FR3141976A1 - Frein tel qu’un frein à disque de véhicule automobile comprenant un dispositif d’actionnement électromécanique au moins pour le frein de stationnement - Google Patents

Frein tel qu’un frein à disque de véhicule automobile comprenant un dispositif d’actionnement électromécanique au moins pour le frein de stationnement Download PDF

Info

Publication number
FR3141976A1
FR3141976A1 FR2211869A FR2211869A FR3141976A1 FR 3141976 A1 FR3141976 A1 FR 3141976A1 FR 2211869 A FR2211869 A FR 2211869A FR 2211869 A FR2211869 A FR 2211869A FR 3141976 A1 FR3141976 A1 FR 3141976A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
rod
screw
brake
nut
actuating piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2211869A
Other languages
English (en)
Inventor
Pascal Champion
Fabien Chaigneau
Xavier Labarre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo France SAS
Original Assignee
Hitachi Astemo France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Astemo France SAS filed Critical Hitachi Astemo France SAS
Priority to FR2211869A priority Critical patent/FR3141976A1/fr
Publication of FR3141976A1 publication Critical patent/FR3141976A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/741—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on an ultimate actuator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/224—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
    • F16D55/225—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads
    • F16D55/226—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads in which the common actuating member is moved axially, e.g. floating caliper disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/02—Fluid pressure
    • F16D2121/04—Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/24—Electric or magnetic using motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/40—Screw-and-nut

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

L’invention concerne un frein (1) tel qu’un frein à disque comprenant un boîtier (11) dans lequel est logé un actionneur électromécanique du type comportant -un piston d’actionnement (13) pour exercer une pression contre au moins un patin (17) du frein à disque (1), - un mécanisme vis-écrou, pour appliquer un effort axial de poussée sur le piston d’actionnement (13) sous l’effet d’un entraînement en rotation de la vis (2) qui engendre dans un sens une course d’appui de l’écrou (3) vers et contre le piston d’actionnement (13) et, dans le sens opposé, une course de retrait de l’écrou (3) pour cesser la poussée axiale sur le piston d’actionnement (13). L’invention consiste en ce que la vis (2) comprend une tige (20) et une collerette (24) s’étendant en saillie radiale autour de la tige (20), la collerette (24) étant réalisée en un matériau présentant une dureté supérieure à celle du matériau de la tige (20). Figure 2

Description

Frein tel qu’un frein à disque de véhicule automobile comprenant un dispositif d’actionnement électromécanique au moins pour le frein de stationnement
L’invention se rapporte à un frein tel qu’un frein à disque de véhicule automobile comprenant un dispositif d’actionnement électromécanique au moins pour le frein de stationnement.
L’invention se rapporte également audit dispositif d’actionnement comprenant
- un piston d’actionnement, et
- un mécanisme vis-écrou destiné à appliquer un effort axial de poussée sur le piston d’actionnement à partir d'un entraînement rotatif.
Le domaine de l’invention est le domaine automobile et plus particulièrement les dispositifs d’actionnement du type piston/vis-écrou présents dans les ensembles de freinage comportant un piston pour l’actionnement d’au moins un patin de frein à disque. L’invention est particulièrement adaptée pour coopérer avec n’importe quel type d’actionneur. Ce type d’ensemble peut être mis en œuvre dans les étriers de frein à piston.
Dans un véhicule, en particulier routier, la fonction de frein de stationnement et/ou de secours consiste à appliquer et maintenir un serrage de patins de freins liés à une partie solidaire du châssis, sur une partie mobile en rotation qui est liée à une ou plusieurs roues, typiquement un disque ou un tambour.
Dans les freins à disque, le frein de stationnement comprend un dispositif d’actionnement électromécanique pourvu d’un système vis-écrou pour exercer un appui linéaire sur le patin de frein, par l’intermédiaire d’un piston. Une telle configuration est par exemple décrite dans le document FR2999257. Ce type de configuration existe pour un fonctionnement électrique seul, ou en combinaison avec un actionnement hydraulique de ce piston ou d’un autre.
Ainsi, un dispositif d’actionnement électrique selon cet état de la technique comprend un piston de frein pour un étrier de freinage, le piston de frein étant agencé et configuré pour être entraîné en translation par le mécanisme vis-écrou, à partir d’un entraînement rotatif. Le piston de frein présente généralement une forme de pot cylindrique dont le fond forme une face d’appui prévue pour exercer un effort axial sur un patin de frein qui est destiné à serrer un disque de frein, tandis que la paroi latérale cylindrique définit un compartiment dans lequel est logé le système vis/écrou. Le piston de frein est immobilisé en rotation dans un compartiment du boîtier de frein. L’entrainement en rotation est prévu pour entraîner en rotation la vis du mécanisme vis-écrou, tandis que l’écrou du mécanisme vis-écrou est immobilisé en rotation dans le logement du piston, et est agencé et configuré pour se déplacer en translation dans le logement du piston lorsque la vis est entraînée en rotation.
Selon un premier sens de rotation de la vis, l’écrou est entraîné en translation vers la face arrière de l’extrémité d’appui du piston pour appliquer un effort axial de poussée selon une course dite d’appui contre le piston. Dans le sens de rotation opposé, l’écrou est entraîné en translation dans le sens inverse et cesse d’appliquer un effort axial contre l’extrémité d’appui du piston et s’écarte de celle-ci selon une course dite de retrait.
L’écrou se présente généralement sous la forme d’un manchon présentant la forme d’un tube cylindrique dont l’alésage taraudé coopère avec la tige filetée de la vis. Le manchon d’appui comprend une tête présentant une face d’appui axial agencée et configurée pour prendre appui contre l’extrémité d’appui du piston de frein.
Le manchon est logé bloqué en rotation dans le piston de sorte que sous l’effet de la rotation de la vis, le manchon se déplace axialement dans le logement du piston.
La vis présente un tronçon de tige fileté avant, monté vissé dans l’alésage taraudé de l’écrou. La vis comporte en outre une collerette radiale et un tronçon de tige arrière présentant des moyens de connexion permettant la liaison de la vis avec un arbre d’entraînement en rotation d’un groupe moto-réducteur.
Le compartiment du boitier de frein permet donc le logement du piston et du mécanisme vis/écrou, la collerette radiale de la vis venant en appui soit à l’extrémité du piston soit contre le boîtier du frein, contribuant ainsi à garantir le centrage approprié du système vis-écrou par rapport au piston.
Cependant, l’entraînement en rotation de la vis lors de l’actionnement du piston d’actionnement génère un frottement de la collerette radiale contre les extrémités du piston d’actionnement et/ou du compartiment du boitier de frein. Ce frottement peut conduire à une usure de la collerette de la vis ce qui peut ensuite générer un dysfonctionnement du frein, en créant par exemple un jeu dans le positionnement axial du mécanisme vis/écrou dans le piston d’actionnement et donc un jeu dans la course du piston d’actionnement.
Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique, et en particulier de proposer un frein dans lequel l’usure liée au frottement de la collerette de la vis de l’ensemble piston/vis-écrou est limitée voire même empêchée.
A cet effet, l’invention a pour objet un frein tel qu’un frein à disque comprenant un boîtier dans lequel est logé un dispositif d’actionnement électromécanique du type comportant
-un piston d’actionnement pour exercer une pression contre au moins un patin du frein à disque,
- un mécanisme vis-écrou, pour appliquer un effort axial de poussée sur le piston d’actionnement sous l’effet d’un entraînement en rotation de la vis qui engendre dans un sens une course d’appui de l’écrou vers et contre le piston d’actionnement et, dans le sens opposé, une course de retrait de l’écrou pour cesser la poussée axiale sur le piston d’actionnement, caractérisé en ce que la vis comprend une tige et une collerette s’étendant en saillie radiale autour de la tige, la collerette étant réalisée en un matériau présentant une dureté supérieure à celle du matériau constituant la tige.
Ainsi de manière avantageuse, la collerette étant réalisée en un matériau de dureté plus élevée que celle du matériau constituant la tige, l’usure de la collerette en fonctionnement du mécanisme vis/écrou est mieux maîtrisée, ce qui permet de limiter les risques de dysfonctionnement du frein du fait de cette usure liée aux frottements de la collerette lors de l’entraînement en rotation de la vis.
De préférence, la tige de la vis est réalisée en acier et présente une dureté Vickers entre 320 et 380 HV, tandis que la collerette est en acier présentant une dureté Vickers entre 650 et 740 HV (équivalent dureté Rockwell entre 58 et 62 HRC) tel que l’acier C75S, cette dureté étant ainsi supérieure à celle du matériau de la tige.
La tige de la vis est réalisée de préférence par roulage de l’acier puis trempe et revenu pour présenter une dureté Vickers entre 320-380 HV.
Selon une première forme de réalisation, la vis est constituée d’une tige sur laquelle est assemblée une rondelle constituant la collerette s’étendant radialement autour de la tige, la rondelle ou collerette étant réalisée en un matériau présentant une dureté supérieure à celle du matériau constituant la tige.
Ainsi, la tige et la collerette sont fabriquées sous forme de pièces distinctes qui sont ensuite assemblées par emmanchement à force, collage, etc. On peut également réaliser la fixation de la collerette par vissage sur la tige.
Selon une autre forme de réalisation, la vis comporte une tige et une collerette s’étendant en saillie radiale autour de la tige, réalisée en matériaux différents, la collerette étant surmoulée sur la tige.
Avantageusement, l’utilisation pour la collerette d’un matériau de dureté plus élevée que celui de la tige permet ainsi d’obtenir un mécanisme vis/écrou présentant une durée de fonctionnement améliorée dans le temps sans impliquer une augmentation des coûts de fabrication. En effet, la vis étant généralement fabriquée d’une seule pièce, c’est-à-dire par moulage d’un seul matériau, augmenter la dureté du matériau aurait conduit à une augmentation des coûts de fabrication.
Par ailleurs, afin de protéger cette collerette de la vis, il est aussi classique d’ajouter une rondelle de protection, ce qui génère non seulement un coût supplémentaire mais augmente le poids du frein dans son ensemble.
De plus, en proposant de fabriquer indépendamment la tige et la collerette de la vis, on augmente la dureté du matériau utilisé pour fabriquer ladite collerette tout en limitant l’épaisseur de la collerette de la vis.
La vis du mécanisme vis-écrou selon l’invention comprend une tige dont un tronçon dit avant est fileté pour coopérer avec l’écrou et dont le tronçon arrière permet notamment le raccordement à des moyens d’entraînement en rotation.
Afin de faciliter la mise en place de la collerette sur la tige, on prévoit entre le tronçon avant fileté et le tronçon arrière, un tronçon intermédiaire de la tige sous forme d’une partie annulaire ou bague ménagée en saillie radiale, par rapport aux tronçons avant et arrière, et qui forme une butée de positionnement de la collerette.
Cette partie annulaire est de préférence discontinue, formant une découpe ou encoche dans la partie annulaire.
La collerette est constituée d’une rondelle dont le diamètre du perçage central est de dimensions complémentaires aux dimensions du diamètre de la tige, cette rondelle étant donc engageable sur la tige pour y être assemblée dessus. De plus, la collerette étant réalisée indépendamment de la tige, la forme et l’état de surface de la rondelle formant la collerette, notamment la face destinée à venir en appui contre le piston d’actionnement ou le boîtier sont plus facilement maîtrisés et il est possible de prévoir des rondelles de dimensions et/ou de forme différentes adaptables sur une même tige de vis.
De préférence, la rondelle formant la collerette est conformée de manière à présenter une forme tronconique, la face d’appui de la collerette présentant un diamètre plus petit que le diamètre de la face opposée de la collerette, les deux faces étant raccordées par une paroi latérale pour former le tronc de cône. Cette forme tronconique de la collerette permet avantageusement une coopération de la paroi latérale de la collerette qui s’appuie sur une surface complémentaire ménagée sur le compartiment ou le piston d’actionnement et permet un centrage axial du mécanisme vis/écrou.
De plus, sur la face d’appui de la collerette à la périphérie du trou central de la rondelle est ménagé un élément, de préférence sous forme d’un doigt, s’étendant en saillie axiale et radiale, ledit élément et la découpe de la partie annulaire de la tige de la vis, étant de forme et dimensions complémentaires, ce qui permet un engagement par coopération de forme de cet élément en saillie axiale et radiale de la collerette avec la découpe de la partie annulaire.
Le mécanisme vis/écrou est engagé dans le logement du piston d’actionnement et le dispositif d’actionnement, piston/mécanisme vis-écrou, est logé dans un compartiment du boîtier du frein.
L’invention a également pour objet un dispositif d’actionnement électromécanique pour frein tel qu’un frein à disque du type comportant
-un piston d’actionnement pour exercer une pression contre au moins un patin du frein à disque,
- un mécanisme vis-écrou, pour appliquer un effort axial de poussée sur le piston d’actionnement sous l’effet d’un entraînement en rotation de la vis qui engendre dans un sens une course d’appui de l’écrou vers et contre le piston d’actionnement et, dans le sens opposé, une course de retrait de l’écrou pour cesser la poussée axiale sur le piston d’actionnement, dans lequel la vis comprend une tige et une collerette s’étendant en saillie radiale autour de la tige, la collerette étant réalisée en un matériau présentant une dureté supérieure à celle du matériau de la tige.
Selon un autre aspect de l’invention, conforme à l’un ou plusieurs des aspects précédents, il est prévu un procédé d'assemblage d'un frein comprenant un ensemble piston/vis-écrou selon l’invention, comprenant les étapes suivantes :
L’assemblage d’un frein tel qu’un frein à disque comprenant un dispositif d’actionnement selon l’invention. Cet assemblage comprend les étapes suivantes :
- fourniture d'un écrou d'appui, présentant une géométrie intérieure déterminée ;
- fourniture d'un piston d’actionnement de frein comportant un logement d’appui agencé pour recevoir un effort de poussée axiale de la part dudit écrou d'appui et présentant une forme anti-rotation d'une géométrie déterminée ;
- fourniture d’une rondelle et d’une tige, le matériau de la rondelle étant d’une dureté supérieure à celle de la tige, assemblage de la rondelle sur la tige pour former une vis à collerette radiale pour entraîner en translation l’écrou d’appui dans le logement d‘appui,
- assemblage du piston d’actionnement, de l’écrou et de la vis pour former un ensemble d’actionnement.
L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’une vis constituée d’une tige et d’une collerette s’étendant radialement autour de la tige, pour un mécanisme vis-écrou d’un dispositif d’actionnement pour un frein selon l’invention, comprenant la fabrication d’une tige et d’une collerette en des matériaux différents et l’assemblage de la collerette sur ladite tige.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de modes de réalisation nullement limitatifs, au regard de figures annexées qui représentent :
une vue en coupe longitudinale selon l'axe principal d’un frein à disque selon l'invention ;
une vue partiellement en coupe d’un ensemble piston/vis-écrou d’un frein selon un autre mode de réalisation de l‘invention;
une vue depuis l’arrière en perspective éclatée d’un mécanisme vis/écrou selon la ;
une vue depuis l’arrière en perspective éclatée du mécanisme vis/écrou avec la vis assemblée selon la ; et
une vue en perspective latérale d’une vis d’un mécanisme vis/écrou selon l’invention.
En est illustré un frein à disque 1 à étrier flottant avec freinage de service hydraulique et frein de stationnement électrique, qui comprend un étrier de frein à disque 10, constitué d’un boîtier 11 et de doigts 101 enserrant un disque 19 et ses pistes de frottement entre des garnitures de frottement ou "plaquettes" 17, 18. A titre d'exemple, dans ce montage de type étrier "coulissant", ces éléments sont serrés contre les doigts 101 de l'étrier sous l’effet d’un piston d’actionnement 13 logé dans un compartiment 150 du boîtier 11, ledit piston d’actionnement 13 se déplaçant en translation selon une direction d'actionnement A pour venir en appui contre la garniture 17.
En mode frein de service, ce piston d’actionnement 13 est déplacé (direction A) dans le compartiment 150 par une pression hydraulique amenée par une entrée de fluide. Cette pression hydraulique entraîne le piston d’actionnement 13 dans le sens d’un serrage de la garniture de frein.
En mode frein de stationnement, le piston d’actionnement 13 est déplacé par un mécanisme vis/écrou mû par des moyens d’entraînement en rotation tels qu’un groupe motoréducteur (non représenté).
Le piston d’actionnement 13 est une pièce en forme générale de pot cylindrique dont la paroi transversale ou fond constitue, sur sa face extérieure, une face d’appui 131 dudit piston d’actionnement 13 et, dont la paroi latérale cylindrique tubulaire 132 définit un logement 12 ménagé à l’arrière de la face d’appui 131 du piston d’actionnement 13.
Le mécanisme vis-écrou est logé dans le logement 12 du piston d’actionnement 13 et est destiné à appliquer un effort axial de poussée sur le piston d’actionnement 13 à partir d'un entraînement rotatif.
Ce mécanisme vis-écrou selon l’invention comprend ainsi une vis 2 constituée d’une tige 20 dont un tronçon dit avant 21 est fileté pour coopérer avec un écrou 3 et dont le tronçon arrière 22 permet le raccordement aux moyens d’entraînement en rotation.
Cette vis 2 comporte en outre rapportée sur la tige 20 un élément en forme de rondelle qui est positionné entre le tronçon avant 21 fileté de la tige 20 et le tronçon arrière 22 pour former une collerette 24 en saillie radiale autour de la tige 20. Cette collerette radiale 24 lorsque le mécanisme vis-écrou est engagé dans le logement 12 du piston d’actionnement 13 est en butée contre l’extrémité du compartiment 150 du boîtier 11 (comme cela est visible dans le mode représenté sur la ) ou l’extrémité du piston d’actionnement 13 opposée à son extrémité d’appui 131 (cf. le mode de réalisation de la ).
La collerette radiale 24 est donc constituée d’une rondelle dont le diamètre du perçage central 23 est de dimensions complémentaires aux dimensions du diamètre de la tige 20, cette rondelle étant donc engagée sur la tige 20 pour y être assemblée.
La tige 20 et la collerette 24 sont réalisées sous forme de deux pièces distinctes ce qui permet d’utiliser des matériaux différents. En particulier, on réalise la collerette radiale 24 de la vis 2 dans un matériau présentant une dureté plus élevée que le matériau dont est constituée la tige 20.
Ainsi, cette collerette 24 qui se trouve en appui contre le piston d’actionnement 13 ou contre l’extrémité du compartiment 150 dans lequel est logé le piston d’actionnement 13, présente une meilleure résistance à l’usure liée aux frottements de la collerette 24 du fait de la rotation de la vis 2.
De plus, la collerette 24 étant réalisée indépendamment de la tige 20, la forme et l’état de surface de la rondelle formant la collerette 24, notamment la surface en appui contre le piston d’actionnement 13 sont plus facilement maîtrisés et il est possible de prévoir des collerettes 24 de dimensions et/ou de forme différentes adaptables sur une même tige de vis 20.
De préférence, la rondelle formant la collerette 24 est conformée de manière à présenter une forme tronconique, la face 241 de la collerette 24 destinée à venir en appui contre l’extrémité du compartiment 150 du boîtier 11 ou du piston d’actionnement 13 présentant un diamètre plus petit que le diamètre de la face 242 opposée de la collerette 24, les deux faces 241, 242 étant raccordées par une paroi latérale 243 pour former le tronc de cône.
De préférence, les extrémités du piston d’actionnement 13 ou du compartiment 150 sont conformées pour présenter une forme complémentaire de la paroi latérale tronconique 243 de la collerette 24. La collerette 24 et le piston d’actionnement 13, ou la collerette 24 et le compartiment 150 sont ainsi en appui axial l’un contre l’autre ce qui permet en outre le centrage du mécanisme vis/écrou dans le piston d’actionnement 13, les axes longitudinaux centraux du piston d’actionnement 13 et dudit mécanisme étant ainsi confondus, garantissant un fonctionnement optimal de l’actionneur ainsi constitué.
Afin de faciliter la mise en place de la rondelle sur la tige 20, on prévoit entre le tronçon avant fileté 21 et le tronçon arrière 22, un tronçon intermédiaire 25 sous forme d’une partie annulaire ou bague de butée, ménagée en saillie radiale et qui forme une butée de positionnement pour la rondelle.
Cette partie annulaire de butée 25 est de préférence discontinue, cette discontinuité formant une encoche ou découpe 251 dans la partie annulaire 25. A la périphérie du perçage central 23 de la rondelle, sur la face 241 est ménagé un élément en saillie axiale et radiale 26, formant doigt de butée, de forme et dimensions complémentaires à celles de la découpe 251 de la partie annulaire 25 en saillie radiale de la tige 20 de la vis 2.
Ainsi, lors de l’assemblage de la rondelle sur la tige 20, la rondelle est engagée sur la tige 20, depuis l’extrémité du tronçon arrière 22 jusqu’à la bague 25 de butée et l’élément en saillie axiale et radiale 26 de la rondelle s’engage dans l’encoche 251 de la bague de butée 25 de la tige 20. Cet élément 26 une fois engagé sur la bague de butée 25, forme également une saillie radiale à partir de cette bague 25.
Cet assemblage permet le positionnement approprié de la rondelle sur la tige 20 tout en formant un élément en saillie axiale et radiale 26 sur la face 241 de la collerette 24 pour former un élément de butée angulaire contre lequel le manchon 31 formant l’écrou 3 vient en butée.
La collerette 24 est fixée sur la tige 20 soit par collage soit par montage à force.
L’écrou 3 se présente sous la forme d’un manchon 31 présentant la forme d’un tube cylindrique dont l’alésage taraudé 32 coopère avec le tronçon avant fileté 21 de la tige 20 de la vis 2. Le manchon 31 comprend une extrémité formant une tête d’appui axial 33 agencée et conformée pour prendre appui contre la face arrière de la face d’appui 131 du piston d’actionnement 13 du frein 1.
Le manchon 31 est pourvu d’une collerette 34 en saillie radiale qui présente une forme polygonale complémentaire d’une forme polygonale du logement 12 défini dans le piston d’actionnement 13, de sorte que le manchon 31 est logé dedans, bloqué en rotation, mais entraînable en translation dans ledit logement 12 lors de l’entraînement en rotation de la vis 2.
On prévoit des moyens de butée entre l’écrou 3 et la vis 2 de manière à positionner axialement, de manière correcte, la vis 2 et l’écrou 3. Ces moyens de butée sont des moyens de butée angulaire constitués notamment de l’élément de butée en saillie axiale et radiale 26 de la collerette radiale 24 de la vis 2.
L’extrémité du manchon 31 opposée à l’extrémité de tête destinée à venir en appui sur le piston d’actionnement 13, présente une encoche de butée 35, complémentaire permettant de limiter la course de vissage de la vis 2 dans l’écrou 3. Cette encoche de butée 35 présente ainsi une paroi s’étendant axialement et formant la butée de la course de vissage et une paroi s’étendant sous forme d’une rampe oblique 36, permettant le dévissage de la vis 2 le long de la rampe et son blocage en rotation.
La face 241 de la collerette 24 qui vient en butée contre l’extrémité du piston d’actionnement 13 présente l’élément de butée axiale et radiale 26 qui coopère avec l’encoche de butée 35 du manchon 31 de l’écrou 3. Ainsi le positionnement axial de la vis 2 dans l’écrou 3 est limité par les moyens de butée angulaire, et permet de maintenir le frein dans son état serré ou état appliqué tant que le sens de rotation de la vis n’est pas inversé pour provoque le desserrage du frein.
Le tronçon arrière 22 de la vis 2 permet la connexion de la vis 2 avec des moyens d’entraînement en rotation. Ainsi, le tronçon arrière 22 est conformé pour présenter des moyens de connexion complémentaires de moyens de connexion de ces moyens d’entraînement en rotation.
Ainsi, le tronçon arrière 22 est réalisé creux constituant des moyens de connexion de type femelle 29 pour recevoir un axe de forme complémentaire, moyens de connexion mâle des moyens d’entraînement en rotation. En variante, le tronçon arrière 22 est conformé pour constituer des moyens de connexion de type mâle, tels que des nervures axiales 28.
Ce tronçon arrière 22 est engagé au travers d’un orifice axial du boîtier 11 de l’étrier 10 pour se connecter aux moyens d’entraînement, une bague de guidage en rotation 4 étant interposée entre ledit tronçon arrière 22 et l’orifice axial du boîtier 11. Un joint d’étanchéité 5 est également prévu.
La vis 2 est bloquée axialement dans le boîtier 11 avec, interposé entre la collerette radiale 24 et la paroi du boîtier 11 comportant l’orifice pour le tronçon arrière 22, un roulement à plateau 6. De plus, le tronçon arrière 22 présente à son extrémité qui fait saillie du boîtier 11 pour son raccordement, une gorge annulaire 27 dans laquelle est monté un élément annulaire élastique fendu 7, appelé « circlip » permettant l’immobilisation axiale de la vis 2 par rapport au boîtier 11.
Le mécanisme vis/écrou est logé dans le logement 12 du piston d’actionnement 13 et la collerette 24 de la vis 2 s’étend radialement autour de la tige 20 de la vis de sorte à être en butée contre l’extrémité ouverte dudit piston d’actionnement 13 contre laquelle elle est en appui à sa périphérie.
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
1 frein à disque
10 étrier
101 doigt d’étrier
11 boîtier d’étrier
13 piston de frein
150 compartiment du boîtier
2 vis
20 tige
21 tronçon avant fileté
22 tronçon arrière
24 collerette en saillie radiale
241 face d’appui de la collerette
242 face opposée à la face d’appui de la collerette
243 paroi latérale tronconique
25 tronçon annulaire en saillie radiale ou butée de positionnement
251 encoche de la bague
26 élément en saillie axiale et radiale
27 gorge annulaire
28 nervures
29 alésage creux
3 écrou
31 manchon
32 paroi longitudinale du manchon
33 extrémité d’appui de l’écrou
34 collerette radiale
35 butée du manchon
36 rampe du manchon
4 bague
5 joint d’étanchéité
6 roulement à plateau
7 circlip

Claims (12)

  1. Frein (1) tel qu’un frein à disque comprenant un boîtier (11) dans lequel est logé un dispositif d’actionnement électromécanique du type comportant
    -un piston d’actionnement (13) pour exercer une pression contre au moins un patin (17) du frein à disque (1),
    - un mécanisme vis-écrou, pour appliquer un effort axial de poussée sur le piston d’actionnement (13) sous l’effet d’un entraînement en rotation de la vis (2) qui engendre dans un sens une course d’appui de l’écrou (3) vers et contre le piston d’actionnement (13) et, dans le sens opposé, une course de retrait de l’écrou (3) pour cesser la poussée axiale sur le piston d’actionnement (13), caractérisé en ce que la vis (2) comprend une tige (20) et une collerette (24) s’étendant en saillie radiale autour de la tige (20), la collerette (24) étant réalisée en un matériau présentant une dureté supérieure à celle du matériau constituant la tige (20).
  2. Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (20) de la vis (2) est réalisée en acier et présente une dureté Vickers entre 320 et 380 HV, la collerette (24) étant en acier présentant une dureté Vickers entre 650 et 740 HV (équivalent dureté Rockwell entre 58 et 62 HRC).
  3. Frein selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vis (2) est constituée d’une tige (20) sur laquelle est assemblée une rondelle constituant la collerette (24) s’étendant radialement autour de la tige (20).
  4. Frein selon la revendication 3, caractérisé en ce que la collerette (24) est assemblée par emmanchement à force, par collage, par vissage sur la tige (20).
  5. Frein selon la revendication 3, caractérisé en ce que la collerette (24) est surmoulée sur la tige (20).
  6. Frein selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la tige (20) de la vis (2) comprend un tronçon avant fileté (21), un tronçon arrière et un tronçon intermédiaire de la tige (20) sous forme d’une partie annulaire ou bague (25) ménagée en saillie radiale et qui forme une butée de positionnement de la collerette (24).
  7. Frein selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que
    la rondelle formant la collerette (24) est conformée de manière à présenter une forme tronconique.
  8. Frein selon la revendication 7, caractérisé en ce que, sur la face d’appui (241) de la collerette (24) à la périphérie du trou central (23) de la rondelle est ménagé un élément, de préférence sous forme d’un doigt, s’étendant en saillie axiale et radiale (26).
  9. Frein selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie annulaire (25) est discontinue et présente ainsi une découpe ou encoche (251) de forme et dimensions complémentaires à celles de l’élément s’étendant en saillie axiale et radiale (26) permettant un engagement par coopération de forme de cet élément en saillie axiale et radiale (26) de la collerette (24) avec la découpe (251) de la partie annulaire (25) de la tige (20).
  10. Dispositif d’actionnement électromécanique pour frein (1) tel qu’un frein à disque du type comportant
    -un piston d’actionnement (13) pour exercer une pression contre au moins un patin (17) du frein à disque (1),
    - un mécanisme vis-écrou, pour appliquer un effort axial de poussée sur le piston d’actionnement (13) sous l’effet d’un entraînement en rotation de la vis (2) qui engendre dans un sens une course d’appui de l’écrou (3) vers et contre le piston d’actionnement (13) et, dans le sens opposé, une course de retrait de l’écrou (3) pour cesser la poussée axiale sur le piston d’actionnement (13),
    caractérisé en ce que la vis (2) comprend une tige (20) et une collerette (24) s’étendant en saillie radiale autour de la tige (20), la collerette (24) étant réalisée en un matériau présentant une dureté supérieure à celle du matériau de la tige (20).
  11. Procédé d'assemblage d'un frein comprenant un ensemble piston/vis-écrou selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant les étapes suivantes :
    - fourniture d'un écrou (3), présentant une géométrie intérieure déterminée ;
    - fourniture d'un piston d’actionnement (13) de frein comportant un logement (12) agencé pour recevoir un effort de poussée axiale de la part dudit écrou (3) et présentant une forme anti-rotation d'une géométrie déterminée ;
    - fourniture d’une rondelle et d’une tige (20), le matériau de la rondelle étant d’une dureté supérieure à celle de la tige (20), assemblage de la rondelle sur la tige (20) pour former une vis (2) à collerette (24) radiale pour entraîner en translation l’écrou (3) dans le logement (12),
    - assemblage du piston d’actionnement (13), de l’écrou (3) et de la vis (2) pour former l’ensemble d’actionnement.
  12. Procédé de fabrication d’une vis (2) constituée d’une tige (20) et d’une collerette (24) s’étendant radialement autour de la tige (20), pour un mécanisme vis-écrou d’un dispositif d’actionnement pour un frein (1) selon l’une des revendications 1 à 9, comprenant la fabrication d’une tige (20) et d’une collerette (24) en des matériaux différents et l’assemblage de la collerette (24) sur ladite tige (2).
FR2211869A 2022-11-15 2022-11-15 Frein tel qu’un frein à disque de véhicule automobile comprenant un dispositif d’actionnement électromécanique au moins pour le frein de stationnement Pending FR3141976A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2211869A FR3141976A1 (fr) 2022-11-15 2022-11-15 Frein tel qu’un frein à disque de véhicule automobile comprenant un dispositif d’actionnement électromécanique au moins pour le frein de stationnement

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2211869 2022-11-15
FR2211869A FR3141976A1 (fr) 2022-11-15 2022-11-15 Frein tel qu’un frein à disque de véhicule automobile comprenant un dispositif d’actionnement électromécanique au moins pour le frein de stationnement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3141976A1 true FR3141976A1 (fr) 2024-05-17

Family

ID=85017805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2211869A Pending FR3141976A1 (fr) 2022-11-15 2022-11-15 Frein tel qu’un frein à disque de véhicule automobile comprenant un dispositif d’actionnement électromécanique au moins pour le frein de stationnement

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3141976A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2999257A1 (fr) 2012-12-12 2014-06-13 Chassis Brakes Int Bv "frein a disque a frein de stationnement, ensemble mecanique de poussee, et procede de montage"
FR3045761A1 (fr) * 2015-12-22 2017-06-23 Foundation Brakes France Sas Ensemble vis-ecrou a rendement ameliore pour systeme de freinage de vehicule
FR3050494A1 (fr) * 2016-04-26 2017-10-27 Foundation Brakes France Sas Vis a faibles pertes de matiere pour systeme de freinage de vehicule
US20190145505A1 (en) * 2016-04-26 2019-05-16 Foundation Brakes France Sas Low-Cost Nut For Vehicle Braking System

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2999257A1 (fr) 2012-12-12 2014-06-13 Chassis Brakes Int Bv "frein a disque a frein de stationnement, ensemble mecanique de poussee, et procede de montage"
FR3045761A1 (fr) * 2015-12-22 2017-06-23 Foundation Brakes France Sas Ensemble vis-ecrou a rendement ameliore pour systeme de freinage de vehicule
FR3050494A1 (fr) * 2016-04-26 2017-10-27 Foundation Brakes France Sas Vis a faibles pertes de matiere pour systeme de freinage de vehicule
US20190145505A1 (en) * 2016-04-26 2019-05-16 Foundation Brakes France Sas Low-Cost Nut For Vehicle Braking System

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2999257A1 (fr) "frein a disque a frein de stationnement, ensemble mecanique de poussee, et procede de montage"
EP2649341B1 (fr) Frein à disque à verrou de blocage de la cartouche de conversion par un verrou
EP1352181B1 (fr) Actionneur electromecanique de frein a disques multiples pour moyen de transport, notamment pour avion
FR2819864A1 (fr) Dispositif de butee de debrayage autocentreuse
WO1996024781A1 (fr) Butee de debrayage a commande hydraulique pour embrayage a diaphragme, notamment pour vehicule automobile comportant un manchon de guidage
FR3039863A1 (fr) Dispositif de poulie pour galet tendeur ou enrouleur
FR3067688A1 (fr) Systeme de freinage ferroviaire pour vehicule ferroviaire
EP3551905B1 (fr) Entraineur de piston d'etrier de frein electromecanique integrant une face antifriction
FR2535255A1 (fr) Moyeu de roue a frein integre
FR3141976A1 (fr) Frein tel qu’un frein à disque de véhicule automobile comprenant un dispositif d’actionnement électromécanique au moins pour le frein de stationnement
EP3619443B1 (fr) Actionneur pour frein a tambour a actionnement au moins en partie electrique a fonction de rattrapage de jeu intégrée
FR3029875A1 (fr) Element elastique de compensation pour frein de vehicule, etrier de frein a disque, et procede d'assemblage
FR3069297A1 (fr) Entraineur de piston d'etrier de frein electromecanique
FR3038952B1 (fr) Frein a disque de vehicule automobile comportant une piece d'anti-rotation entre l'etrier et un piston du frein
FR3038951A1 (fr) Frein a disque de vehicule automobile comportant une piece d'anti-rotation entre l'etrier et l'ecrou du frein
FR2646484A1 (fr) Frein a disque a etrier coulissant
FR3057638A1 (fr) Entraineur de piston d'etrier de frein electromecanique
FR3142228A1 (fr) Piston allege pour frein a disque et frein a disque comportant un tel piston
EP3087289B1 (fr) Frein à disque perfectionné comportant un frein de stationnement à actionnement hydraulique
FR3097931A1 (fr) Dispositif radial d’etancheite
FR3091243A1 (fr) « Ensemble piston/vis-écrou pour actionneur motorisé pour frein à disque»
FR3083838A1 (fr) Frein a disque a frein de stationnement et ensemble mecanique de poussee muni d'un joint de type coupelle
FR2745051A1 (fr) Montage de butee de debrayage, notamment pour vehicule automobile
FR3038678A1 (fr) Actionneur de frein a double demultiplication, etrier et frein, et procede d'actionnement
FR2569798A1 (fr) Frein a disque a reglage automatique

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20240517