FR2912483A1

FR2912483A1 - Electrically actuated mechanical transformation device for electrical parking brake of motor vehicle, has transformation mechanism including irreversibility unit to maintain effort on element when element is in stabilized phase

Info

Publication number: FR2912483A1
Application number: FR0753159A
Authority: FR
Inventors: Simon Bez; Nicolas Venuti
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-15
Anticipated expiration: 2027-02-09
Also published as: FR2912483B1

Abstract

The device has a mechanical actuating unit including a reduction mechanism with a pinion (17) and a toothed wheel (4), at an outlet of an electric actuator (1) i.e. electric motor. A transformation mechanism i.e. ball nut/screw type mechanism, transforms a rotational movement provided by the actuator in a reduction mechanism's outlet to a translation movement applied to a movable element i.e. electric parking brake cable (20). The transformation mechanism has irreversibility unit to maintain force on the element without introducing electrical energy when the element is in stabilized phase.

Description

DISPOSITIF MECANIQUE DE TRANSFORMATION DE MOUVEMENT A COMMANDE ELECTRIQUEMECHANICAL MOTION TRANSFORMATION DEVICE WITH ELECTRICAL CONTROL

ET A HAUT RENDEMENT, NOTAMMENT POUR FREIN DE STATIONNEMENT ELECTRIQUE DE VEHICULE. AND HIGH EFFICIENCY, IN PARTICULAR FOR VEHICLE ELECTRIC PARKING BRAKE.

La présente invention concerne un dispositif mécanique de transformation de mouvement à commande électrique et à haut rendement, notamment pour un frein de stationnement électrique de véhicule, en particulier de véhicule automobile. The present invention relates to a mechanical device for electric-controlled and high-efficiency movement transformation, in particular for an electric vehicle parking brake, in particular for a motor vehicle.

Par dispositif mécanique de transformation de mouvement à commande électrique, on entend tout système qui comprend un actionneur électrique et un mécanisme qui transforme le mouvement fourni par l'actionneur en un mouvement différent, par exemple qui transforme le mouvement de rotation fourni par l'actionneur en un mouvement de translation. Dans l'exemple d'un frein de stationnement électrique - appelé aussi frein de parking le dispositif comprend, de manière classique, un moteur électrique, un réducteur à pignons et roues dentées, et un système vis/écrou qui a pour fonction de transformer le mouvement de rotation fourni par le moteur électrique à la vis en un mouvement de translation de l'écrou, ce dernier étant immobilisé en rotation. Le mouvement de translation de l'écrou, ainsi obtenu, est utilisé pour tirer sur les deux câbles de frein par l'intermédiaire d'un organe mécanique qui permet de répartir l'effort de traction de manière égale entre les deux câbles. D'autres dispositifs mécaniques de transformation de mouvement à commande électrique peuvent être, à titre d'exemples, des systèmes d'ouverture et de fermeture automatique d'un ouvrant à battant, tel que porte, volet, etc. De tels dispositifs de transformation de mouvement à commande électrique, notamment pour des freins de stationnement de véhicule sont déjà connus de l'art antérieur. Ainsi, on connaît, selon le document EP 1 211 149 A2, un système de frein électrique destiné à tendre un câble de frein, qui comporte un moteur électrique ayant un arbre de sortie, un bloc de commande pour la commande du moteur électrique, une transmission couplant une vis mère filetée à l'arbre de sortie du moteur électrique, et un écrou d'entraînement ayant un alésage de vis mère taraudé pour recevoir la vis mère et ayant un axe central décalé par rapport à l'axe central de la vis mère. Le bloc de commande règle le moteur électrique de telle façon que la rotation de son arbre de sortie provoque le mouvement de la transmission et la rotation de la vis mère. La rotation de la vis mère entraîne un déplacement linéaire de l'écrou d'entraînement. Le déplacement linéaire de l'écrou d'entraînement a pour effet de tendre - ou de relâcher la tension - du câble de frein. By mechanical means of electrical motion transformation means any system which comprises an electric actuator and a mechanism which transforms the movement supplied by the actuator into a different movement, for example which transforms the rotational movement provided by the actuator in a translation movement. In the example of an electric parking brake - also called a parking brake - the device comprises, in a conventional manner, an electric motor, a gearset and gearwheel, and a screw / nut system whose function is to transform the parking brake. rotational movement provided by the electric motor to the screw in a translational movement of the nut, the latter being immobilized in rotation. The translational movement of the nut, thus obtained, is used to pull the two brake cables via a mechanical member that distributes the traction force equally between the two cables. Other mechanical devices for electrically controlled movement transformation may be, by way of example, automatic opening and closing systems of a swing leaf, such as door, shutter, etc. Such electrically driven motion transformation devices, especially for vehicle parking brakes are already known from the prior art. Thus, it is known from EP 1 211 149 A2, an electric brake system for tensioning a brake cable, which comprises an electric motor having an output shaft, a control block for controlling the electric motor, a transmission coupling a threaded lead screw to the output shaft of the electric motor, and a drive nut having a tapped lead screw bore for receiving the lead screw and having a central axis offset from the central axis of the screw mother. The control block adjusts the electric motor so that the rotation of its output shaft causes the movement of the transmission and the rotation of the lead screw. The rotation of the lead screw causes a linear displacement of the drive nut. The linear displacement of the drive nut has the effect of tensioning - or releasing the tension - of the brake cable.

On connaît également, selon le document EP 0 710 595 B1, un frein de stationnement de véhicule automobile, qui comprend un boîtier qui comporte une roue dentée mécaniquement liée à un système vis écrou coaxial à la roue, l'un des éléments comportant des filetages inverses coopérant avec l'autre élément et pouvant être entraîné en rotation par la roue en entraînant le second en translation, des câbles qui traversent le boîtier de part et d'autre de la roue, respectivement reliés d'une part à l'élément mobile en translation correspondant des systèmes vis écrou(s) ainsi que d'autre part à des organes de freinage, gauche et droit, en réalisant ainsi un équilibrage des efforts entre organe gauche et organe droit, et un moto-réducteur électrique d'entraînement de la roue en rotation, qui est relié à un bouton de commande pouvant être actionné à partir du poste de conduite du véhicule, de manière à provoquer un serrage ou un desserrage des organes de freinage. Un inconvénient de ces dispositifs de transformation de mouvement appliqués à des freins de stationnement électriques, connus de l'art antérieur, réside dans le faible rendement mécanique de leurs composants mécaniques. It is also known from EP 0 710 595 B1, a parking brake of a motor vehicle, which comprises a housing which comprises a gear wheel mechanically connected to a nut screw system coaxial with the wheel, one of the elements having threads inverse cooperating with the other element and being rotatable by the wheel causing the second in translation, cables passing through the housing on either side of the wheel, respectively connected on the one hand to the movable member in corresponding translation systems screw nut (s) and on the other hand to the braking members, left and right, thereby achieving a balancing of the forces between left and right member body, and a gear motor electric drive of the rotating wheel, which is connected to a control button operable from the driving position of the vehicle, so as to cause a tightening or loosening of braking. A disadvantage of these motion transformation devices applied to electric parking brakes, known from the prior art, lies in the low mechanical efficiency of their mechanical components.

En effet, le réducteur à pignons et roues dentées présente un rendement mécanique de l'ordre de 80%, tandis que le système de conversion du mouvement de rotation en mouvement de translation (système vis/écrou) présente un rendement mécanique voisin de 45%. Il est à noter que ce rendement du système de conversion du mouvement est volontairement souhaité faible de façon à garantir le maintien de l'effort sans apport d'énergie électrique ; le frein doit rester serré lorsque le véhicule est en stationnement. Pour l'ensemble des deux étages de composants mécaniques, à savoir le réducteur et le système de conversion de mouvement, le rendement global est, par conséquent, de l'ordre de 36%, c'est-à-dire un rendement relativement faible. Il en résulte la nécessité d'utiliser un moteur électrique relativement puissant, et par conséquent relativement onéreux. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif mécanique de transformation de mouvement à commande électrique et à haut rendement, par exemple un dispositif de transformation de mouvement pour frein de stationnement électrique de véhicule automobile, dans lequel la partie mécanique offre un meilleur rendement mécanique que les moyens mécaniques utilisés dans les dispositifs de l'art antérieur. Indeed, the gears gearbox and gearwheels has a mechanical efficiency of the order of 80%, while the conversion system of the rotational movement in translation movement (screw / nut system) has a mechanical efficiency of about 45% . It should be noted that this performance of the motion conversion system is deliberately low desired so as to ensure the maintenance of effort without input of electrical energy; the brake must remain tight when the vehicle is parked. For all two stages of mechanical components, namely the gearbox and the motion conversion system, the overall efficiency is, therefore, of the order of 36%, that is to say a relatively low efficiency . This results in the need to use a relatively powerful electric motor, and therefore relatively expensive. The object of the present invention is to provide a mechanical device for electric-controlled and high-efficiency movement transformation, for example a motion transformation device for a motor vehicle electric parking brake, in which the mechanical part offers a better performance. mechanical than the mechanical means used in the devices of the prior art.

En d'autres termes, le but de la présente invention est de réaliser un dispositif mécanique de transformation de mouvement à commande électrique, qui permette d'obtenir les performances des dispositifs de l'art antérieur avec un actionneur électrique moins puissant et donc moins onéreux. C'est également un but de la présente invention de réaliser un tel dispositif mécanique de transformation de mouvement à commande électrique à haut rendement, qui soit de conception simple, de fabrication aisée, de montage facile, qui soit robuste et fiable. Pour parvenir à ces buts, la présente invention propose un nouveau dispositif mécanique de transformation de mouvement à commande électrique et à haut rendement, qui comprend un actionneur électrique et un organe mécanique d'actionnement d'au moins un élément mobile à actionner selon un mouvement de translation à deux sens opposés. L'organe mécanique d'actionnement comporte : - un mécanisme réducteur, en sortie de l'actionneur électrique, constitué par un système de type pignon/ roue dentée, et - un mécanisme de transformation du mouvement de rotation fourni par l'actionneur électrique en sortie du mécanisme réducteur en un mouvement de translation appliqué à l'élément mobile à actionner, ledit mécanisme de transformation comprenant, de plus, un moyen d'irréversibilité pour maintenir, sans apport supplémentaire d'énergie électrique, l'effort sur ledit élément mobile à actionner lorsque ce dernier est en phase stabilisée. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le mécanisme de transformation de mouvement est un mécanisme de type vis/écrou à billes, sans jeu axial entre la vis et l'écrou. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention également, le moyen d'irréversibilité est constitué par un système de type contre-écrou à rappel élastique pouvant s'échapper lorsque plus aucun couple n'est appliqué par l'actionneur électrique. De manière préférentielle, le moyen d'irréversibilité est constitué par un contre-écrou qui est monté sur la vis et coopère avec cette dernière avec un jeu axial, et un système de pentes à billes, également monté sur la vis, disposé entre l'écrou à billes et le contre-écrou. De préférence, le système de pentes à billes comporte une première came cloche, solidaire de l'écrou à billes, une seconde came cloche, solidaire du contre- écrou, chaque came cloche ayant la forme d'un plateau radial, pourvu de chemins de guidage à pentes destinés chacun à recevoir une bille, les deux cames cloches étant appliquées l'une contre l'autre et enserrant lesdites billes et pouvant se décaler angulairement l'une par rapport à l'autre à l'encontre d'un moyen exerçant une force de rappel élastique. Le moyen exerçant une force de rappel élastique est constitué par un ressort disposé entre les deux cames cloches, et par les pentes des chemins de guidage, chaque chemin de guidage étant de profondeur variable, plus grande au centre qu'aux extrémités du chemin. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le contre-écrou présente un filetage de section en demi-lune, la largeur dudit filetage étant inférieure au pas de la vis, de façon à permettre un jeu axial entre le contre-écrou et la vis. Chaque came cloche est pourvue de manière générale d'au moins deux chemins de guidage à pentes répartis sur une même circonférence. Chaque came cloche peut par exemple être pourvue de 20 trois chemins de guidage à pentes, répartis sur une même circonférence et espacés d'environ 120 . En variante, chaque came cloche peut être pourvue de deux chemins de guidage à pentes, répartis sur une même circonférence et opposés par rapport au centre de la 25 came cloche. A titre d'exemple d'application du dispositif selon la présente invention, l'élément mobile à actionner selon un mouvement de translation à deux sens opposés peut être un câble de frein de stationnement électrique de 30 véhicule, en particulier de véhicule automobile. L'actionneur électrique peut être un moteur électrique. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit 35 d'un mode de réalisation préféré, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 représente, de manière schématique, une architecture de frein de stationnement électrique, - la figure 2 est une vue frontale, schématique, en coupe partielle, d'un exemple de dispositif mécanique de transformation de mouvement à commande électrique à haut rendement, notamment destiné à un frein de stationnement électrique de véhicule automobile, selon la présente invention, - la figure 3 est une vue frontale, schématique, en coupe, d'un détail du dispositif de la figure 2, à savoir le mécanisme d'écrou/système à pentes/contre-écrou en phase stabilisée, selon la présente invention, - la figure 4 est une vue frontale, schématique, en coupe, du mécanisme de la figure 3 en phase transitoire, - les figures 5a à 5d représentent un exemple de came cloche à trois chemins de guidage de billes, en vue de face (5a) et en coupe transversale selon les lignes V B-B (figure 5b), V C-C (figure 5c) et V D-D (figure 5d) de la figure 5a, respectivement, et - les figures 6a à 6d représentent un exemple de came cloche à deux chemins de guidage de billes, en vue de face (6a) et en coupe transversale selon les lignes VI B-B (figure 6b), VI C-C (figure 6c) et VI D-D (figure 6d) de la figure 6a, respectivement. In other words, the object of the present invention is to provide a mechanical device for electrically controlled movement transformation, which makes it possible to obtain the performance of the devices of the prior art with a less powerful electric actuator and therefore less expensive. . It is also an object of the present invention to provide such a high efficiency, electrically controlled mechanical motion conversion device which is simple in design, easy to manufacture, easy to mount, robust and reliable. To achieve these goals, the present invention provides a novel mechanical power-operated and high-efficiency motion transformation device, which includes an electric actuator and a mechanical actuating member of at least one movable member to be actuated in one motion. translation in two opposite directions. The mechanical actuation member comprises: a reduction mechanism, at the output of the electric actuator, constituted by a pinion / gearwheel system, and a mechanism for transforming the rotational movement supplied by the electric actuator into output of the reduction mechanism in a translation movement applied to the movable element to be actuated, said transformation mechanism further comprising a means of irreversibility for maintaining, without additional supply of electrical energy, the force on said movable element to operate when the latter is in the stabilized phase. According to a preferred embodiment of the invention, the movement transformation mechanism is a screw-type mechanism / ball nut, without axial play between the screw and the nut. According to the preferred embodiment of the invention also, the irreversibility means is constituted by an anti-return spring lock-type system that can escape when no more torque is applied by the electric actuator. Preferably, the irreversibility means is constituted by a counter nut which is mounted on the screw and cooperates with the latter with an axial clearance, and a ball bearing system, also mounted on the screw, arranged between the ball nut and locknut. Preferably, the ball bearing system comprises a first cam bell, integral with the ball nut, a second cam bell, integral with the lock nut, each bell cam having the shape of a radial plate, provided with guide rails. slope guidance each intended to receive a ball, the two bell cams being applied against each other and enclosing said balls and being angularly offset relative to each other against a means exerting an elastic restoring force. The means exerting an elastic restoring force is constituted by a spring disposed between the two bell cams, and by the slopes of the guide tracks, each guide path being of variable depth, greater in the center than at the ends of the path. According to a preferred embodiment of the invention, the counter-nut has a half-moon section thread, the width of said thread being smaller than the pitch of the screw, so as to allow axial play between the counter-nut and the opinion. Each bell cam is generally provided with at least two sloping guideways distributed over the same circumference. Each bell cam may for example be provided with three sloped guideways, distributed on the same circumference and spaced apart by about 120. Alternatively, each bell cam may be provided with two sloped guideways, distributed on the same circumference and opposite to the center of the bell cam. As an example of application of the device according to the present invention, the movable element to be actuated in a translation movement in two opposite directions may be an electric vehicle parking brake cable, in particular a motor vehicle. The electric actuator may be an electric motor. Other objects, advantages and features of the invention will become apparent from the following description of a preferred, non-limiting embodiment of the object and scope of the present patent application, accompanied by drawings in which: FIG. 1 schematically represents an electric parking brake architecture; FIG. 2 is a schematic partial sectional front view of an example of a high-efficiency mechanical control electric motion conversion device; , in particular for an electric parking brake of a motor vehicle, according to the present invention, - Figure 3 is a front view, schematic, in section, of a detail of the device of Figure 2, namely the nut mechanism stabilized phase slope / counter-nut system according to the present invention; FIG. 4 is a schematic sectional front view of the mechanism of FIG. 3 in the transient phase, FIGS. 5a to 5d show an example of a bell cam with three ball guide paths, in front view (5a) and in cross section along lines V BB (FIG. 5b), V CC (FIG. 5c) and V DD (Figure 5d) of Figure 5a, respectively, and - Figures 6a to 6d show an example of bell cam with two ball guide paths, in front view (6a) and in cross section along the lines VI BB (Figure 6b), VI CC (Figure 6c) and VI DD (Figure 6d) of Figure 6a, respectively.

En référence au dessin de la figure 1, l'architecture générale d'un frein de stationnement électrique de véhicule automobile comprend, de manière connue en soi, un moteur électrique 101, un mécanisme réducteur 102, un système 103 de type écrou 103a/ vis sans fin 103b pour convertir le mouvement de rotation r à la sortie du mécanisme réducteur 102 en un mouvement de translation t qui s'exerce sur les câbles de frein, référencés 104 et 105, reliés aux étriers 106 et 107, respectivement. C'est le mouvement de translation t de l'écrou 3a qui est utilisé pour tirer sur les câbles 104 et 105, via un organe mécanique (non représenté) permettant de répartir l'effort de manière égale entre les deux câbles 104 et 105. La figure 2 représente un exemple de dispositif mécanique de transformation de mouvement à commande électrique à haut rendement, notamment destiné à un frein de stationnement électrique de véhicule automobile, selon la présente invention. Ce dispositif comprend un moteur électrique 1, dont l'axe de sortie est pourvu d'un pignon 17 qui engrène avec une roue dentée 4 solidaire d'un écrou à billes 15. L'écrou à billes 15 coopère avec une vis 11, qui est immobile en rotation. Lorsque l'écrou à billes 15 tourne, la vis 11 se déplace en translation. Ce mouvement de translation entraîne le serrage - ou le desserrage - des freins (non représentés) par l'intermédiaire des câbles de frein 20 et d'un organe mécanique de répartition des efforts référencé 19. L'écrou à billes 15 est solidaire d'une première came cloche 18, constituée d'un plateau radial pourvu de chemins de guidage à pentes dans lesquels peuvent circuler des billes 13 (une bille par chemin de guidage). Le dispositif comporte une seconde came cloche 7, également constituée d'un plateau radial pourvu de chemins de guidage à pentes dans lesquels peuvent également circuler des billes, à raison d'une bille par chemin de guidage. Cette seconde came cloche 7 est solidaire d'un contre-écrou 8 qui coopère avec la vis 11. La deuxième came cloche 7 est montée solidaire en translation et en rotation avec le contre-écrou 8, tandis que la première came cloche 18 est montée solidaire en translation et en rotation avec l'écrou à billes 15. En outre, on entend par plateau radial un plateau s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à la vis 11. L'ensemble précédemment décrit, formé par les deux cames cloches 18 et 7 enserrant les billes 13, constitue le système désigné système de pentes à billes dans la suite du présent texte. With reference to the drawing of FIG. 1, the general architecture of an electric parking brake of a motor vehicle comprises, in a manner known per se, an electric motor 101, a reduction mechanism 102, a nut-like system 103a 103a / screw endless 103b to convert the rotational movement r to the output of the reduction mechanism 102 in a translation movement t which is exerted on the brake cables, referenced 104 and 105, connected to the stirrups 106 and 107, respectively. It is the translational movement t of the nut 3a which is used to pull the cables 104 and 105, via a mechanical member (not shown) for distributing the force equally between the two cables 104 and 105. FIG. 2 represents an example of a mechanical device for highly efficient electric motion transformation, in particular intended for an electric parking brake of a motor vehicle, according to the present invention. This device comprises an electric motor 1, whose output axis is provided with a pinion 17 which meshes with a toothed wheel 4 integral with a ball nut 15. The ball nut 15 cooperates with a screw 11, which is motionless in rotation. When the ball nut 15 rotates, the screw 11 moves in translation. This translational movement causes the tightening - or loosening - of the brakes (not shown) via the brake cables 20 and a mechanical force distribution member referenced 19. The ball nut 15 is integral with a first bell cam 18, consisting of a radial plate provided with sloping guideways in which balls 13 (a ball may be guided). The device comprises a second bell cam 7, also consisting of a radial plate provided with sloping guideways in which balls can also be circulated, at the rate of one ball per guiding path. This second bell cam 7 is integral with a counter-nut 8 which cooperates with the screw 11. The second bell cam 7 is mounted integral in translation and in rotation with the counter-nut 8, while the first bell cam 18 is mounted integral in translation and in rotation with the ball nut 15. In addition, by radial plate is meant a plate extending in a plane substantially perpendicular to the screw 11. The assembly described above, formed by the two cams bells 18 and 7 enclosing the balls 13, constitutes the system designated ball bearing system in the remainder of this text.

Le contre-écrou 8 est monté axialement contre une butée axiale d'effort 9. L'ensemble écrou à billes 15/ système de pentes à billes 7, 13, 18/ contre-écrou 8 est logé dans un carter en deux parties 3 et 12, qui comporte des paliers à roulements 6 pour un fourreau 16 du mouvement de l'écrou à billes 15 et un palier guide 10 du mouvement de la vis 11 par rapport au carter 3, 12. Une entretoise 5 sert au positionnement axial des paliers à roulements 6. Un écrou 2 immobilise axialement la roue dentée 4. Un ressort 14 est logé entre les cames cloches 7 et 18 pour produire un rappel élastique, comme il sera décrit plus loin dans le présent texte. En référence aux dessins des figures 3 et 4, on a représenté le fonctionnement du mécanisme de transformation de mouvement et son moyen de blocage et d'irréversibilité pour maintenir l'effort sur les câbles de frein 20 pratiquement sans apport d'énergie électrique supplémentaire en phase stabilisée, c'est-à-dire en dehors des phases de serrage et de desserrage. En phase de serrage ou en phase de desserrage, un couple moteur est appliqué à l'écrou à billes 15, par l'intermédiaire du mécanisme réducteur 17, 4. Ce couple moteur provoque un déphasage angulaire entre l'écrou à billes 15 et le contre-écrou 8 en proportion des inerties des pièces, des frottements divers, de l'effort de rappel du ressort 14 et de la géométrie des pentes du système de pentes à billes 7, 13, 18. Ainsi, dans les deux sens de rotation de la vis 11, correspondant respectivement au serrage et au desserrage des freins, l'écrou à billes 15 et le contre-écrou 8 ont tendance à s'éloigner axialement l'un de l'autre. Cet éloignement provoque la mise en charge de l'écrou à billes 15 au détriment du contre-écrou 8, et la rotation de l'écrou à billes 15 est alors source d'une translation de la vis 11, par conséquent des câbles de frein 20 (représentés seulement sur la figure 2) qui lui sont liés. The counter-nut 8 is mounted axially against an axial thrust of effort 9. The nut assembly 15 ball / ball bearing system 7, 13, 18 / against-nut 8 is housed in a housing in two parts 3 and 12, which comprises rolling bearings 6 for a sleeve 16 of the movement of the ball nut 15 and a guide bearing 10 of the movement of the screw 11 relative to the casing 3, 12. A spacer 5 serves for the axial positioning of the bearings 6. A nut 2 axially immobilizes the toothed wheel 4. A spring 14 is housed between the bell cams 7 and 18 to produce an elastic return, as will be described later in this text. Referring to the drawings of FIGS. 3 and 4, there is shown the operation of the motion transformation mechanism and its locking and irreversibility means for maintaining the force on the brake cables substantially without additional electrical energy input. stabilized phase, that is to say outside the tightening and loosening phases. In the tightening phase or in the unclamping phase, a driving torque is applied to the ball nut 15, via the reduction mechanism 17, 4. This motor torque causes an angular phase shift between the ball nut 15 and the against-nut 8 in proportion to the inertia of the parts, the various friction, the return force of the spring 14 and the geometry of the slopes of the system of ball slopes 7, 13, 18. Thus, in both directions of rotation of the screw 11, respectively corresponding to the tightening and loosening of the brakes, the ball nut 15 and the lock nut 8 tend to move axially away from each other. This distance causes the loading of the ball nut 15 to the detriment of the locknut 8, and the rotation of the ball nut 15 is then a source of a translation of the screw 11, therefore brake cables. 20 (shown only in Figure 2) linked to it.

En dehors des phases de serrage et de desserrage, le dispositif est pourvu d'un moyen d'irréversibilité basé sur la non réversibilité du contre-écrou 8 et sur la capacité de l'ensemble constitué par l'écrou à billes 15 et le système de pentes à billes 7, 13, 18, à pouvoir s'échapper lorsque plus aucun couple moteur n'est appliqué par le moteur électrique 1. Sur la figure 3, on a représenté ce fonctionnement lorsque le couple moteur est nul, avec un effort F nul (freins desserrés) ou non nul (freins serrés) dans la vis 11. Le système de pentes à billes 7, 13, 18 n'est pas écarté du fait de l'absence de décalage angulaire entre l'écrou à billes 15 et le contre-écrou 8. Le filetage intérieur 8a du contre-écrou est alors au contact du filetage de la vis 11. Le contre-écrou 8 encaisse les efforts de traction exercés sur la vis 11 et assure, de cette manière, l'irréversibilité du dispositif de transformation de mouvement. Dans le cas particulier de son application à un frein de stationnement électrique, le contre-écrou 8 assure le maintien de l'effort de traction sur les câbles de frein sans apport supplémentaire d'énergie électrique. Le filetage intérieur 8a du contre-écrou 8 est, de préférence, un filetage de section en demi-lune , la largeur dudit filetage 8a étant inférieure au pas de la vis 11, de façon à permettre un jeu axial entre le contre-écrou 8 et la vis 11. Sur la figure 4, on a représenté ce fonctionnement lorsque le couple moteur n'est pas nul et entraîne en rotation l'écrou à billes 15, avec un niveau d'effort F nul ou non nul dans la vis 11 correspondant à une phase de desserrage ou de serrage du frein, respectivement. Dans ce cas, le système de pentes à billes 7, 13, 18, est écarté du fait du décalage angulaire entre l'écrou à billes 15 et le contre-écrou 8, ce décalage étant provoqué par le couple moteur qui s'exerce sur l'écrou à billes 15 à partir du moteur 1 via le mécanisme réducteur 17, 4. Le filetage intérieur 8a du contre-écrou 8 n'est plus alors au contact du filetage de la vis 11. C'est l'écrou à billes 15 qui encaisse les efforts F de traction exercés sur la vis 11 et assure, de cette manière, le serrage ou le desserrage des freins. Le système de pentes à billes est, comme déjà décrit précédemment, constitué par deux cames cloches, 7 et 18, enserrant des billes 13. Deux modes de réalisation des cames cloches 7 et 18 sont représentés en détail sur les figures 5 et 6. Les figures 5a à 5d représentent un premier mode de réalisation de came cloche à trois chemins de guidage à pentes. La came cloche 18 présente trois chemins de guidage de bille, référencés 31, 32 et 33, avec une bille par chemin de guidage. Chaque chemin de guidage à une forme générale en secteur de profondeur variable, plus importante au centre du secteur qu'aux extrémités, de façon à créer deux pentes. La came cloche 7 non représentée est identique et symétrique. Apart from the clamping and loosening phases, the device is provided with a means of irreversibility based on the non-reversibility of the locknut 8 and on the capacity of the assembly constituted by the ball nut 15 and the system. of ball slopes 7, 13, 18, to escape when no more engine torque is applied by the electric motor 1. In Figure 3, there is shown this operation when the engine torque is zero, with a force Zero F (loose brakes) or non-zero (brakes tightened) in the screw 11. The system of ball slopes 7, 13, 18 is not removed because of the absence of angular offset between the ball nut 15 and the counter-nut 8. The internal thread 8a of the lock nut is then in contact with the thread of the screw 11. The counter-nut 8 cash the tensile forces exerted on the screw 11 and ensures, in this way, the irreversibility of the motion transformation device. In the particular case of its application to an electric parking brake, the locknut 8 ensures the maintenance of the tensile force on the brake cables without additional supply of electrical energy. The internal thread 8a of the counter-nut 8 is preferably a half-moon section thread, the width of said thread 8a being smaller than the pitch of the screw 11, so as to allow axial play between the counter nut 8 and the screw 11. In FIG. 4, this operation is represented when the engine torque is not zero and rotates the ball nut 15, with a level of effort F that is zero or not zero in the screw 11. corresponding to a phase of loosening or clamping of the brake, respectively. In this case, the system of ball slopes 7, 13, 18 is discarded because of the angular offset between the ball nut 15 and the locknut 8, this offset being caused by the motor torque which is exerted on the ball nut 15 from the engine 1 via the reduction mechanism 17, 4. The internal thread 8a of the lock nut 8 is then no longer in contact with the thread of the screw 11. This is the ball nut 15 which cash the tensile forces F exerted on the screw 11 and ensures, in this way, the tightening or loosening of the brakes. The ball bearing system is, as already described above, constituted by two bell cams, 7 and 18, enclosing balls 13. Two embodiments of the bell cams 7 and 18 are shown in detail in FIGS. 5 and 6. Figures 5a to 5d show a first embodiment of cam bell with three slope guideways. The cam bell 18 has three ball guide paths, referenced 31, 32 and 33, with a ball guide path. Each guide path has a general shape in a sector of variable depth, more important in the center of the sector than at the ends, so as to create two slopes. The bell cam 7 not shown is identical and symmetrical.

Les figures 6a à 6d représentent un second mode de réalisation de came cloche à deux chemins de guidage à pentes. La came cloche 18' présente deux chemins de guidage de bille, référencés 41 et 42, avec une bille dans chaque chemin de guidage. Chaque chemin de guidage à une forme générale en secteur de profondeur variable, plus importante au centre du secteur qu'aux extrémités, comme dans le mode de réalisation précédent de la came cloche 18. Dans cette variante, la seconde came cloche 7', non représentée, est identique et symétrique. Figures 6a to 6d show a second embodiment of cam bell with two sloping guideways. The bell cam 18 'has two ball guide paths, referenced 41 and 42, with a ball in each guide path. Each guiding path has a general shape in variable depth sector, more important in the center of the sector than at the ends, as in the previous embodiment of the bell cam 18. In this variant, the second bell cam 7 ', no represented, is identical and symmetrical.

De manière générale, chaque came cloche 18, 7 est pourvue d'au moins deux chemins de guidage à pentes répartis sur une même circonférence ; chaque chemin de guidage ayant une forme générale en secteur de profondeur variable, avantageusement plus importante au centre du secteur qu'aux extrémités. La présente invention présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : - Le mécanisme réducteur à pignon et roue dentée de l'invention offre un excellent rendement mécanique de l'ordre de 95%, tandis que celui du mécanisme de transformation de mouvement à vis, écrou à billes et contre-écrou débloqué , est de l'ordre de 80%, soit pour l'ensemble constitué par ces deux mécanismes un rendement global de l'ordre de 76%, ce qui représente environ un rendement double de celui d'un frein de stationnement électrique conventionnel qui est sensiblement de l'ordre de 36%. Par contre, le rendement chute considérablement lorsque le contre-écrou passe en situation où il est bloqué , ce qui permet d'assurer le maintien de l'effort dans les câbles de frein sans apport d'énergie électrique. - Le couple que doit fournir le moteur électrique est moins élevé que celui que doit fournir un frein de stationnement électrique de type conventionnel. Le moteur électrique du dispositif selon la présente invention est, par conséquent, un moteur moins cher. En outre, ce moteur peut être de dimension réduite et présenter un encombrement réduit par rapport à un moteur plus puissant ; ceci étant particulièrement avantageux pour gagner de l'espace. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ci-dessus à titre d'exemples ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. In general, each bell cam 18, 7 is provided with at least two sloping guideways distributed on the same circumference; each guide path having a general shape in a sector of variable depth, advantageously more important in the center of the sector than at the ends. The present invention has numerous advantages, among which the following advantages: the gear and gear reduction mechanism of the invention offers an excellent mechanical efficiency of the order of 95%, whereas that of the mechanism of transformation of movement to screw, ball nut and unlocked nut, is of the order of 80%, is for the assembly consisting of these two mechanisms an overall yield of about 76%, which is about a yield double that of a conventional electric parking brake which is substantially of the order of 36%. On the other hand, the yield drops considerably when the lock nut goes into a situation where it is blocked, which makes it possible to ensure the maintenance of the force in the brake cables without the supply of electrical energy. - The torque to be supplied by the electric motor is lower than that provided by a conventional electric parking brake. The electric motor of the device according to the present invention is, therefore, a cheaper motor. In addition, this motor can be reduced in size and have a smaller footprint compared to a more powerful engine; this being particularly advantageous for gaining space. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and represented above by way of examples; other embodiments may be devised by those skilled in the art without departing from the scope and scope of the present invention.

Claims

1. A mechanical device for electric-controlled and high-efficiency movement transformation, comprising an electric actuator (1) and a mechanical actuating member of at least one movable element (20) to be actuated in a two-way translation movement. opposed, characterized in that said mechanical actuating member comprises: a reduction mechanism, at the output of the electric actuator (1), constituted by a sprocket / sprocket type system (17, 4), and transformation of the rotational movement provided by the actuator (1) at the output of the reduction mechanism (17, 4) into a translation movement applied to the movable element (20) to be actuated, said transformation mechanism comprising an irreversibility means to maintain, without input of electrical energy, the force on said movable member (20) to actuate when the latter is in the stabilized phase.

2. Device according to claim 1, characterized in that the movement transformation mechanism is a screw type mechanism (11) / ball nut (15).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that said irreversibility means is constituted by a lock-type system (8) with elastic return can escape when no more torque is applied by the electric actuator (1).

4. Device according to claim 3, characterized in that said irreversibility means is constituted by a counter-nut (8) which is mounted on the screw (11) and cooperates with the latter with an axial clearance, and a system of ball slopes (7, 13, 18), also mounted on the screw (11), disposed between the ball nut (15) and the locknut (8).

5. Device according to claim 4, characterized in that said system of ball slopes (7, 13, 18) comprises a first cam bell (18), integral with the ball nut (15), a second cam bell ( 7), integral with the counter nut (8), each cam bell (18, 7) having the form of a plate provided with sloping guideways for receiving balls (13), the two cams bells (18, 7) being applied against one another and enclosing said balls (13) and being angularly offset relative to each other against a means exerting an elastic restoring force.

6. Device according to claim 5, characterized in that said means exerting an elastic restoring force is constituted by a spring (14) disposed between the two cams bells (18,

7). 7. Device according to any one of claims 5 and 6, characterized in that said means exerting an elastic restoring force is constituted by slopes of the guiding paths of the guide paths being of great depth in the center at the ends of the according to any one of claims 3 to 7, characterized in that the counter-nut (8) has a thread (8a) of half-moon section, the width of said thread (8a) being smaller than the pitch of the screw (11), so as to allow axial play between the locknut (8) and the screw (11). 9. Device according to any one of claims 5 to 8, characterized in that each bell cam (18, 7) is provided with at least two sloping guideways distributed on the same circumference. 10. Device according to claim 9, characterized in that each bell cam (18, 7) is provided with three sloping guideways (31, 32, the same shape balls, each variable plus path.

8. Device33), distributed on the same circumference and spaced about 120. 11. Device according to claim 9, characterized in that each cam bell (18 ', 7') is provided with two sloping guideways (41, 42), distributed on the same circumference and opposite to the center (0 ) of the bell cam. 12. Device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the movable member (20) to actuate in a translation movement in two opposite directions is an electric parking brake cable. 13. Device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the electric actuator (1) is an electric motor (1).