FR3136267A1 - Système de freinage à robustesse et résistance mécanique améliorée - Google Patents
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Abstract
L’invention se rapporte à un dispositif de serrage pour système de freinage destiné à exercer un déplacement relatif entre des éléments de friction à l’aide d’un actionneur électrique comportant un mécanisme (15) de conversion du mouvement de rotation d’un arbre de sortie de l’actionneur électrique en mouvement de translation du type vis à billes comportant un écrou couplé à une vis (17) par des billes et un mécanisme (19) de découplage radial et/ou tangentiel d’une butée (11) destinée à recevoir un élément de friction par rapport à une extrémité libre (17a) de la vis (17) du mécanisme (15) de conversion afin d’améliorer la résistance mécanique de ce dernier (15). Figure pour l’abrégé : figure 5
Description
L’invention se rapporte au domaine des systèmes de freinage pour véhicule, plus particulièrement des systèmes de freinage du type électromécanique.
Un système de freinage d’un véhicule notamment automobile comporte en général des dispositifs mécaniques de serrage comprenant notamment des éléments de friction, tels que des plaquettes de frein, reliés à un actionneur apte à rapprocher une paire de ces éléments de friction en direction de deux faces opposées d’un disque solidaire d’une roue du véhicule pour l’enserrer et ainsi freiner le véhicule par friction des éléments de friction contre le disque, ou de les écarter dans le but de cesser le freinage.
Dans le cas des systèmes de freinage du type électromécanique, les dispositifs mécaniques de serrage comportent au moins un actionneur électrique tel qu’un moteur muni d’un arbre de sortie rotatif. Par conséquent, ces dispositifs mécaniques de serrage du type électromécanique doivent comporter un mécanisme de conversion du mouvement de rotation de l’arbre de sortie de l’actionneur électrique en mouvement de translation nécessaire au rapprochement des éléments de friction ce qui les rend plus compliqués que ceux du type hydraulique.
En outre, au fur et à mesure de l’utilisation du système de freinage, les éléments de friction s’usent par la friction contre le disque. On comprend donc que la course du mécanisme de conversion doit prendre en compte cette variation de distance au fur et à mesure de l’usure, c'est-à-dire la diminution d’épaisseur, des éléments de friction.
Enfin, pendant la friction, une forte contrainte tangentielle est induite par le disque en mouvement contre les éléments de friction imposé notamment par l’inertie du véhicule. L’extrémité du mécanisme de conversion doit donc également être dimensionné afin de garantir une résistance à la fatigue engendrée par ces contraintes tangentielles répétées.
L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de serrage pour système de freinage garantissant des mouvements réversibles de serrage et de desserrage du disque par les éléments de friction qui soient fiables, c'est-à-dire notamment dont la contrainte axiale exercée par l’extrémité du mécanisme de conversion soit orientée de manière reproductible dans les deux sens de mouvement, mais également qui soient robustes, c'est-à-dire dont la durée de vie est compatible à celle du véhicule sans disfonctionnement.
À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de serrage pour système de freinage destiné à exercer un déplacement relatif entre des éléments de friction et comportant un bâti supportant un actionneur électrique destiné à fournir la force de serrage et un mécanisme de conversion du mouvement de rotation d’un arbre de sortie de l’actionneur électrique en mouvement de translation qui est couplé à l’actionneur électrique afin de permettre le mouvement de déplacement relatif entre les éléments de friction selon une direction rectiligne axiale,caractérisé en ce quele mécanisme de conversion est du type vis à billes comportant un écrou couplé à une vis par des billes eten ce quele dispositif de serrage comporte un mécanisme de découplage radial et/ou tangentiel d’une butée destinée à recevoir un élément de friction par rapport à une extrémité libre de la vis du mécanisme de conversion afin d’améliorer la résistance mécanique de ce dernier.
Avantageusement selon l'invention, le mécanisme de conversion permet, par l’utilisation de liaisons ponctuelles à l’aide des billes, de diminuer la friction entre la vis et l’écrou. On comprend donc que la transmission de force de l’actionneur électrique aura un rendement peu impacté, c'est-à-dire que peu de force sera absorbée par le mécanisme de conversion. En outre, la vis est déplacée selon des mouvements de grande précision et selon une usure des surfaces négligeable. Enfin, le mouvement de rotation de l’arbre de sortie de l’actionneur électrique converti en mouvement de translation est totalement réversible entre une position rapprochée des éléments de friction, dite de contact avec le disque, et une position éloignée des éléments de friction, dite de repos dans laquelle les éléments de friction ne touchent pas le disque, permettant de garantir une très grande fiabilité.
En outre, le mécanisme de découplage permet d’autoriser un débattement prédéterminé de la butée par rapport à l’extrémité de la vis permettant de limiter les contraintes aptes à mater le filet de vis et/ou la surface externe d’au moins une bille et/ou le taraudage de l’écrou. En effet, dans la position de contact des éléments de friction dans laquelle la vis du mécanisme de conversion saillit au maximum par rapport au bâti, toute contrainte dirigée en dehors de la direction axiale du mouvement de serrage – desserrage génère un moment excentrique selon la longueur totale de vis augmentant ladite contrainte, par le phénomène de bras de levier, de l’extrémité de la vis la plus proche de l’actionneur électrique contre les billes et l’écrou. C’est encore plus vrai dans le cas où les éléments de friction sont très usés.
Avantageusement selon l'invention, le mécanisme de découplage radial et/ou tangentiel diminue voire supprime tout phénomène de bras de levier et compense tout moment excentrique par déplacement de la butée par rapport à la vis pour ne transmettre qu’une proportion négligeable de contraintes non axiales aux billes et à l’écrou du mécanisme de conversion. On comprend donc que le matage et plus généralement la déformation des organes du mécanisme de conversion sont évités afin de garantir une grande robustesse, c'est-à-dire notamment ne pas avoir à changer le dispositif de serrage pendant au moins la durée d’utilisation du véhicule.
L’invention comporte en variante l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises seules ou en combinaison.
Le mécanisme de découplage radial et/ou tangentiel comporte un élément de liaison à pivot glissant entre la butée et l’extrémité libre de la vis afin de limiter la transmission aux billes du mécanisme de conversion, des contraintes radiales et/ou tangentielles reçues par la butée. On comprend donc qu’il est souhaité un premier degré de liberté en translation selon une direction tangentielle (perpendiculairement à la direction axiale et sensiblement parallèle aux surfaces de contact du disque de freinage) et un degré de liberté en rotation autour de la même direction tangentielle pour permettre dans une certaine mesure à la butée de « suivre » la direction tangentielle de contrainte de contact entre le disque et l’élément de friction en limitant la transmission non axiale de contraintes au mécanisme de conversion.
L’élément de liaison à pivot glissant comporte un corps dont une première extrémité coopère avec un siège de la butée et dont une deuxième extrémité est emboîtée avec jeu dans l’extrémité libre de la vis. C’est donc cette pièce couplée à la butée qui supportera principalement les contraintes non axiales entre le disque et l’élément de friction.
La première extrémité de l’élément de liaison à pivot glissant présente une surface de contact partiellement sphérique destinée à s’appuyer contre le fond du siège de la butée, ce dernier présentant une surface concave partiellement cylindrique à section circulaire orientée pour autoriser une translation tangentielle de la butée par rapport à l’élément de liaison à pivot glissant.
La première extrémité de l’élément de liaison à pivot glissant est bloquée dans le siège de la butée à l’aide d’une bride de manière à limiter le débattement de la translation tangentielle de la butée par rapport à l’élément de liaison à pivot glissant et à n’autoriser qu’une rotation autour de l’axe de translation tangentielle de la butée par rapport à l’élément de liaison à pivot glissant.
Le mécanisme de découplage est agencé pour autoriser une translation tangentielle jusqu’à deux millimètres de la butée par rapport à l’élément de liaison à pivot glissant et une rotation autour de l’axe de translation tangentielle jusqu’à deux degrés de la butée par rapport à l’élément de liaison à pivot glissant. De manière similaire, le mécanisme de découplage est agencé pour que l’emboîtement avec jeu de la deuxième extrémité dans l’extrémité libre de la vis autorise une rotation autour d’une direction tangentielle jusqu’à deux degrés de l’élément de liaison à pivot glissant par rapport à l’extrémité libre de la vis.
La paroi interne du siège de la butée est asymétrique et de forme complémentaire avec la paroi périphérique de la première extrémité de l’élément de liaison à pivot glissant afin d’empêcher la rotation relative entre la butée et l’élément de liaison à pivot glissant autour de la direction axiale. On peut notamment imaginer au moins un méplat de direction tangentielle présent sur la paroi interne du siège couplé à au moins un autre méplat de direction tangentielle présent sur la paroi périphérique de la première extrémité afin d’empêcher toute rotation autour de la direction axiale de serrage/desserrage. Bien entendu, une section polygonale de la paroi interne du siège de forme correspondante à celle de la paroi périphérique de la première extrémité permet d’obtenir un même effet.
L’emboîtement entre la deuxième extrémité de l’élément de liaison à pivot glissant et l’extrémité libre de la vis est de forme asymétrique afin d’empêcher la rotation relative entre l’extrémité libre de la vis et l’élément de liaison à pivot glissant autour de la direction axiale. On peut notamment imaginer une paroi interne de l’extrémité libre de la vis présentant une section polygonale couplée à la paroi périphérique de la deuxième extrémité avec une section polygonale de forme complémentaire afin d’empêcher toute rotation autour de la direction axiale de serrage/desserrage. Bien entendu, une section elliptique de la paroi interne de l’extrémité libre de la vis de forme complémentaire à celle de la paroi périphérique de la deuxième extrémité permet d’obtenir un même effet.
L’invention a également pour objet un système de freinage pour véhicule comportant une paire d’éléments de friction destinée à coopérer par friction avec un disque,caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de serrage tel que présenté plus haut agencé pour rapprocher la paire d’éléments de friction en direction de deux faces opposées du disque afin de l’enserrer. Le système de freinage est préférentiellement du type frein à disque à étrier flottant.
Enfin, l’invention a pour objet un véhiculecaractérisé en ce qu’il comprend un système de freinage tel que présenté plus haut.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Dans tout ce qui suit, les orientations sont les orientations des figures. En particulier, les termes « supérieur », « inférieur », « gauche », « droit », « au-dessus », « en-dessous », « vers l’avant » et « vers l’arrière » s’entendent généralement par rapport au sens de représentation des figures. Toutefois, on distingue en outre :
- une direction axiale A, confondue avec l’axe central de poussée des éléments 2a, 2b de friction ;
- une direction radiale R, perpendiculaire à la direction axiale A, passant par un rayon dans le plan médian du disque 3 ; et
- une direction tangentielle T, perpendiculaire à la direction axiale A, résultant de la friction par les éléments 2a, 2b de friction en rapprochement selon la direction axiale A appuyant contre le disque 3 en rotation selon un axe parallèle à la direction axiale A et solidaire avec d’une roue 5 d’un véhicule 4.
L'invention s'applique à tout type de système 1 de freinage, notamment ceux destinés à équiper des véhicules 4 à moteur de type tourisme, SUV (« Sport Utility Vehicle »), deux roues (notamment motos), avions, véhicules industriels choisis parmi camionnettes, « Poids - lourds » - c'est-à-dire métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors-la-route tels qu'engins agricoles ou de génie civil -, ou autres véhicules de transport ou de manutention. L’invention s’applique également aux véhicules non motorisés comme notamment une remorque, une semi-remorque ou une caravane.
Par « système 1 de freinage du type électromécanique », on entend tous les types de systèmes 1 de freinage comportant au moins un actionneur 12 électrique destiné à rapprocher des éléments 2a, 2b de friction entre eux afin de pincer latéralement un disque 3 solidaire en rotation d’une roue 5 de véhicule 4 pour le freiner.
Dans les exemples des figures 2 à 3, un système 1 de freinage avec un dispositif 7 de serrage du type à étrier flottant est utilisé, c'est-à-dire qu’un bâti 8, ou frein, comporte un actionneur 12 électrique sur un seul côté et est formé d’une chape 9 fixe par rapport au véhicule 4 et d’un étrier 10 déplaçable par rapport à la chappe 9 agencé pour rapprocher l’élément 2b de friction une fois que l’élément 2a de friction est en contact avec le disque 3. Un tel dispositif 7 de serrage du type à étrier flottant permet d’utiliser moins d’actionneurs 12 électriques et ainsi d’être plus compact.
Bien entendu, l’invention s’applique également à un système 1 de freinage avec un dispositif 7 de serrage du type à étrier fixe, c'est-à-dire qu’un bâti 8, formé d’un étrier 10 fixe par rapport au véhicule 4, comporte un actionneur 12 électrique pour chaque élément 2a, 2b de chaque côté du disque 3 pour rapprocher respectivement les éléments 2a, 2b de friction afin d’entrer en contact avec le disque 3.
Dans l’exemple illustré aux figures 2 à 10, l’invention se rapporte à un dispositif 7 de serrage destiné à exercer un déplacement relatif selon la direction axiale A entre des éléments 2a, 2b de friction. Une butée 11 est destinée à recevoir un élément 2a, 2b de friction, tels que au moins une plaquette de frein, à la manière d’un piston de système hydraulique. La butée 11 comporte au moins une rainure 11a permettant de coopérer avec l’élément 2a, 2b de friction sans rotation possible autour de la direction axiale A de manière directe (pas de pièce intermédiaire comme par exemple une nervure externe de l’élément 2a, 2b de friction) ou indirecte (pièce intermédiaire utilisée comme par exemple une clavette entre l’élément 2a, 2b de friction et la butée 11). Le dispositif 7 de serrage comporte un bâti 8 supportant un actionneur 12 électrique destiné à fournir la force de serrage par la butée 11 et tous les organes de puissance et de contrôle associés afin notamment de gérer l’amplitude et la force de rapprochement. Le bâti 8 reçoit également un mécanisme 15 de conversion du mouvement de rotation d’un arbre 13 de sortie de l’actionneur 12 électrique en mouvement de translation selon la direction axiale A. Dans l’exemple illustré à la , le mécanisme 15 de conversion est couplé à l’actionneur 12 électrique à l’aide d’un rouage 14 réducteur. Il est donc obtenu un mouvement de déplacement relatif entre les éléments 2a, 2b de friction selon une direction rectiligne sensiblement axiale A.
Avantageusement selon l'invention, le mécanisme 15 de conversion est du type vis à billes. Le mécanisme 15 de conversion comporte principalement un écrou 16, une vis 17 et des billes 18. L’extrémité libre 17a de la vis 17 est déplacée par translation selon la direction axiale A grâce au filet externe de la vis qui est couplé au taraudage de l’écrou 16 par l’intermédiaire de billes 18. La rotation de l’écrou 16 est commandée quand l’arbre 13 de sortie de l’actionneur 12 électrique imprime une rotation. La vis 17 sans fin est également entraînée en rotation par guidage des billes 18 dans l’écrou 16 en engendrant un déplacement en translation de l’extrémité libre 17a de la vis 17 par rapport au bâti 8 selon la direction axiale A.
Avantageusement selon l'invention, le mécanisme 15 de conversion permet, par l’utilisation de liaisons ponctuelles à l’aide des billes 18, de diminuer le frottement entre la vis 17 et l’écrou 16. On comprend donc que la transmission de force de l’actionneur 12 électrique aura un rendement peu impacté, c'est-à-dire que peu de force sera absorbée par le mécanisme 15 de conversion. En outre, la vis 17 est déplacée selon des mouvements de grande précision et selon une usure des surfaces négligeable. Enfin, le mouvement de rotation de l’arbre 13 de sortie de l’actionneur 12 électrique converti en mouvement de translation selon la direction axiale A est totalement réversible entre une position rapprochée des éléments 2a, 2b de friction, dite de contact avec le disque 3, et une position éloignée des éléments 2a, 2b de friction, dite de repos dans laquelle les éléments 2a, 2b de friction ne touchent pas le disque 3 illustrée à la , permettant de garantir une très grande fiabilité. De manière connue, une translation selon une distance dépendante de l’usure, c'est-à-dire de l’épaisseur, des éléments 2a, 2b est réalisée entre la position de contact et la position de repos.
Avantageusement selon l'invention, le dispositif 7 de serrage comporte un mécanisme 19 de découplage radial et/ou tangentiel de la butée 11 destinée à recevoir un élément 2a, 2b de friction par rapport à l’extrémité libre 17a de la vis 17 du mécanisme 15 de conversion afin d’améliorer la résistance mécanique de ce dernier. En effet, le mécanisme 19 de découplage permet d’autoriser un débattement prédéterminé, c'est-à-dire préférentiellement deux degrés de liberté, de la butée 11 par rapport à l’extrémité 17a de la vis 17 permettant de limiter les contraintes aptes à mater le filet de vis 17 et/ou la surface externe d’au moins une bille 18 et/ou le taraudage de l’écrou 16.
En effet, dans la position de contact des éléments 2a, 2b de friction dans laquelle la vis 17 du mécanisme 15 de conversion saillit au maximum par rapport au bâti 8, toute contrainte dirigée en dehors de la direction axiale A du mouvement de serrage – desserrage génère un moment excentrique selon la longueur totale de vis 17 augmentant ladite contrainte, par le phénomène de bras de levier, de l’extrémité de la vis 17 la plus proche de l’actionneur 12 électrique contre les billes 18 et l’écrou 16. C’est encore plus vrai dans le cas où les éléments 2a, 2b de friction sont très usés dans lequel la distance de translation est augmentée en augmentant encore davantage le phénomène de bras de levier. Les contraintes radiales et surtout tangentielles résultent de frottement des éléments 2a, 2b de friction sur le disque 3.
Avantageusement selon l'invention, le mécanisme 15 de découplage radial et/ou tangentiel diminue voire supprime tout phénomène de bras de levier et compense tout moment excentrique par déplacement de la butée 11 par rapport à la vis 17 pour ne transmettre qu’une proportion négligeable de contraintes non axiales aux billes 18 et à l’écrou 16 du mécanisme 15 de conversion. On comprend donc que le matage et, plus généralement, la déformation des organes du mécanisme 15 de conversion sont évités afin de garantir une grande robustesse, c'est-à-dire notamment ne pas avoir à changer le dispositif 7 de serrage pendant au moins la durée d’utilisation du véhicule 4.
Le mécanisme 19 de découplage radial et/ou tangentiel comporte un élément 21 de liaison et une bride 23. L’élément 21 forme préférentiellement au moins une liaison du type à pivot glissant entre la butée 11 et l’extrémité libre 17a de la vis 17 afin de limiter la transmission aux billes 18 du mécanisme 15 de conversion, des contraintes radiales et/ou tangentielles reçues par la butée 11.
On comprend donc qu’il est souhaité un premier degré de liberté en translation β, -β selon une direction tangentielle T (perpendiculairement à la direction axiale A comme illustré notamment à la ) et un degré de liberté en rotation α, -α autour de la même direction tangentielle T (comme illustré notamment à la ) pour permettre, dans une certaine mesure, à la butée 11 de « suivre » les directions radiale et/ou tangentielle de contrainte de contact entre le disque 3 et l’élément 2a, 2b de friction en limitant la transmission non axiale de contraintes au mécanisme 15 de conversion.
L’élément 21 de liaison à pivot glissant comporte ainsi un corps 21a allongé et de forme globalement cylindrique destiné à articuler la butée 11 par rapport à l’extrémité libre 17a de la vis 17. Comme illustré dans l’exemple illustré aux figures 5-6 et 9-10, le corps 21a comporte une première extrémité 20 dont la surface de contact 20a est destinée à s’appuyer contre le fond 24c d’un siège 24 de la butée 11. La surface de contact 20a est préférentiellement de forme partiellement sphérique et le fond 24c du siège 24 de la butée 11 présente, de manière préférée, une surface concave partiellement cylindrique à section circulaire orientée pour autoriser une translation β, -β tangentielle de la butée 11 par rapport à l’élément 21 de liaison à pivot glissant mais également notamment une rotation α, -α autour de la même direction tangentielle T que la translation. C’est donc cet élément 11 de liaison couplé à la butée 11 qui supportera principalement les contraintes non axiales entre le disque 3 et l’élément 2a, 2b de friction.
Dans le but d’empêcher une rotation autour de la direction radiale et de borner les translation α, -α et rotation β, -β tangentielles, la première extrémité 20 de l’élément 21 de liaison à pivot glissant est bloquée dans le siège 24 de la butée 11 à l’aide d’une bride 23. Plus précisément, la bride 23 comporte un corps 23a généralement annulaire dont l’ouverture 23d centrale reçoit le corps 21a de l’élément 21 de liaison. Le corps 23a comporte une collerette formant un élément 23e d’attache contre la surface externe de l’anneau 11c formé par l’évidement 11b annulaire dans la butée 11. On comprend que la surface de contact 20a est maintenue contre le fond 24c du siège 24 de la butée 11 par emboîtement élastique du diamètre interne de l’élément 23e d’attache contre le diamètre externe de l’anneau 11c.
Préférentiellement, le mécanisme 19 de découplage est agencé pour autoriser une translation β, -β tangentielle jusqu’à deux millimètres de la butée 11 par rapport à l’élément 21 de liaison à pivot glissant, c’est-à-dire le débattement maximal possible (entre β et -β) de l’élément 21 de liaison selon la direction tangentielle dans l’ouverture 23d de la bride 23 par butée de la paroi périphérique 20b contre respectivement les éléments 23c de limitation en translation de la bride 23.
En outre, le mécanisme 19 de découplage est agencé pour autoriser une rotation α, -α autour de l’axe de translation tangentielle T jusqu’à deux degrés de la butée 11 par rapport à l’élément 21 de liaison à pivot glissant, c’est-à-dire le débattement angulaire maximal possible (entre α et -α) de l’élément 21 de liaison autour de la direction tangentielle T dans l’ouverture 23d de la bride 23 par butée de la surface arrière 20c contre respectivement les éléments 23b de limitation en rotation de la bride 23. On remarque également que les formes complémentaires de la surface arrière 20c et des éléments 23b de limitation en rotation limitent voire empêchent la rotation radiale et les translations axiale et radiale de la butée 11 par rapport à l’élément 21 de liaison ce qui favorise la translation β, -β tangentielle.
Enfin, dans le but d’empêcher la rotation relative entre la butée 11 et l’élément 21 de liaison à pivot glissant autour de la direction axiale A, la paroi interne 24a, 24b du siège 24 de la butée 11 est asymétrique et de forme complémentaire avec la paroi périphérique 20b de la première extrémité 20 de l’élément 21 de liaison à pivot glissant. Dans l’exemple illustré aux figures 5-6 et 9-10, la paroi interne comporte au moins une partie 24a (deux parties 24a parallèles visibles à la ) formant un méplat de direction tangentielle, c'est-à-dire une surface plane, de forme complémentaire avec un méplat de la paroi périphérique 20b de l’élément 21 de liaison afin d’empêcher toute rotation autour de la direction axiale A de serrage/desserrage.
Dans l’exemple illustré à la , les deux parties 24a parallèles sont reliées entre elles latéralement par des parties 24b en arc de cercle pour former la paroi interne du siège 24. Les parties 24b en arc de cercle n’ont pas nécessairement à être de forme complémentaire à la paroi périphérique 20b de l’élément 21 de liaison car elles ne sont pas destinées à entrer en contact avec, ce sont les éléments 23c de limitation en translation de la bride 23 qui ont cette fonction comme suggéré à la . Bien entendu, une section polygonale de la paroi interne du siège 24 de forme correspondante à celle de la paroi périphérique 20b de la première extrémité 20 permettrait d’obtenir un même effet.
Comme illustré dans l’exemple illustré aux figures 5-7 et 9-10, le corps 21a comporte une deuxième extrémité 22 destinée à être emboîtée avec jeu dans l’extrémité libre 17a de la vis 17. Plus précisément, la surface de contact 22a et la paroi périphérique 22b de la deuxième extrémité 22 ont préférentiellement des formes complémentaires respectivement au fond 17c et à la paroi interne 17b de l’extrémité libre 17a de la vis 17 afin d’empêcher la rotation relative entre l’extrémité libre 17a de la vis 17 et l’élément 21 de liaison à pivot glissant autour de la direction axiale mais autoriser des rotations tangentielle γ, -γ et radiale δ, -δ relatives entre l’élément 21 de liaison et la vis 17 afin notamment de pouvoir « suivre » les mouvements de la liaison à pivot glissant de la première extrémité 20.
Dans l’exemple illustré aux figures 5-7 et 9-10, la surface de contact 22a et le fond 17c sont de formes partiellement sphériques complémentaires respectivement convexe et concave afin, grâce aux jeux de l’emboîtement, d’autoriser, dans une certaine mesure des rotations tangentielle γ, -γ et radiale δ, -δ relatives entre l’élément 21 de liaison et la vis 17. Le mécanisme 19 de découplage est agencé pour autoriser des rotations tangentielle γ, -γ et radiale δ, -δ relatives entre l’élément 21 de liaison et la vis 17 jusqu’à deux degrés, c’est-à-dire le débattement angulaire maximal possible (entre γ et -γ et entre δ et -δ) de l’élément 21 de liaison respectivement autour de la direction tangentielle T et de la direction radiale R par butée de la paroi périphérique 22b de l’élément 21 de liaison contre la paroi interne 17b de l’extrémité libre 17a de la vis 17.
De plus, les sections de la paroi périphérique 22b de la deuxième extrémité 22 et de la paroi interne 17b de l’extrémité libre 17a de la vis 17 sont de formes asymétriques complémentaires afin d’empêcher la rotation relative entre l’extrémité libre 17a de la vis 17 et l’élément 21 de liaison à pivot glissant autour de la direction axiale. Dans l’exemple illustré aux figures 5-7 et 9-10, les sections de la paroi périphérique 22b de la deuxième extrémité 22 et de la paroi interne 17b de l’extrémité libre 17a de la vis 17 sont polygonales (octogonales aux figures 5 et 7). Bien entendu, une section elliptique de la paroi interne 17b de l’extrémité libre 17a de la vis 17 de forme complémentaire à celle de la paroi périphérique 22b de la deuxième extrémité 22 permet d’obtenir un même effet.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et variantes présentés et d'autres modes de réalisation et variantes apparaîtront clairement à l'homme du métier. Ainsi, les modes de réalisation et variantes sont combinables entre eux sans sortir du cadre de l’invention. À titre nullement limitatif, d’autres géométries de l’élément 21 de liaison et/ou du siège 24 et/ou de l’emboîtement entre l’extrémité libre 17a de la vis 17 et l’élément 21 de liaison sont possibles, voire même que la liaison à pivot glissant soit intervertie avec la liaison par emboîtement avec jeu sans sortir du cadre de l’invention.
Liste de références
1 - système de freinage
2a - élément de friction
2b - élément de friction
3 - disque
4 - véhicule
5 - roue
7 - dispositif de serrage
8 - bâti
9 - chape
10 - étrier
11 - butée
11a - rainure
11b - évidement annulaire
11c - anneau d’attache
12 - actionneur électrique
13 - arbre de sortie
14 - rouage de réduction
15 - mécanisme de conversion
16 - écrou
17 - vis
17a - extrémité libre de vis
17b - paroi interne de l’extrémité libre de vis
17c - fond de l’extrémité libre de vis
18 - billes
19 - mécanisme de découplage radial et/ou tangentiel
20 - première extrémité de l’élément de liaison
20a - surface de contact de la première extrémité
20b - paroi périphérique de la première extrémité
20c - surface arrière de la première extrémité
21 - élément de liaison
21a - corps de l’élément de liaison
22 - deuxième extrémité de l’élément de liaison
22a - surface de contact de la deuxième extrémité
22b - paroi périphérique de la deuxième extrémité
23 - bride
23a - corps de la bride
23b - élément de limitation en rotation de la bride
23c - élément de limitation en translation de la bride
23d - ouverture de la bride
23e - élément d’attache de la bride
24 - siège de la butée
24a - partie de la paroi interne formant un méplat de direction tangentielle
24b - partie de la paroi interne en arc de cercle
24c - fond du siège de la butée
α - rotation tangentielle relative entre l’élément de liaison et la butée
β - translation tangentielle relative entre l’élément de liaison et la butée
γ - rotation tangentielle relative entre l’élément de liaison et la vis
δ - rotation radiale relative entre l’élément de liaison et la butée
Claims (11)
- Dispositif (7) de serrage pour système (1) de freinage destiné à exercer un déplacement relatif entre des éléments (2a, 2b) de friction et comportant un bâti (8) supportant un actionneur (12) électrique destiné à fournir la force de serrage et un mécanisme (15) de conversion du mouvement de rotation d’un arbre (13) de sortie de l’actionneur (12) électrique en mouvement de translation qui est couplé à l’actionneur (12) électrique afin de permettre le mouvement de déplacement relatif entre les éléments (2a, 2b) de friction selon une direction rectiligne axiale (A),caractérisé en ce quele mécanisme (15) de conversion est du type vis à billes comportant un écrou (16) couplé à une vis (17) par des billes (18) eten ce quele dispositif (7) de serrage comporte un mécanisme (19) de découplage radial et/ou tangentiel d’une butée (11) destinée à recevoir un élément (2a, 2b) de friction par rapport à une extrémité libre (17a) de la vis (17) du mécanisme (15) de conversion afin d’améliorer la résistance mécanique de ce dernier (15).
- Dispositif (7) de serrage selon la revendication précédente, dans lequel le mécanisme (19) de découplage radial et/ou tangentiel comporte un élément (21) de liaison à pivot glissant entre la butée (11) et l’extrémité libre de la vis (17) afin de limiter la transmission aux billes (18) du mécanisme (15) de conversion, des contraintes radiales et/ou tangentielles reçues par la butée (11).
- Dispositif (7) de serrage selon la revendication précédente, dans lequel l’élément (21) de liaison à pivot glissant comporte un corps (21a) dont une première extrémité (20) coopère avec un siège (24) de la butée (11) et dont une deuxième extrémité (22) est emboîtée avec jeu dans l’extrémité libre (17a) de la vis (17).
- Dispositif (7) de serrage selon la revendication précédente, dans lequel la première extrémité (20) de l’élément (21) de liaison à pivot glissant présente une surface de contact (20a) partiellement sphérique destinée à s’appuyer contre le fond (24c) du siège (24) de la butée (11), ce dernier (24c) présentant une surface concave partiellement cylindrique à section circulaire orientée pour autoriser une translation tangentielle (β, -β) de la butée (11) par rapport à l’élément (21) de liaison à pivot glissant.
- Dispositif (7) de serrage selon la revendication précédente, dans lequel la première extrémité (20) de l’élément (21) de liaison à pivot glissant est bloquée dans le siège (24) de la butée (11) à l’aide d’une bride (23) de manière à limiter le débattement de la translation tangentielle (β, -β) de la butée (11) par rapport à l’élément (21) de liaison à pivot glissant et la rotation (α, -α) autour de l’axe (T) de translation tangentielle (β, -β) de la butée (11) par rapport à l’élément (21) de liaison à pivot glissant.
- Dispositif (7) de serrage selon la revendication précédente, dans lequel le mécanisme (19) de découplage est agencé pour autoriser une translation tangentielle (β, -β) jusqu’à 2 mm de la butée (11) par rapport à l’élément (21) de liaison à pivot glissant et une rotation (α, -α) autour de l’axe (T) de translation tangentielle (α, -α) jusqu’à 2 ° de la butée (11) par rapport à l’élément (21) de liaison à pivot glissant.
- Dispositif (7) de serrage selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel la paroi interne (24a, 24b) du siège (24) de la butée (11) est asymétrique et de forme complémentaire avec la paroi périphérique (20b) de la première extrémité (20) de l’élément (21) de liaison à pivot glissant afin d’empêcher la rotation relative entre la butée (11) et l’élément (21) de liaison à pivot glissant autour de la direction axiale (A).
- Dispositif (7) de serrage selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, dans lequel l’emboîtement entre la deuxième extrémité (22) de l’élément (21) de liaison à pivot glissant et l’extrémité libre (17a) de la vis (17) est de forme complémentaire afin d’empêcher la rotation relative entre l’extrémité libre (17a) de la vis (17) et l’élément (21) de liaison à pivot glissant autour de la direction axiale (A).
- Système (1) de freinage pour véhicule comportant une paire d’éléments (2a, 2b) de friction destinée à coopérer par friction avec un disque (3),caractérisé en ce qu’il comporte au moins un dispositif (7) de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes pour rapprocher la paire d’éléments (2a, 2b) de friction vers deux faces opposées du disque (3) afin de l’enserrer.
- Système (1) de freinage selon la revendication précédente, étant du type frein à disque à étrier flottant.
- Véhicule (4)caractérisé en ce qu’il comprend au moins un système (1) de freinage selon la revendication 9 ou 10.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| WO2001038750A1 (fr) * | 1999-11-23 | 2001-05-31 | Skf Engineering And Research Centre B.V. | Actionneur avec compensation de desalignement |
| FR2849136A1 (fr) * | 2002-12-20 | 2004-06-25 | Bosch Gmbh Robert | Moteur de frein a disque a rattrapage d'usure, et frein a disque equipe d'un tel moteur |
| US20210062899A1 (en) * | 2019-08-28 | 2021-03-04 | Koyo Bearings North America Llc | Segmented spring for a ball screw |
-
2022
- 2022-06-06 FR FR2205410A patent/FR3136267B1/fr active Active
-
2023
- 2023-05-25 WO PCT/EP2023/064087 patent/WO2023237348A1/fr unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001038750A1 (fr) * | 1999-11-23 | 2001-05-31 | Skf Engineering And Research Centre B.V. | Actionneur avec compensation de desalignement |
| FR2849136A1 (fr) * | 2002-12-20 | 2004-06-25 | Bosch Gmbh Robert | Moteur de frein a disque a rattrapage d'usure, et frein a disque equipe d'un tel moteur |
| US20210062899A1 (en) * | 2019-08-28 | 2021-03-04 | Koyo Bearings North America Llc | Segmented spring for a ball screw |
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