FR3005295A1

FR3005295A1 - Systeme de freins a servofrein electrique

Info

Publication number: FR3005295A1
Application number: FR1354092A
Authority: FR
Inventors: Bastien Cagnac
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2013-05-03
Publication date: 2014-11-07
Anticipated expiration: 2033-05-03
Also published as: JP6227119B2; CN105143000B; FR3005295B1; DE112014002259A5; WO2014177691A1; US20160082940A1; CN105143000A; JP2016515494A; US9650028B2

Abstract

Système de freins à maître-cylindre (1) et servofrein électrique comportant un moteur électrique entraînant une vis par des roues à vis (231) portées par un arbre (232) portant une roue dentée (233) engrenant avec une crémaillère (24a, 24b). Les deux crémaillères 24a, 24b) sont guidées dans des rails (251) du corps (25) du servofrein électrique (2). Un levier (28) s'appuie par ses deux extrémités (281a, 281b) sur les crémaillères (24a, 24b). Il est relié par un point de pivotement (282) à un support (29) appliqué à plat contre la face (271) du disque de réaction (27), lui-même appliqué contre la tige de poussée actionnant le maître-cylindre (1).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système de freins à maître-cylindre et servofrein électrique comprenant : un moteur électrique entraînant une vis engrenant avec des roues à vis, jumelées, portées chacune par un arbre muni d'une roue dentée respective, coopérant avec une crémaillère d'une paire de crémaillères en position diamétrale par rapport à l'axe (xx) du servofrein électrique qui est aussi celui du maître-cylindre, les deux crémaillères poussant la tige de poussée agissant sur le maître-cylindre par l'intermédiaire du disque de réaction sur lequel la tige de commande peut pousser directement par l'intermédiaire du piston plongeur. Etat de la technique Les systèmes de freins à maître-cylindre et servofrein électrique à transmission du mouvement du moteur électrique à la tige de poussée du maître-cylindre par deux mécanismes de transmission du mouvement du moteur électrique à la tige de poussée, symétriques par rapport à l'axe (xx) du système sont connus sous différentes formes. Ainsi, un système connu comporte deux crémaillères en position symétrique coulissant dans des rails du corps du servofrein électrique et s'appuyant sur un support en forme de cuvette, logeant le disque de réaction. Ce montage a pour but de rendre les crémaillères indépendantes du corps du servofrein électrique et d'éviter un piston d'actionneur logé coulissant dans le corps du servofrein électrique et entraînant la tige de poussée par l'intermédiaire de son disque de réac- tion. Mais ce système de transmission du mouvement du mo- teur électrique à la tige de poussée du maître-cylindre a l'inconvénient de ne pas tenir compte des différences de jeu, même très faibles entre les deux mécanismes symétriques d'entraînement comprenant les cré- maillères de sorte que le support du disque de réaction est quasi néces- sairement mis en biais puisqu'en pratique les deux crémaillères n'avancent pas d'une manière rigoureusement identique ; le disque de réaction se positionne en biais et cela se répercute de manière négative sur la fiabilité de la chaîne cinématique jusqu'au maître-cylindre.

Les figures 3A et B montrent cette situation de manière schématique. La figure 3A montre le servofrein électrique 200 de l'art antérieur se composant d'un corps de servofrein 225 guidant deux cré- a maillères 224a, 224b dans des positions symétriques par rapport à l'axe xx du système servofrein-maître-cylindre. Il comporte une tige de commande 232 reliée à la pédale de frein non représentée et agissant sur le piston plongeur 231 qui commande le servofrein par la détection de son mouvement. Le piston plongeur 231 est appuyé contre un piston inter- 10 médiaire 240 porté par un support 230 en forme de cuvette logeant le disque de réaction 227. En position normale, le piston intermédiaire 240 n'est pas en contact avec le disque de réaction 227. Le support 230 en forme de cuvette vient devant les deux crémaillères 224a, 224b de façon à être poussé par celles-ci lorsqu'elles 15 sont avancées (en direction de la gauche selon la figure 3A entraînées par la transmission jumelée à pignons droits et arbre portant des roues à vis, elles-mêmes entraînées par la vis du moteur électrique (non représenté). Sous l'effet d'une différence de course des deux crémaillères 224a, 224b, le support 230 du disque de réaction 227 se met en biais 20 comme cela est représenté à la figure 3B et il en est de même du disque de réaction qui s'appuie en biais contre la tige de poussée soumise ainsi à une composante de force transversale. But de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux incon- 25 vénients du système de freins à maître-cylindre et servofrein électrique pour éviter que le jeu des deux transmissions à crémaillère ne se répercute sur le guidage de la tige de poussée. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un système de frein du 30 type défini ci-dessus caractérisé en ce que les deux crémaillères sont guidées dans deux rails du corps du servofrein électrique, rails parallèles à l'axe (xx) du système maître-cylindre/servofrein électrique et un levier dont les deux extrémités sont appuyées sur les crémaillères est relié par un point de pivotement à un support s'appuyant à plat contre le disque de réaction, désolidarisant l'orientation du levier et celle du support. Ce moyen de transmission du mouvement du moteur électrique du servofrein aux crémaillères et à la tige de poussée rend le mouvement des crémaillères indépendant de la direction d'appui sur le disque de réaction qui reste toujours parfaitement dans l'axe (xx) du servofrein. Ainsi, l'indépendance des crémaillères et les jeux des chaînes cinématiques n'ont pas d'influence sur la direction de la force exercée sur la tige de poussée commandant le maître-cylindre.

Ce montage a également l'avantage d'assurer une réparti- tion équilibrée des efforts entre les deux crémaillères. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le point d'articulation est constitué par une rotule placée dans l'axe du servofrein ou par deux points d'articulation, symétriques par rapport à l'axe et dont l'axe géométrique est perpendiculaire au plan des crémaillères passant par l'axe, cela permet de manière simple de s'affranchir de toutes les composantes transversales qui pourraient être induites par le mouvement des crémaillères dans le levier de sorte que la seule résultante des efforts exercés sur le levier se traduit par une poussée dans l'axe. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les points d'articulation symétriques par rapport à l'axe xx sont constitués par deux rotules ou par deux axes. Suivant une autre caractéristique avantageuse, au moins le levier est muni d'ouvertures permettant au piston plongeur d'agir di- rectement sur le disque de réaction par l'intermédiaire du support. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le levier est en forme de cadre rectangulaire ou arrondi relié par deux points d'articulation, symétriques par rapport à l'axe, coaxiaux, et dont l'axe géométrique est perpendiculaire au plan des crémaillères passant par l'axe. Ces différentes caractéristiques de réalisation du levier et du support constituent des solutions simples permettant d'éviter que la résultante des forces transmises par le levier au support ne comporte des composantes transversales même faibles, de sorte que le disque de réaction est parfaitement poussé par une force alignée sur l'axe xx du système. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation d'un système de freins à servofrein électrique représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue d'ensemble schématique du servofrein électrique, la figure 2 est une vue schématique de la partie principale du ser- vofrein électrique selon l'invention, la figure 3A est une vue très schématique du servofrein électrique selon l'état de la technique, la figure 3B est une vue très schématique analogue à celle de la figure 3A mais montrant le basculement du support du disque de réaction et l'inclinaison qui en résulte pour le disque de réaction. Description d'un mode de réalisation de l'invention La figure 1 montre une vue d'ensemble d'un système de freins à maître-cylindre 1 et servofrein électrique 2 selon l'invention, le maître-cylindre 1 et la pédale d'actionnement 3 étant très schématisés. Le servofrein électrique 2 se compose d'un moteur électrique 21 dont l'arbre de sortie porte une vis 22 pour transmettre le couple du moteur de façon symétrique par deux transmissions 23a, 23b, symétriques par rapport à l'axe xx du système de freins (maître- cylindre et servofrein électrique). La pédale de frein 3 se situe à droite de la figure (côté arrière) et le maître-cylindre 1 se trouve à gauche de la figure (côté avant). Les transmissions 23a, 23b du moteur électrique se composent de deux roues à vis 231 portées chacune par un arbre 232 muni d'une roue dentée 233 droite coopérant chacune avec une crémaillère 24a, 24b. Les deux crémaillères 24a, 24b dont une seule apparaît à la figure 1 sont logées coulissantes dans des guides 251 du corps 25 du servofrein 2. Les crémaillères 24a, 24b s'appuient sur le disque de réaction 27 venant contre la tige de poussée 26 par l'intermédiaire d'un levier 28 et d'un support 29 représenté en détail à la figure 2 et la tige de poussée 26 actionne le maître-cylindre 1. Selon la figure 2, la liaison entre le disque de réaction 27 porté par la tige de poussée 26 et les crémaillères24a, 24b de la trans- mission jumelée 23 se compose d'un levier 28 dont les deux extrémités 281a, 281b sont reliées ou poussées chacune par une crémaillère 24a, 24b respective. Ce levier 28 est porté par un point d'articulation 282 par le support 29, lui-même appliqué à plat contre le disque de réaction 27. Le levier 28 et le disque de réaction 27 sont ainsi reliés par un pivot 282 formant une articulation d'axe perpendiculaire au plan de la figure 2 ou assimilable à un système de rotule laissant indépendant le mouvement de pivotement du levier 28 par rapport au support 29. Le support 29 reste perpendiculaire à l'axe xx du système, suivant le plan de la surface d'appui 271 du disque de réaction 27. De façon idéale, le point d'articulation 282 est une rotule placée dans l'axe xx du servofrein de sorte que les différences de chemin des crémaillères 24a, 24b, poussées, n'interviennent pas dans la résultante des efforts dirigés dans l'axe xx et s'appuyant sur le support 29 et ainsi sur le disque de réaction 27 sans composante transversale.

Suivant un autre mode de réalisation, le point d'articulation 282 est constitué par deux points d'articulation symétriques par rapport à l'axe xx et l'axe géométrique passant par ces deux points d'articulation 282, symétriques, est perpendiculaire au plan des crémaillères 24a, 24b, et passant par l'axe xx.

Dans ce cas également, les points d'articulation 282 peu- vent être des rotules ou des axes. Le levier 28 et son support 29 sont évidés autour de l'axe (xx) pour permettre le passage suivant l'axe (xx) du piston plongeur 31, relié à la tige de commande 32 venant de la pédale de frein 3 dans le cas d'une articulation 282 constituée par une rotule située dans l'axe xx, le levier 28 comporte au moins deux ouvertures traversées par les branches d'un pontet s'appuyant sur le support 29 et permettant de recevoir le piston plongeur 31. Dans toutes les versions envisagées ci-dessus, le piston plongeur 31 peut alors, en cas de défaillance du servo- frein électrique, s'appuyer sur le disque de réaction 27 et pousser la tige de poussée 26 pour actionner le maître-cylindre 1 et commander directement le freinage. Selon un exemple de réalisation, le levier 28 est en forme de cadre rectangulaire ou arrondi, relié par deux axes d'articulation, coaxiaux, formant les deux points d'articulation 282 symétriques par rapport à l'axe xx au support 29. En résumé, le levier 28 et son support 29 permettent d'équilibrer les efforts entre les deux crémaillères 24a, 24b, garant du bon fonctionnement et de la fiabilité du système de freins.10 NOMENCLATURE 1 Maître-cylindre / maître-cylindre tandem 2 Servofrein électrique 21 Moteur électrique 22 Vis 23a, 23b Transmissions symétriques 231 Roue à vis 232 Arbre 233 Roue dentée droite 24a, 24b Crémaillères symétriques 25 Corps du servofrein 251 Guide de crémaillère 26 Tige de poussée 27 Disque de réaction 271 Surface d'appui du disque de réaction 28 Levier 281a, b Extrémités du levier 28 282 Point d'articulation du levier 29 Support 3 Pédale de frein 31 Piston plongeur 32 Tige de commande 200 Servofrein électrique connu 224a,b Crémaillères 225 Corps de servofrein 227 Disque de réaction 230 Support en forme de cuvette 231 Piston plongeur 232 Tige de commande 240 Piston intermédiaire35

Claims

REVENDICATIONS1°) Système de freins à maître-cylindre et servofrein électrique (2) comprenant : un moteur électrique (21) entraînant une vis (22) engrenant avec des roues à vis (231), jumelées, portées chacune par un arbre (232) muni d'une roue dentée (233) respective, coopérant avec une crémaillère (24a, 24b) d'une paire de crémaillères en position diamétrale par rapport à l'axe (xx) du servofrein électrique (2) qui est aussi celui du maître-cylindre (1), les deux crémaillères (24a, 24b) poussant la tige de poussée (26) agissant sur le maître-cylindre (1) par l'intermédiaire du disque de réaction (27) sur lequel la tige de commande (32) peut pousser directement par l'intermédiaire du piston plongeur (31), système de freins caractérisé en ce que les deux crémaillères (24a, 24b) sont guidées dans deux rails (251) du corps (25) du servofrein électrique (2), rails parallèles à l'axe (xx) du système maître-cylindre/servofrein électrique (2) et, un levier (28) dont les deux extrémités (281a, 28 lb) sont appuyées sur les crémaillères (24a, 24b) est relié par un point de pivotement (282) à un support (24) s'appuyant à plat contre le disque de réac- tion (27), désolidarisant l'orientation du levier (28) et celle du support (29).
2°) Système de freins selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point d'articulation (282) est constitué par une rotule placée dans l'axe (xx) du servofrein ou par deux points d'articulation (282), symétriques par rapport à l'axe (xx) et dont l'axe géométrique est perpendiculaire au plan des crémaillères passant par l'axe (xx).
3°) Système de freins selon la revendication 2, caractérisé en ce que les points d'articulation (282) symétriques par rapport à l'axe (xx) sont constitués par deux rotules ou par deux axes.354°) Système de freins selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' au moins le levier (28) est muni d'ouvertures permettant au piston plongeur (31) d'agir directement sur le disque de réaction (27) par l'intermédiaire du support (29). 5°) Système de freins selon la revendication 2, caractérisé en ce que le levier (28) est en forme de cadre rectangulaire ou arrondi relié par deux points d'articulation (282), symétriques par rapport à l'axe (xx), coaxiaux, et dont l'axe géométrique est perpendiculaire au plan des crémaillères (224a, 224b) passant par l'axe (xx).15