La réaction de la force de ressort sur d'autres éléments de l'installation de blocage ne se traduit que dans une plage limitée, très faible. Cela permet égale- ment de simplifier la surveillance de l'unité d'entraînement par exemple un moteur électrique car on a des gradients importants entre le fonctionnement sans action des ressorts, le fonctionnement avec intervention des ressorts et la position de verrouillage.

De manière préférentielle, l'élément de vis de l'installation de blocage est réalisé sous la forme d'une vis ayant une partie filetée et une tête. L'entraînement de la vis se fait de préférence par l'intermédiaire de la tête.

La tête de la vis est notamment logée dans une chambre séparée hydrauliquement de la chambre hydraulique. Cela permet d'avoir l'entraînement de la vis au voisinage direct de la tête de la vis.

Selon un autre développement préférentiel de l'invention, la tête de la vis est logée dans la chambre hydraulique de manière à être entourée par le liquide hydraulique. On évite ainsi de manière simple d'avoir à réaliser l'étanchéité de la vis au niveau de la zone filetée.

D'une manière particulièrement préférentielle, l'entraînement de l'élément de vis est un moteur électrique. Mais il est à remarquer que l'entraînement de l'élément de vis peut également se faire de manière manuelle, hydraulique ou pneumatique.

D'une manière préférentielle, le frein de véhicule selon l'invention comporte un capteur pour surveiller l'actionnement de l'installation de blocage. L'actionnement de l'installation de blocage peut se faire par exemple par la saisie du courant reçu par le moteur électrique entraînant l'élément de vis. Cette saisie se fait à l'aide d'un capteur.

Une autre possibilité consiste à saisir la rotation de l'élément de vis à l'aide d'un capteur ou encore de saisir la compression de l'élément de ressort à l'aide d'un capteur. On peut également envisager n'importe quelle combinaison de plusieurs capteurs par exemple pour des raisons de redondance.

Pour garantir tout particulièrement le fonctionnement, il est de préférence prévu un moyen de guidage pour l'élément de ressort et/ou un moyen de guidage pour l'élément de vis et/ou un moyen de guidage pour l'écrou.

De façon préférentielle, l'élément de ressort est un ressort prisonnier c'est-à-dire que la force de rappel de l'élément de ressort est limitée par exemple par une butée ou une cage. La réaction sur l'écrou ou l'installation de vis ne se fait ainsi que dans une plage très fortement définie. Cela permet également de simplifier la surveillance de l'unité d'entraînement car on a des gradients importants entre le fonctionne-ment avec et sans action du ressort.

L'invention concerne également un procédé de contrôle du fonctionnement d'un élément de ressort d'un dispositif de blocage d'un frein hydraulique de véhicule.

Le procédé selon l'invention est exécuté lorsque le frein de stationnement est actionné. Selon une première étape, on développe une pression dans une chambre hydraulique. Dans une seconde étape, on actionne l'entraînement d'une installation de blocage pour activer par exemple le dispositif vis-écrou et dans une troisième étape, on dé- termine si l'installation de blocage a ou non été actionnée par l'entraînement. Cela peut se faire par exemple par la saisie du mouvement de l'écrou et/ou celle de la rotation de la broche et/ou celle de la prise de courant par l'entraînement électrique.

Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation de l'invention représenté dans le dessin annexé dans lequel: La figure unique est une vue en coupe schématique d'un frein hydraulique de véhicule comportant une installation de blocage selon un exemple de réalisation de la présente invention.

Description du mode de réalisation

La figure unique montre un frein hydraulique de véhicule 1 représenté schématiquement en coupe. Le frein hydraulique de véhicule 1 comprend un étrier de frein 9 logeant un piston 5. Le piston peut être cylindrique ou rectangulaire; il est solidaire de la garniture de frein 10. Selon la figure, le piston a en coupe une forme de U. Entre le piston et l'étrier de frein 9, il se forme une chambre hydraulique 7 recevant un liquide hydraulique sous pression ou permettant au liquide de s'échapper.

Le frein hydraulique de véhicule 1 comprend en outre une installation de blocage ou de stationnement 2; dans le présent exemple, cette installation se compose d'un élément de broche ou élément de vis 3, d'un écrou 4, d'un élément de ressort 6 et d'un entraînement électrique non représenté. Une cloison 8 sépare la chambre hydraulique 7 d'une autre chambre 12 dans laquelle il n'y a pas de li- quide hydraulique. L'étanchéité entre les chambres 7, 12 est assurée entre l'élément de vis 3 et la cloison 8.

L'élément de vis 3 a principalement la forme d'une vis avec une tête 3a et une tige filetée 3b munie d'un filetage extérieur.

L'élément de vis 3b est en prise avec l'écrou 4 muni d'un filetage intérieur. En variante, le dispositif à vis peut être tel que l'élément de vis comporte une zone de tige creuse avec un filetage intérieur en prise avec le filetage extérieur de l'écrou. L'élément de vis 3 est bloqué dans la di-rection axiale X-X du piston 5. Ainsi, lorsque l'élément de vis 3 tourne, entraîné par un moyen non représenté, en fonction du sens de rotation, l'écrou 4 descend en direction de l'élément de ressort 6 ou remonte en direction de la cloison 8. Le guidage de l'élément de ressort 6 est assuré par un élément de guidage 11 prévu au fond du piston de frein. Dans cet exemple de réalisation, l'élément de ressort 6 se compose de plusieurs ressorts lames; il peut toutefois également être réalisé sous la forme d'un ressort hélicoïdale cylindrique ou autres.

Le fonctionnement du frein hydraulique de véhicule et de son installation de blocage ou de stationnement est le suivant: dans le cas d'un freinage normal du véhicule (frein de service), le liquide hy-draulique sous pression arrive dans la chambre hydraulique 7 si bien que le piston 5 se déplace dans la direction de la flèche A. La garniture de frein est ainsi poussée contre le disque de frein non représenté pour exécuter une opération normale de freinage. L'élément de ressort 6 installé au fond du piston de frein n'influence pas le fonctionnement du frein de service normal.

Mais si on veut activer le frein de blocage ou de stationnement lorsque le véhicule est rangé, on fournit également tout d'abord du liquide hydraulique sous pression à la chambre hydraulique 7 pour appliquer la garniture de frein 10 contre le disque de frein. Pour ver-rouiller cette position de la garniture de frein 10, il est prévu une installation de blocage 2 qui en faisant tourner l'élément de vis 3 avec le moyen d'entraînement non représenté, fait descendre l'écrou 4 en di-rection du fond du piston 5. Le mouvement de l'écrou 4 comprime l'élément de ressort 6 et verrouille mécaniquement la position du frein par l'installation de blocage 2.

Comme le montre la figure, l'élément de ressort 6 est installé entre le piston 5 et l'écrou 4. On donne une élasticité supplémentaire à l'installation de blocage qui n'influence pas le frein de service habituel et augmente en plus la fiabilité du frein de blocage dans toute la plage des températures. L'élément de frein 6 peut ainsi compenser les variations de longueur occasionnées par les variations de température des pièces comme par exemple l'élément de vis, l'écrou, le piston, l'étrier de frein, le disque de frein et/ ou la garniture de frein. Plus précisément, après des manoeuvres fréquentes, le frein du véhicule ou frein de ser- vice 1 peut être très chaud et si ensuite on veut actionner le frein de blocage, le refroidissement des composants peut entraîner des variations différentes de longueur. Par exemple l'élément de vis 3 peut se raccourcir plus que l'étrier de frein 9 si bien que l'élément de ressort 6 se détend quelque peu. L'élément de ressort 6 reste néanmoins en con- tact avec l'écrou 4 et avec le piston 5. Malgré la variation de longueur liée à la température, il n'y a pas de changement de l'état de verrouillage du frein de stationnement ou de blocage. Ainsi, l'invention permet d'augmenter la fiabilité du frein de stationnement dans toute la plage de température.

Grâce à un ou plusieurs capteurs, on peut en outre sur-veiller l'élément de ressort. De plus, par exemple, si l'on active le frein de blocage, on peut actionner de nouveau l'entraînement de l'installation de blocage 2 et déterminer grâce à la prise de courant par l'entraînement électrique si l'élément de ressort 6 est ou non endomma- gé. Le cas échéant, on peut transmettre un signal de défaut à destina- tion du conducteur.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 ) Frein de véhicule, hydraulique comportant une installation de blocage (2) ayant un piston de frein (5) logé dans un élément de cylindre (9), l'élément de cylindre (9) formant une chambre hydraulique (7) recevant la pression pour conduire le piston de frein (5) dans sa direction axiale (X-X) en position de freinage, dans lequel l'installation de blocage (2) comporte un élément de vis (3) et un écrou (4) logé dans la chambre hydraulique (7), et un actionnement en rotation de l'élément de vis (3) dans la direction axiale (X-X) du piston de frein (5) assure le verrouillage du frein de blocage en déplaçant l'écrou (4), caractérisé par un élément de ressort (6) interposé entre l'écrou (4) et le piston de frein (5).

2 ) Frein de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de ressort (6) est hors contact de l'écrou (4) lorsque le frein de blocage n'est pas actionné.

3 ) Frein de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de vis (3) est réalisé sous la forme d'une vis ayant une tête (3a) et une partie filetée (3b).

4 ) Frein de véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tête (3a) de la vis est logée dans une chambre (12) séparée hydrauliquement de la chambre hydraulique (7).

5 ) Frein de véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tête (3a) de la vis est logée dans la chambre hydraulique (7).

6 ) Frein de véhicule selon la revendication 1, caractérisé par un moteur électrique pour entraîner l'élément de vis (3).

7 ) Frein de véhicule selon la revendication 1, caractérisé par un capteur surveillant l'actionnement de l'installation de blocage (2).

8 ) Frein de véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que le capteur comprend un capteur pour saisir le courant reçu par le moteur électrique et/ou un capteur pour saisir la rotation de l'élément de vis (3) et/ou un capteur pour saisir la compression de l'élément de ressort.

9 ) Frein de véhicule selon la revendication 1, caractérisé par un moyen de guidage (11) de l'élément de ressort et/ou un moyen de guidage pour l'élément de vis (3) et/ou un moyen de guidage pour l'écrou (4).

10 ) Frein de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de ressort (6) est en forme de ressort prisonnier.

11 ) Procédé de contrôle du fonctionnement d'un élément de ressort (6) d'une installation de blocage (2) d'un frein hydraulique de véhicule (1) selon lequel: l'élément de ressort (6) est installé entre un piston de frein (5) et un écrou (4) actionné par un élément de vis (3) dans une chambre hydraulique (7), procédé comprenant les étapes suivantes: actionnement du frein de blocage, - établissement d'une pression prédéterminée dans la chambre hydraulique (7), - actionnement de l'entraînement de l'installation de blocage (2), et - contrôle de l'actionnement ou non de l'installation de blocage (2).

12 ) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu' on vérifie le contrôle en saisissant le mouvement de l'écran (4) et/ou en saisissant le courant dans l'entraînement électrique de l'installation de blocage (2) et/ou en saisissant la rotation de l'élément de vis (3). io