FR3053422B1 - Groupe motoreducteur pour actionneur electrique de frein a disque, frein et procede d'industrialisation et d'assemblage - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à un motoréducteur électrique 1, 2, 3 monté en bout de l'actionneur d'un frein à disque. Il comprend un moteur monté en porte-à-faux, parallèlement à la sortie du réducteur et du même côté. Selon l'invention, le motoréducteur comprend amortisseur 13, 23, 33 rigidement ancré sur son boîtier et qui s'étend latéralement. L'amortisseur comprend un matériau d'amortissement fonctionnant par friction 2320 ou par cisaillement 1320, 3320. Selon les modes de réalisation, l'amortisseur absorbe des vibrations du motoréducteur et/ou de l'étrier par appui sur le boîtier d'étrier 7 et/ou par déplacement d'une masse mobile 231 réalisant un amortisseur inertiel.

Description

« Groupe motoréducteur pour actionneur électrique de frein à disque, frein et procédé d'industrialisation et d'assemblage » L'invention se rapporte à un motoréducteur électrique monté en bout i de l'actionneur d'un frein à disque. Il comprend un moteur monté en porte- à-faux, parallèlement à la sortie du réducteur et du même côté.

Selon l'invention, le motoréducteur comprend amortisseur rigidement ancré sur son boîtier et qui s'étend latéralement. L'amortisseur comprend un matériau d'amortissement fonctionnant par friction et/ou par i cisaillement. Selon les modes de réalisation, l'amortisseur absorbe des vibrations du motoréducteur et/ou de l'étrier par appui sur le boîtier d'étrier et/ou par déplacement d'une masse mobile réalisant un amortisseur inertiel. État de la technique

Dans le domaine des freins pour l'automobile en général, et plus i particulièrement les freins à disque, il est devenu courant d'implanter un actionneur électrique directement sur le frein. Cet actionneur est en général utilisé pour la fonction de frein de stationnement et de secours, ou "frein de parc", mais parfois aussi en tant que frein de service.

De façon classique, l'étrier de frein comprend un mécanisme vis-i écrou dans l'étrier, à l'intérieur du piston de frein et souvent en plus de son fonctionnement hydraulique, qui déplace ce piston en translation pour serrer la ou les patins contre le disque.

Dans une configuration courante, comme illustré en FIGURE 1 et FIGURE 2 pour un frein 1 à étrier 11 coulissant sur chape 12, ce mécanisme i vis-écrou est coaxial au piston de frein et reçoit un entraînement en rotation par un groupe motoréducteur 19 (ou MGU pour "Motor Gear Unit") dont la sortie d'axe A192 est montée coaxialement sur l'extrémité de l'arbre de la vis-écrou. Le groupe motoréducteur 19 est fixé à l'étrier 11 sur un plan de fixation P10, ici par des vis 101. A l'intérieur du motoréducteur 19, la sortie i set entraîné par un réducteur (par exemple à pignons extérieurs et/ou à trains épicycloïdaux) par un moteur électrique 191. Ce moteur 191 est disposé dans le boîtier du groupe motoréducteur, avec son axe A191 à côté de l'axe de sortie et parallèlement à lui. Dans cette configuration, le moteur dépasse du plan de fixation P70 et s'étend en direction de l'étrier, c'est à dire de l'extérieur du véhicule. Cette forme du motoréducteur 9 permet un faible encombrement, en utilisant l'espace disponible autour du fût 71 de l'étrier, c'est à dire la partie de l'étrier 7 qui contient le piston de frein et en général le mécanisme vis-écrou. i Un tel motoréducteur électrique présente cependant des inconvénients, notamment en matière de vibrations. Ces vibrations proviennent entre autres du fonctionnement du moteur électrique. Elles proviennent aussi des secousses dues à la route, qui sont d'autant plus importantes que le frein et le motoréducteur font partie des masses non i suspendues du véhicule.

Les vibrations sont une source d'inconfort pour les occupants du véhicule, directement ou par les bruits qu'elles provoquent. Elles peuvent aussi être une source de problèmes de fiabilité, par exemple fatigue, desserrage ou usure. En outre, les vibrations provoquent ou facilitent des i mouvements spontanés des patins de freinage, qui peuvent ainsi venir en contact avec le disque et provoquer un freinage non désiré. En particulier, les vibrations peuvent faciliter et accentuer une telle avancée des patins vers le disque, en se combinant avec une aspiration résultant de la couche limite de l'air entraîné en rotation par disque quand il tourne, i En plus de possibles bruits supplémentaires, un tel freinage non désiré a des conséquences indésirables et en particulier une consommation de carburant, la pollution supplémentaire qui en découle, ainsi qu'une usure du disque et des garnitures de patins. i Un but de l'invention est pallier tout ou partie des inconvénients de l'état de la technique. En particulier, il est recherché de diminuer ou d'absorber les vibrations présentes dans le frein et en particulier le motoréducteur. Ces objectifs sont recherchés tout en minimisant les optimisant les compromis entre les coûts, la fiabilité, la facilité de i fabrication et d'assemblage, et la souplesse d'adaptation à un modèle de véhicule ou à un cahier des charges différents.

Exposé de l'invention L'invention propose un dispositif de motoréducteur électrique pour étrier de frein à disque, destiné à être accouplé à un étrier de frein à disque pour entraîner, au sein dudit étrier, un mécanisme de translation d’au moins i un patin de freinage. Ce motoréducteur est du type comprenant un boîtier autoportant renfermant un moteur électrique et un mécanisme de réduction connectés mécaniquement pour fournir en sortie dudit réducteur un entraînement en rotation selon un axe de sortie. Ce boîtier est agencé pour être fixé sur l’extrémité d’un fût d’étrier, c’est à dire la partie du corps i d’étrier qui entoure le piston de frein, par une interface de fixation qui entoure ledit axe de sortie. Le moteur électrique est disposé avec son axe de rotation à côté de, et parallèlement à, l’axe de sortie. Avantageusement, (ce qui inclut un caractère optionnel) ce moteur est disposé dans une partie du boîtier de motoréducteur qui s'étend le long dudit fût d'étrier, i Typiquement, cette partie du boîtier entourant le moteur dépasse au delà de l'interface de fixation, parallèlement à et dans la même direction que l'axe de sortie dudit motoréducteur.

Une telle architecture de motoréducteur est très classique car elle est assez compacte et reste proche du plan de la roue, ce qui limite les i interférences avec le reste du véhicule et les avec les obstacles de la route.

Avantageusement le moteur est d'un type sans balai ("brushless" en terminologie anglosaxonne) piloté par contrôle vectoriel par un calculateur. Son réducteur peut comprendre différents types de mécanismes, parfois un train de pignons à contacts extérieur mais le plus souvent au moins un train i épicycloïdal pour fournir une grande réduction dans un faible volume, permettant d'optimiser la puissance et donc la taille du moteur.

La partie du motoréducteur formant la sortie a souvent une forme sensiblement cylindrique qui renferme le train épicycloïdal, dans le prolongement voire la continuité du fût de l'étrier dont l'épaisseur est elle-i même conditionné par le diamètre du piston de frein et du mécanisme vis-écrou qu'il renferme. La forme générale du motoréducteur est donc souvent celle de deux cylindres parallèles réunis entre eux par leur extrémité du côté opposé à l'étrier.

Selon l'invention, ce motoréducteur est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif amortisseur rigidement ancré sur le boîtier du motoréducteur, et qui s'étend latéralement par rapport auxdits axes. Cet amortisseur est solidaire du châssis et/ou au boîtier de motoréducteur, de i préférence venu de matière avec lui mais possiblement aussi fixé sur lui.

Selon une particularité, cet amortisseur s'étend, par sa projection orthogonale sur le plan des deux axes de moteur et de sortie, dans une position située entre ces deux axes. i De préférence, l'amortisseur est situé, pour la majorité de sa surface projetée parallèlement à l'axe du moteur et à l'axe de sortie, de préférence pour plus de 75% et par exemple 100%, à l'intérieur d'un volume situé entre le plan desdits axes et les deux plans dits "plans tangents" définis comme étant : i - d'une part tangent au boîtier de motoréducteur dans sa partie entourant le moteur, et - d'autre part tangent au boîtier de motoréducteur dans sa partie entourant l'axe de sortie (pouvant inclure la ou les brides de fixation) ou tangent au fût d'étrier. i Ces types de dispositions permettent d'éloigner l'amortisseur du boîtier, et potentiellement améliorer ainsi son efficacité, tout en ne dépassant que peu ou pas de ce volume principal d'encombrement, qui est typique d'un motoréducteur avec ce type d'architecture.

Il est ainsi possible de limiter ou d'éviter de modifier l'implantation du i motoréducteur ainsi que la forme de l'étrier et la chape, par rapport aux modèles existants.

Selon certains modes de réalisation, l'amortisseur est ancré sur, et s'étend latéralement depuis, le boîtier de motoréducteur dans sa partie qui entoure le moteur électrique et s'étend le long du fût d'étrier. Cette i extension se fait de préférence mais non obligatoirement dans une direction perpendiculaire à l'axe dudit moteur électrique.

Dans de nombreuses configurations, une telle disposition peut permettre une action s'appliquant directement sur les vibrations du moteur et de sa partie de boîtier, qui sont souvent les plus importantes, et ainsi concourir à optimiser l'efficacité de l'amortisseur.

Dans les modes de réalisation où l'amortisseur est disposé sur le moteur, selon une particularité avantageuse de l'invention, le i motoréducteur comprend une pièce qui porte l'amortisseur et forme un couvercle fixé de façon à entourer le boîtier de motoréducteur dans sa parte s'étendant le long du fût d'étrier ou à obturer son extrémité du côté du moteur.

Ce couvercle-amortisseur est par exemple fixé de l'assemblage du i groupe motoréducteur, et peut être prévu de plusieurs types pour un même boîtier principal. Selon une particularité, ce couvercle est en outre agencé pour pouvoir être assemblé sur le boîtier principal dans différentes positions angulaires.

Cette architecture permet ainsi de réaliser plusieurs versions du i motoréducteur complet sur une même base électromécanique et donc avec un faible surcoût. Il peut s'agir de plusieurs types différents destinés à des modèles différents de véhicule, ou de plusieurs types différents correspondant chacun à un côté différent du véhicule, par exemple l'un pour les freins du côté droit et l'autre pour les freins du côté gauche du véhicule, i

Selon une famille de modes de réalisation de l'invention, dits amortisseurs avec appui, le dispositif d'amortissement comprend au moins une partie de contact qui est ancrée à l'extension du boîtier motoréducteur et est disposée pour venir en appui contre ou être ancrée à une partie du i boîtier de l'étrier (voire de la chape) lorsque le motoréducteur est monté sur ledit étrier.

Selon certains modes de réalisation fonctionnant par appui, la partie de contact est formée d'un matériau rigide, qui est relié au reste du motoréducteur par une partie déformable où se produit l'amortissement. La i partie déformable est par exemple réalisée par un amincissement du matériau rigide. L'amortissement se fait alors par un matériau amortisseur qui est solidaire du matériau rigide des deux côtés de cette partie déformable, et ainsi absorbe une partie de l'énergie de cette déformation.

Dans d'autres modes de réalisation de cette famille, alternativement ou en combinaison, ladite partie de contact comprend alors un matériau d'amortissement, ou est ancrée au boîtier de motoréducteur par l'intermédiaire d'un tel matériau d'amortissement, réalisant ainsi un i amortisseur par transmission avec l'étrier.

Selon une particularité, cet appui se fait simplement par pression sur le boîtier de l'étrier, par exemple créé par le serrage lors de la fixation du boîtier motoréducteur sur l'étrier, de préférence dans sa partie formant le fût d'étrier. i Selon une autre particularité, alternativement ou en combinaison, cet appui est réalisé aussi ou en en plus par un dispositif de fixation, par exemple par une coopération complémentaire de formes, avec ou sans serrage local. Il s'agit par exemple d'un pion (par exemple porté par l'amortisseur) engagé dans un logement (par exemple ménagé dans l'étrier, i lors de sa fabrication ou lors du montage du motoréducteur) ; et/ou un engagement de type rétrécissement tel qu'une queue d'aronde. Ce dispositif de fixation se fait par exemple avec la forme de l'étrier tel qu'existant pour le montage d'un motoréducteur selon l'art antérieur, ou comprend par exemple une partie spécialisée telle qu'une forme ou une patte portée par i l'étrier, de fabrication ou sous la forme d'une pièce rapportée ultérieurement pour le montage du motoréducteur selon l'invention.

Selon une autre famille de modes de réalisation de l'invention, dits amortisseurs inertiels, le dispositif d'amortissement comprend au moins une i masselotte qui est fixée à ou noyée dans l'extension ancrée sur le boîtier du motoréducteur par l'intermédiaire d'un matériau d'amortissement, par exemple complètement libre c'est à dire sans être reliée à autre chose.

Ce matériau d'amortissement est choisi pour fournir une absorption d'énergie lors de sa déformation, réalisant ainsi un amortisseur à batteur ou i à masse inertielle pour une ou plusieurs fréquences déterminées, par exemple pour réaliser un amortissement modal.

Ce type d'amortisseur inertiel peut par exemple être déterminé à la conception pour être accordé avec une ou plusieurs fréquences spécifiques à absorber, pour réaliser un amortissement modal, par exemple déterminées pour un modèle précis de frein ou de véhicule ou de sous-ensemble de véhicule, ou une combinaison de ceux-ci, par exemple pour cibler spécifiquement un ou plusieurs défauts constatés précédemment. i II est à noter que ces deux familles d'amortisseur, par appui et inertiel, concernent le mode de fonctionnement de l'amortisseur mais peuvent être combinées ensemble par exemple avec un amortisseur présentant deux parties fonctionnant différemment. Par exemple géométriquement séparées telles que deux extensions différentes, mais i aussi dans une même partie telle qu'une liaison par appui dont l'une des pièces de la chaîne d'appui inclut une partie massique plus ou moins suspendue formant masselotte pour fournir un amortissement inertiel.

Pour tous les types de géométrie et de fonctionnement, et leurs combinaisons, l'invention envisage différents types de matériaux i d'amortissement, y compris tous ceux connus par l'homme du métier en particulier dans le domaine de l'automobile.

Dans un type de modes de réalisation dits à friction, le matériau d'amortissement comprend une pluralité d'éléments compressés ensemble i de façon à former un ensemble dont la déformation engendre une friction en lesdits éléments compressés.

Il s'agit par exemple de deux pièces mobiles entre elles et en appui l'une sur l'autre, par exemple par serrage, dont le déplacement relatif engendre une friction, avec ou sans serrage locale. i Selon une particularité avantageuse, le matériau d'amortissement par friction comprend une agglomération de fibres ou fils maintenus ensemble fournissant une friction renforcée par multiplication des surfaces de friction et/ou des efforts d'appui entre elles, par exemple tel qu'envisagé dans le document FR. 2 834 321. Ce maintien est réalisé de préférence sans liant, i par exemple par compression ou par entrelacement, notamment du fil métallique aggloméré ou compressé ou entrelacé ou entremêlé ou tricoté, ou une combinaison de ces caractéristiques.

Dans un autre type de modes de réalisation dits inertiels, possiblement combinés avec le type à friction, le matériau d'amortissement comprend un matériau souple viscoélastique dont la déformation engendre une absorption par cisaillement dudit matériau en interne et/ou à sa surface i d'ancrage, notamment un matériau amorphe ou composite constitué de ou à base de plastomère ou d'élastomère ou un mélange desdits matériaux. Il s'agit typiquement d'un matériau non rigide et de préférence présentant des caractéristiques viscoélastiques notables, par exemple spécifiquement choisies et/ou ajustées en fonction des caractéristiques d'amortissement i visées, en amplitude et/ou en fréquence.

Selon une particularité avantageuse, le matériau d'amortissement par cisaillement est ancré à des parties rigides intercalées ou interdigitées ou entrelacées entre elles, et est inséré ou réparti entre elles par exemple par coulée ou injection. Un tel effet de cisaillement "renforcé" en surface de i travail est obtenu par exemple selon les méthodes divulguées par le document EP 1 568 913.

Ce matériau d'amortissement par cisaillement est par exemple collé à, ou comprimé entre, ou noyé dans des parties rigides appartenant à l'extension du boîtier de motoréducteur, lorsque le matériau i d'amortissement est directement en appui contre l'étrier.

Il est aussi, par exemple, collé ou comprimé ou noyé entre : d'une part des parties rigides appartenant au boîtier de motoréducteur, et d'autres des parties rigides appartenant à la partie de contact qui est en appui sur ou fixée à l'étrier. i L'invention est ici exposée et illustrée en pour un frein à disque à étrier coulissant, mais est aussi prévue pour un frein à disque à étrier fixe. Elle aussi prévue pour d'autres types de frein, tels qu'un frein à tambour, dès lors que la forme générale du motoréducteur et de ses axes le permet. i Selon encore un autre aspect, l'invention propose un procédé d'optimisation d'un motoréducteur ou d'un frein d'un modèle existant, ou d'adaptation dudit motoréducteur ou frein à un modèle déterminé de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - pour un motoréducteur donné monté sur un frein donné et/ou sur un véhicule donné, détermination d'une fréquence à absorber, par essais physiques ou simulation numérique ; - en fonction de ladite fréquence, calcul d'un ou plusieurs paramètres géométriques et/ou de matériau définissant un amortisseur à ancrer sur i ledit motoréducteur pour réaliser un motoréducteur selon tel qu'exposé ici.

La position de l'amortisseur est avantageusement choisie de manière à ce que l'amortissement soit le plus efficace possible en fonction des vibrations les plus nuisibles, à éliminer en priorité, et ensuite de façon à i minimiser la masse et/ou quantité de matière à rajouter au motoréducteur pour former cet amortisseur.

Il est à noter qu'une disposition symétrique de l'amortisseur du motoréducteur ne sort pas du cadre de la présente invention. i L’invention permet ainsi d’optimiser un motoréducteur et/ou un frein existant, par exemple pour l’améliorer ou pour l’adapter à un nouveau frein ou à un nouveau véhicule ou sous-ensemble de véhicule.

Encore selon un autre aspect, l’invention propose un procédé de fabrication ou d’assemblage d’un motoréducteur ou d’un frein tel qu’exposé i ici, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - fabrication ou assemblage d’un groupe motoréducteur d’un type déterminé ; - en fonction d’une version de frein ou motoréducteur à réaliser, par exemple selon le modèle de véhicule ou le côté gauche ou droit du i véhicule, choix : o d’un type d’amortisseur à ancrer audit motoréducteur pour réaliser un motoréducteur tel qu’exposé ici, notamment sous la forme d’un couvercle apte à fermer le boîtier du motoréducteur dans son extrémité entourant le moteur du côté de l’étrier, i et/ou o d’une position dans laquelle fixer un tel amortisseur sur ledit motoréducteur ; et - fixation audit motoréducteur d’un amortisseur dudit type choisi et/ou dans ladite position choisie, notamment par soudure aux ultrasons dans le cas d'un boîtier et/ou amortisseur en matière plastique.

Selon un autre aspect, l'invention propose un frein à disque de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un actionneur électrique incluant i un groupe motoréducteur tel qu'exposé ici ; ou un véhicule ou sous- ensemble de véhicule comprenant un tel frein.

Des modes de réalisation variés de l'invention sont prévus, intégrant selon l'ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes i caractéristiques optionnelles exposées ici.

Liste des figures D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée d’un mode de mise en œuvre nullement limitatif, et des i dessins annexés sur lesquels : - les FIGURE 1 et FIGURE 2 sont des vues à l’échelle qui illustrent à l’échelle un frein à disque à étrier coulissant sur chape, dans sa version du côté gauche, équipé d’un groupe motoréducteur électrique et monté sur une roue non motrice, selon l’état de la technique : i o en FIGURE 1, en vue en bout selon l’axe du piston de frein depuis l’intérieur du véhicule, représenté avec la jante, et o la FIGURE 2, en perspective, représentée sans la jante et en cours de serrage des vis de fixation ; - la FIGURE 3 est une vue à l’échelle en perspective à l’échelle qui i illustre, dans sa version du côté gauche, avec l’étrier et la chape du frein de la FIGURE 1, un premier exemple de mode de réalisation de l’invention comprenant un groupe motoréducteur muni d’un amortisseur à cisaillement d'élastomère, porté par le couvercle du moteur électrique et fonctionnant par appui sur l'étrier ; i - les FIGURE 4a et b illustrent en perspective à l'échelle le couvercle avec amortisseur du frein de la FIGURE 3, en vue globale depuis l'intérieur du couvercle, et respectivement en détail de l'amortisseur ; - la FIGURE 5 est une vue en bout selon l'axe du moteur électrique, qui illustre à l'échelle le groupe motoréducteur de la FIGURE 3, principalement en version gauche ; - la FIGURE 6 est une vue en bout depuis l'intérieur du véhicule qui i illustre à l'échelle le frein de la FIGURE 3 monté sur une roue non motrice ; la FIGURE 7 est une vue à l'échelle en perspective à l'échelle qui illustre, dans sa version du côté gauche, avec l'étrier et la chape du frein de la FIGURE 1, un deuxième exemple de mode de réalisation de i l'invention comprenant un groupe motoréducteur muni d'un amortisseur à masse libre, porté par le couvercle du moteur électrique et fonctionnant par frottement renforcé ; - la FIGURE 8 est une vue en perspective à l'échelle qui illustre le groupe motoréducteur du deuxième mode de réalisation dans sa i version du côté droit ; - la FIGURE 9 est une vue en bout depuis l'intérieur du véhicule qui illustre à l'échelle le frein de la FIGURE 7 monté sur une roue non motrice ; - les FIGURE 10a et b illustrent à l'échelle le couvercle avec amortisseur i du frein de la FIGURE 7, en vue en bout selon l'axe depuis l'intérieur du couvercle, et respectivement en perspective transparente d'une coupe sagittale passant par l'amortisseur ; - la FIGURE 10c illustre une variante du couvercle de la FIGURE 7 dans laquelle la masselotte porte un pion de liaison avec l'étrier ; i - la FIGURE 11 est une vue à l'échelle en perspective à l'échelle qui illustre, dans sa version du côté gauche, avec l'étrier et la chape du frein de la FIGURE 1, un troisième exemple de mode de réalisation de l'invention comprenant un groupe motoréducteur muni d'un amortisseur à cisaillement d'élastomère interdigité, porté par un bras i latéral dépassant du plan d'assemblage et fonctionnant par appui sur un bras de la chape ; - la FIGURE 12 est une vue en bout selon l'axe du moteur électrique, qui illustre à l'échelle le groupe motoréducteur de la FIGURE 11, principalement en version gauche ; - la FIGURE 13a set une vue partielle en coupe de dessous qui illustre la structure des nervures interdigitées de l'amortisseur de la FIGURE 12 ;

- la FIGURE 13b est une vue schématique partielle selon la coupe A-A i de la FIGURE 12, qui illustre fonctionnellement la structure intérieure de l'amortisseur selon une particularité à amortisseur déformable ; - la FIGURE 13c est une vue selon la coupe A-A qui illustre un exemple de réalisation de l'amortisseur de la FIGURE 13b ; - la FIGURE 13d set une vue selon la coupe A-A qui illustre un exemple i de réalisation de l'amortisseur de la FIGURE 12 dans une variante à contact par le matériau amortisseur ; - la FIGURE 14 est une vue en perspective à l'échelle qui illustre le groupe motoréducteur de la FIGURE 11 représenté seul ; et - la FIGURE 15 est une vue en perspective à l'échelle qui illustre le frein i du troisième mode de réalisation dans sa version du côté droit. État de la technique

Les FIGURE 1 et FIGURE 2 illustrent un exemple de frein à disque à étrier coulissant sur chape, dans sa version du côté gauche, équipé d'un i groupe motoréducteur électrique 9 et monté sur une roue 62 non motrice, selon l'état de la technique.

Sur un côté du fût d'étrier 71, l'étrier 7 présente des bras 78 qui s'étendent en directions opposées vers des colonnettes de coulissement 72, sur lesquelles il est fixé 70 par des vis de fixation d'étrier. Ces colonnettes i maintiennent l'étrier 7 coulissant sur la chape 8, laquelle est fixée 80 sur la partie fixe 81 du demi-train, dont le moyeu porte la roue 62 et le disque 6.

On notera que, comme il est courant, ce motoréducteur présente une forme extérieure symétrique autour du plan contenant l'axe A91 du moteur 91 et l'axe 192 du mécanisme de sortie, lequel est coaxialement accouplé i en rotation à un mécanisme vis-écrou contenu dans le piston hydraulique de l'étrier et renfermée par le fût d'étrier 71. En raison de cette symétrie, un même modèle de motoréducteur peut être monté indifféremment sur un frein gauche ou un frein droit, lesquels présentent entre eux une forme différente et par exemple symétrique.

Description d'exemples de modes de réalisation Premier exemple de mode de réalisation

Les FIGURE 3 à FIGURE 6 illustrent, dans sa version du côté gauche, i un premier exemple de mode de réalisation de l'invention comprenant un groupe motoréducteur 1 muni d'un amortisseur 13 à cisaillement d'élastomère 1320, porté par le couvercle 130 du moteur électrique 11 et fonctionnant par appui sur l'étrier. Ce motoréducteur est ici représenté monté sur un étrier 7 et sa chape 8 d'un frein existant, ici celui de la i FIGURE 1.

Comme on le voit, la forme extérieure générale du motoréducteur 1 selon l'invention est similaire à celle du motoréducteur 9 de la FIGURE 1. Il présente par exemple un mécanisme intérieur similaire ou identique. Il présente un mécanisme de sortie et d'accouplement 122, ainsi qu'un plan i de fixation P70 muni de brides pour vis de fixation 701, qui sont compatibles avec ce même étrier 7, voire exactement identiques avec ceux du motoréducteur 9. Il est ainsi possible d'utiliser ce motoréducteur 1 selon l'invention avec un étrier et chape frein existants, et ainsi d'améliorer son comportement en vibration tout en minimisant les changements nécessaires i et les contraintes qui vont avec.

Dans cet exemple, le dispositif d'amortissement 13 comprend un couvercle 130 qui obture le boîtier du motoréducteur du côté du moteur et porte une patte d'extension 131 rigide dont la forme présente un creux avantageusement traversé de nervures 1311 rigides interdigitées entre elles i qui sont noyées par un matériau d'amortissement 1320 à cisaillement.

Comme illustré en FIGURE 4a et b, le boîtier de réception du matériau amortissant comporte avantageusement au moins une ouverture 1321 de la dite extension 131 permettant la déformation de l'extension par les vibrations du boîtier à amortir. Les vibrations transmises par l'appui P73 i de l'extension sur l'étrier déforment l'extension en deux parties mobiles entre elles, déformant ainsi le matériau amortisseur qui les réunit, lequel absorbe ainsi l'énergie de ces vibrations.

Dans cet exemple, comme illustré en FIGURE 5, cette partie de contact 132 est formée par la face de l'amortisseur qui est dirigée vers l'étrier, et est agencée pour venir en appui P73 contre le fût d'étrier 71, ici sur un épaulement 73 de l'étrier 7 qui dépasse radialement à la base du fût 71.

Cet appui P73 est réalisé selon une direction parallèle à la direction i de serrage de l'interface de fixation P70, 701, sous l'effet du serrage du motoréducteur 1 sur le plan de fixation P70 de l'étrier. Dans cet exemple, la direction de serrage est parallèle à l'axe de sortie 12 du motoréducteur et à l'axe du moteur, et dirigée vers le disque 6 sous l'effet des vis 701.

Alternativement ou en combinaison, le matériau amortissant est i accessible au travers de cette ouverture, ou il dépasse au travers et au-delà de cette ouverture pour former tout ou partie de la partie de contact en s'interposant entre l'extension et l'étrier.

Comme illustré en FIGURE 4b, une ouverture 1312 de faible diamètre est présente dans une des parois plastiques internes 1311 de l'amortisseur i de manière à établir un pont d'élastomère qui maintient le matériau 1320 dans sa position de façon imperdable à l’intérieur de l’amortisseur. Cette ouverture 1312 est par exemple réalisée par perçage après moulage, ce qui permet de garder une forme déroulable pour les nervures 1311 et la forme générale de la pièce 130 portant l’amortisseur 13. i En FIGURE 5 est illustrée la disposition de l’amortisseur 13, dont l’extension est située, pour la majorité de sa surface projetée parallèlement aux axes Ail et A12, à l’intérieur d’un volume V130 dont l’empreinte est ici représentée en trait mixte. Ce volume est délimité de chaque côté du plan desdits axes et les deux plans tangents T130, ici représentés par une ligne i en trait mixte fin qui est tangente aux volumes extérieurs de la partie moteur 11 et de la fixation 701 de la partie de sortie 122, du boîtier du motoréducteur 1.

Sur cette figure est illustré le motoréducteur 1 dans sa version pour un côté, ici le frein gauche. La forme du motoréducteur est différente dans i sa version pour le côté opposé, et est ici illustrée par son amortisseur 13’ représenté en pointillés. Comme on le comprend, le même couvercle 130 peut être monté sur le même boîtier de base de motoréducteur dans différentes positions. Dans cet exemple, une première position angulaire (orientée vers la droite en FIGURE 5) donne un motoréducteur en version gauche, tandis qu'une deuxième position angulaire (en pointillés, orientée vers la gauche en FIGURE 5), donne un motoréducteur en version droite.

Comme on le voit en FIGURE 6, le motoréducteur gauche 1 peut être i monté sur les mêmes étriers 7 et chape 8 que le motoréducteur 9 de l'art antérieur (FIGURE 1), à condition de choisir la bonne version du motoréducteur, ici la version gauche.

Dans l'exemple illustré ici, l'appui P73 sur l'étrier 7 est ici réalisé directement par contact du matériau d'amortissement 1320 sur le métal du i boîtier de l'étrier.

Dans d'autres variantes non détaillées ici, l'amortisseur comprend en outre une pièce rigide dite mobile, par exemple du même matériau que le reste du couvercle, qui n'est fixée au boîtier de motoréducteur que par l'intermédiaire du matériau d'amortissement. C'est alors la pièce mobile qui i est appuyée sur le boîtier d'étrier, voire fixée à lui.

Cette pièce mobile porte par exemple des nervures dites mobiles qui sont interdigitées avec celles dites fixes qui solidaires du couvercle. Le matériau d'amortissement est disposé entre les nervures fixes et les nervures mobiles et ancré à elle, de façon à transmettre entre elles les i vibrations du motoréducteur en les absorbant par cisaillement.

Deuxième exemple de mode de réalisation

Les FIGURE 7 à FIGURE 10 illustrent un deuxième exemple de mode de réalisation de l'invention qui ne sera décrit que dans ses différences. Cet i exemple est ici illustré dans sa version gauche, sauf pour la FIGURE 8 qui représente la version droite, avec un amortisseur 23' dans une position différente et symétrique.

Ce mode de réalisation comprend un groupe motoréducteur 2 muni d'un amortisseur 23 inertiel, porté par le couvercle 230 du moteur i électrique 11 et/ou fonctionnant par frottement renforcé. Là aussi, le motoréducteur 2 est représenté monté sur un étrier 7 et sa chape 8 d'un frein existant, ici celui de la FIGURE 1.

Comme on le voit, le motoréducteur 2 est de même forme que, et par exemple identique au motoréducteur 1 de la FIGURE 3, en dehors de son couvercle 230 avec amortisseur 23. Il présente ainsi les mêmes avantages d'adaptabilité aux freins existants.

Dans cet exemple, comme illustré plus détail en FIGURE 10b, le dispositif d'amortissement comprend une masselotte 231 qui est noyée i dans un matériau d'amortissement 2320, lui-même inséré dans un creux de l'extension 23 du couvercle 230 du moteur électrique 11.

On obtient ainsi un amortisseur à batteur, ou à masse inertielle, dont les caractéristiques de masse, friction et géométries sont choisies pour l'accorder sur une ou plusieurs fréquences déterminées dont on recherche i plus spécifiquement l'absorption.

Dans cet exemple, le matériau d'amortissement 2320 est réalisé par un agglomérat de fils métalliques entremêlés et comprimés ensemble. Une fois comprimé dans son logement, cet agglomérat est possiblement recouvert par une résine de maintien, voire partiellement noyé dans une i résine coulée, injectée ou déposée après compression.

Dans l'exemple illustré en FIGURE 7, l'amortisseur 23 ne touche pas le boîtier d'étrier et fonctionne ainsi uniquement comme amortisseur inertiel.

Dans une variante illustré en FIGURE 10c, la masselotte présente une i d'une pièce rigide telle qu'un pion 2321 qui dépasse vers le boîtier de l'étrier 7, qui vient s'appuyer sur lui voire se loger dans un perçage pratiqué à sa surface. La masselotte est ainsi mécaniquement reliée au boîtier, d'une façon rigide ou avec une certaine friction selon l'ajustement et le mode de fixation de la pièce rigide 2321 sur le boîtier. L'amortisseur fonctionne alors i par combinaison d'amortissement inertiel et d'amortissement par appui/transmission.

Comme on le voit en FIGURE 9, le motoréducteur gauche 2 peut être monté sur les mêmes étriers 7 et chape 8 que le motoréducteur 9 de l'art antérieur (FIGURE 1), à condition de choisir la bonne version du i motoréducteur 2 selon l'invention, ici la version gauche.

Dans cet exemple, le même couvercle 230 peut être utilisé avec un même boîtier de base pour donner la version gauche ou la version droite du motoréducteur 2, selon la position angulaire dans laquelle on les assemble.

Troisième exemple de mode de réalisation

Les FIGURE 11 à FIGURE 15 illustrent, un troisième exemple de mode de réalisation de l'invention.

Ce mode de réalisation comprend un groupe motoréducteur muni i d'un amortisseur à cisaillement d'élastomère interdigité, porté par un bras latéral dépassant du plan d'assemblage et fonctionnant par appui sur un bras de la chape. Là aussi, le motoréducteur 3 est représenté monté sur un étrier 7 et sa chape 8 d'un frein existant, ici celui de la FIGURE 1.

Cet exemple est ici illustré dans sa version gauche, sauf pour la i FIGURE 15 qui représente la version droite, avec un amortisseur 33' dans une position différente et symétrique.

Le motoréducteur 3 présente une forme similaire au motoréducteur 1 de la FIGURE 3. Il présente ainsi les mêmes avantages d'adaptabilité aux freins existants.

Dans cet exemple, le dispositif d'amortissement 33 comprend une patte 331 qui s'étend latéralement en s'écartant du boîtier de motoréducteur 3 perpendiculairement au plan de ses axes Ail et A12. Cette patte porte un matériau d'amortissement, ici par cisaillement, qui i comporte une partie d'appui 332 agencée pour venir en appui contre le boîtier de d'étrier 71. Avantageusement, la surface d'appui 332 forme une rampe assurant le contact avec l'étrier. Dans cet exemple, l’amortisseur 33 appuie P73 sur l’un des bras 78 de l’étrier 7, selon une direction parallèle à la direction de serrage de l’interface de fixation P70, 701, laquelle direction i est ici parallèle à l’axe A12 de sortie 12 du motoréducteur et à l’axe Ail du moteur.

Dans cet exemple, la patte 331 dépasse du boîtier du motoréducteur dans une région d’ancrage située au niveau du plan de fixation P70 du motoréducteur, ce qui l’amène sensiblement au niveau du bras 78. Cette i région d’ancrage est ici située dans la partie centrale du boîtier de motoréducteur, entre les deux axes du motoréducteur, mais pourrait aussi être décalée vers l’un ou l’autre, par exemple au niveau de l’axe de moteur Ail. La patte 331 présente une forme en arc de cercle, et se termine dans une orientation sensiblement perpendiculaire au bras 78.

Comme illustré en FIGURE 13a, à son extrémité, elle porte un creux traversé de nervures 3311 rigides interdigitées entre elles, qui sont noyées par un matériau d'amortissement 3320 à cisaillement, par exemple un élastomère. L'une des nervures 3311 présente un orifice 3312, par exemple i percée après fabrication du boîtier, à travers lequel se réalise un pont d'élastomère qui solidarise le matériau d'amortissement 3320 au reste 331 de l'amortisseur 33.

Dans l'exemple illustré en FIGURE 13b et FIGURE 13c, la partie de contact est ancrée au boîtier de motoréducteur par l'intermédiaire d'une i partie déformable 331D, ici formée par un rétrécissement de la section de la patte 331 sous l'effet d'une saignée 3321a dans les parois latérales de l'amortisseur. Cette partie déformable 331D sépare l'amortisseur en une partie sensiblement fixe 331F par rapport à la patte 331, et une partie sensiblement mobile 331M qui comprend la partie de contact 332. Le i matériau amortisseur 3320 est disposé entre ces deux parties fixe 331F et mobile 331M, collé à elles et noyant leurs nervures 3311.

La partie de contact 332 forme ici une rampe inclinée qui vient en appui P73 sur l'étrier, provoquant une compression P731 du matériau amortisseur. Les vibrations du motoréducteur se transmettent ainsi à la i partie de contact 332 et donc à l'étrier par l'intermédiaire du matériau amortisseur, qui dissipe une partie de leur énergie par compression et cisaillement.

Dans une variante illustrée en FIGURE 13b, ladite partie de contact 332b comprend elle-même le matériau d'amortissement. Ce matériau i d'amortissement 3320 dépasse de son creux vers le motoréducteur, sur une certaine épaisseur entre la patte 331 et le bras d'étrier 78, par une ouverture de sortie ménagée 3321 dans les parois du creux. Ce dépassement forme la partie de contact 332b, qui est ainsi pressée par la patte 331 contre le bras d'étrier 78, selon une direction parallèle à la i direction de serrage de l'interface de fixation P70, 701, ici parallèle à l'axe de sortie 12 du motoréducteur et à l'axe Ail du moteur.

En FIGURE 12 est illustré la disposition de l'amortisseur 33, qui est ancré et s'étend, par sa projection orthogonale sur le plan des deux axes de moteur et de sortie, dans une position située entre ces deux axes Ail et A12. Cette figure illustre le motoréducteur en version pour le côté gauche, tandis que les traits pointillés situés de l'autre côté illustre la position de l'amortisseur 33' pour un motoréducteur en version pour le côté droit. i La FIGURE 15 illustre la version pour le côté droit, montée sur un étrier 7' et une chape 8' correspondant au même frein dans sa version spécifique pour le côté droit du véhicule.

Selon une variante non détaillée ici, la patte formant l'amortisseur est venu de matière avec la partie 11 du boîtier de motoréducteur qui entoure i le moteur, et peut être montée sur l'autre partie 12, 122 du boîtier de motoréducteur dans deux positions angulaires différentes, chacune donnant une version différente du motoréducteur, par exemple un gauche et une droite. i Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.

Nomenclature i 1 groupe motoréducteur (MGU) version gauche

11 moteur électrique du MGU

12 réducteur du MGU

122 partie de sortie du MGU 13, 13' amortisseur à cisaillement par appui (position gauche, position i droite) 130 couvercle d'amortisseur 131 parois d'amortisseur 1311 nervures d'amortisseur 1312 orifice de maintien d'élastomère i 132 partie de contact d'amortisseur 1320 matériau d'amortissement par cisaillement 1321 orifice de sortie du matériau d'amortissement 2, 2' motoréducteur (MGU) version gauche, version droite 23, 23' amortisseur inertiel à friction (position gauche, position droite) 230 couvercle d'amortisseur 231 parois d'amortisseur 2320 matériau d'amortissement par friction 3, 3' motoréducteur (MGU) version gauche, version droite i 33, 33' amortisseur à cisaillement par appui (position gauche, position droite) 331 patte et parois d'amortisseur 331D partie déformable de l'amortisseur 331F, 331M parties fixe et mobile de l'amortisseur i 3311 nervures d'amortisseur 3312 orifice de maintien d'élastomère 332 partie de contact d'amortisseur 3320 matériau d'amortissement par cisaillement 3321a saignée de réduction de la rigidité de l'amortisseur i 3321b orifice de sortie du matériau d'amortissement 6 disque de frein 61 patin de freinage 62 jante de la roue 7, 7' étrier de frein gauche, droit i 70 fixation d'étrier sur colonnette 701 fixation de MGU sur l'étrier 71 fût d'étrier 72 colonnettes 73 épaulement de fût d'étrier i P73 appui de l'amortisseur sur l'étrier P731 compression de l'amortisseur sous l'effet de la rampe 78 bras d'étrier 8, 8' chape de frein gauche, droit 80 fixation de chape sur demi-train i 9 motoréducteur (MGU) selon l'état de la technique 91 moteur électrique (état de la technique)

Ail axe du moteur du MGU A12 axe de sortie du MGU A91 axe de moteur électrique (état de la technique) A92 axe de sortie de MGU (état de la technique)

P70 plan de fixation du MGU sur l'étrier T130 plan tangent aux cylindres du MGU V130 volume intérieur à l'encombrement principal du MGU

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif (1, 2, 3) de motoréducteur électrique pour étrier de frein à disque, destiné à être accouplé à un étrier (7) de frein à disque pour entraîner, au sein dudit étrier, un mécanisme de translation d'au moins un patin de freinage (61) ledit motoréducteur comprenant un boîtier autoportant (20) renfermant un moteur électrique (11) et un mécanisme de réduction (12) connectés mécaniquement pour fournir en sortie dudit réducteur un entraînement en rotation selon un axe de sortie (A12), ledit boîtier étant agencé pour être fixé sur l'extrémité d'un fût d'étrier (71) par une interface de fixation (P70) qui entoure ledit axe de sortie (Ail), ledit moteur électrique étant disposé avec son axe de rotation (Ail) à côté de et parallèlement à l'axe de sortie (A12), ledit motoréducteur étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif amortisseur (13, 23, 33) rigidement ancré sur le boîtier du motoréducteur et qui s'étend latéralement par rapport auxdits axes (Ail, A12), lequel amortisseur absorbe des vibrations du motoréducteur et/ou de l'étrier par appui sur le boîtier d'étrier et/ou par déplacement d'une masse mobile réalisant un amortisseur inertiel, permettant ainsi d'amortir les mouvements entre ledit boîtier de motoréducteur (20) et l'étrier (7).
2. 2. Motoréducteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'amortisseur (13, 23) est situé, pour la majorité de sa surface projetée parallèlement aux axes, à l'intérieur d'un volume (V130) délimité entre le plan desdits axes et deux plans (T130), dits plans tangents, définis comme étant chacun : - d'une part tangent au boîtier de motoréducteur dans sa partie (11) entourant le moteur, et - d'autre part tangent au boîtier de motoréducteur dans sa partie (122) entourant l'axe de sortie ou tangent au fût d'étrier (71).
3. 3. Motoréducteur selon la revendication 1, dans lequel le boîtier de motoréducteur entoure le moteur électrique dans au moins une partie (11) s'étendant en porte-à-faux dans la même direction que la sortie du réducteur (12), ledit motoréducteur étant caractérisé en ce que l'amortisseur (13, 23) est ancré sur et s'étend latéralement depuis le boîtier de motoréducteur dans sa partie en porte-à-faux (11) qui entoure le moteur électrique et s'étend le long du fût d'étrier (71).
4. 4. Motoréducteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce qui porte l'amortisseur (13, 23) et forme un couvercle (130, 230) fixé de façon à entourer le boîtier de motoréducteur dans sa parte s'étendant le long du fût d'étrier (71) ou à obturer son extrémité du côté du moteur (11).
5. 5. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (13, 33) comprend au moins une partie de contact (132, 332) qui est ancrée à l'extension (13, 33) du boîtier motoréducteur et est disposée pour venir en appui contre ou être ancrée à une partie du boîtier de l'étrier (7) lorsque le motoréducteur est monté sur ledit étrier, et en ce que : - ladite partie de contact comprend un matériau d'amortissement, et/ou - est ancrée au boîtier de motoréducteur par l'intermédiaire d'un tel matériau d'amortissement, et/ou - est ancrée au boîtier de motoréducteur par l'intermédiaire d'une partie déformable laquelle est solidaire d'un tel matériau amortisseur disposé pour amortir sa déformation ; réalisant ainsi un amortisseur par transmission avec l'étrier.
6. 6. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (23, 23’) comprend au moins une masselotte (231) qui est fixée à ou noyée dans l'extension (23) ancrée sur le boîtier du motoréducteur par l'intermédiaire d'un matériau d'amortissement (2320) choisi pour fournir une absorption d'énergie lors de sa déformation, réalisant ainsi un amortisseur à batteur ou à masse inertielle pour une ou plusieurs fréquences déterminées.
7. 7. ’ Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le matériau d'amortissement comprend une pluralité d’éléments compressés ensemble de façon à former un ensemble dont la déformation engendre une friction en lesdits éléments compressés.
8. 8. Motoréducteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le matériau d'amortissement comprend une agglomération de fibres ou fils maintenus ensemble, sans liant ou avec un liant qui enrobe moins de 50% de la surface desdites fibres ou fils, notamment du fil métallique aggloméré ou compressé ou entrelacé ou entremêlé ou tricoté ou une combinaison de ces caractéristiques.
9. 9. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le matériau d'amortissement comprend un matériau souple dont la déformation engendre une absorption par cisaillement dudit matériau en interne et/ou à sa surface d'ancrage, notamment un matériau amorphe ou composite constitué de ou à base de plastomère ou d'élastomère ou un mélange desdits matériaux.
10. 10. Motoréducteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le matériau d'amortissement est ancré à, et réparti entre, des partie rigides intercalées ou interdigitées entre elles.
11. 11. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (13) comprend un couvercle (130) qui obture le boîtier du motoréducteur du côté du moteur et porte une patte d'extension (131) rigide dont la forme présente un creux traversé de nervures (1311) rigides interdigitées entre elles qui sont noyées par un matériau d'amortissement (1320) à cisaillement, et en ce que ledit matériau d'amortissement dépasse par au moins une ouverture (1321) de la dite extension (131) pour former la partie de contact (132), laquelle est agencée pour venir en appui contre le fût de d'étrier (71) selon une direction parallèle à la direction de serrage de l'interface de fixation (P70, 701).
12. 12. Motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (33) comprend une patte (331) qui s'étend latéralement du boîtier de motoréducteur (3), qui porte un creux traversé de nervures (3311) rigides interdigitées entre elles qui sont noyées par un matériau d'amortissement (3320) à cisaillement, et en ce que ledit matériau d'amortissement dépasse par au moins une ouverture (3321) de la dite extension (331) pour former la partie de contact (332) , laquelle est agencée pour venir en appui contre le boîtier de d'étrier (71) selon une direction parallèle à la direction de serrage de l'interface de fixation (P70, 701).
13. 13. Frein à disque de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un actionneur électrique incluant un groupe motoréducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes.
14. 14. Procédé d'optimisation d'un motoréducteur ou d'un frein d'un modèle existant, ou d'adaptation dudit motoréducteur ou frein à un modèle déterminé de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - pour un motoréducteur donné monté sur un frein donné et/ou sur un véhicule donné, détermination d'une fréquence à absorber, par essais physiques ou simulation numérique ; - en fonction de ladite fréquence, calcul d'un ou plusieurs paramètres géométriques et/ou de matériau définissant un amortisseur à ancrer sur ledit motoréducteur pour réaliser un motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
15. 15. Procédé de fabrication ou d'assemblage d'un motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 ou d'un frein selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - fabrication ou assemblage d'un groupe motoréducteur (1) d'un type déterminé ; - erj fonction d'une version de frein ou motoréducteur à réaliser, choix : o d'un type d'amortisseur (13, 33) à ancrer audit motoréducteur pour réaliser un motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, et/ou o d'une position dans laquelle fixer un tel amortisseur sur ledit motoréducteur ; et - fixation audit motoréducteur d'un amortisseur dudit type choisi et/ou dans ladite position choisie.