Brevet FR2886261A1 — publié le 20061201

La présente invention concerne un dispositif électrique de freinage de stationnement pour véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile pourvu d'un tel dispositif électrique de freinage de stationnement. De manière classique, comme cela est par exemple connu de FR-A-2 848 970, un tel dispositif comprend tout d'abord un moteur électrique, le plus souvent associé à un réducteur. Ce moteur est propre à entraîner en rotation une vis sans fin, qui induit le déplacement en translation d'un écrou. Ce dernier, qui peut être associé à un palonnier de répartition des efforts, assure l'actionnement d'au moins un câble, dont chacun est destiné à la commande d'un frein correspondant du véhicule. En phase de serrage, le moteur et son éventuel réducteur doivent fournir l'énergie nécessaire pour tirer sur le câble précité, relié au frein correspondant, cet ensemble formé du câble et du frein pouvant être assimilé à un ressort qu'il s'agit de comprimer. En phase de desserrage, l'énergie que doit fournir ce moteur est nettement plus réduite, dans la mesure où l'ensemble composé du câble et du frein restitue de l'énergie. On notera également que la phase de serrage évoquée ci-dessus s'accompagne de la fourniture d'un couple particulièrement élevé. Ceci conditionne le rapport de démultiplication qu'il convient d'utiliser dans le réducteur, ainsi que la puissance du moteur électrique. Cependant, ce serrage ne nécessite pas une rapidité particulière, puisqu'il peut être mis en uvre en une seconde ou plus. En revanche, la phase de desserrage précitée ne nécessite que peu de couple, puisque l'énergie emmagasinée dans les câbles et les freins participe largement à cette opération. Cependant, un tel desserrage doit être mis en oeuvre de façon nettement plus rapide que le serrage, en une 2886261 2 durée inférieure à une seconde. On notera à cet égard que le réducteur généralement employé ne permet pas nécessairement d'atteindre une dynamique de desserrage suffisante. Ceci étant précisé, l'invention vise à optimiser le fonctionnement, en termes énergétiques, d'un dispositif électrique de freinage de stationnement du type précité, en particulier dans les phases respectives de serrage et de desserrage décrites ci-dessus. A cet effet, elle a pour objet un dispositif électrique de freinage de stationnement pour véhicule automobile, comprenant un moteur électrique, un organe de transmission, notamment une vis sans fin, propre à être entraîné en rotation par le moteur électrique, ainsi qu'un organe d'actionnement, notamment un écrou, propre à actionner au moins un câble de commande d'au moins un frein de ce véhicule, cet organe d'actionnement étant propre à être entraîné en translation par l'organe de transmission, selon un premier sens correspondant à une mise en tension du ou de chaque câble, lors d'une phase de serrage du dispositif, ainsi que selon un second sens, opposé au premier, correspondant à une détente du ou de chaque câble, lors d'une phase de desserrage du dispositif, caractérisé en ce que la démultiplication de ce dispositif, à savoir le nombre de tours de l'organe de transmission impartis par un tour d'un axe rotatif du moteur, dans la phase de desserrage, est supérieure à la démultiplication du dispositif dans la phase de serrage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le rapport entre la démultiplication dans la phase de desserrage et la démultiplication dans la phase de serrage est inférieur à 10, en étant de préférence compris entre 2 et 4; - ce dispositif comprend en outre un réducteur associé au moteur, ce moteur étant propre à engrener avec un premier jeu d'organes dentés, appartenant au réducteur, dans la phase de serrage, ainsi qu'avec un second jeu d'organes dentés, distinct dudit premier jeu, dans la phase de desserrage; - au moins un organe denté, dit sélectif, dudit premier jeu est propre à transmettre le mouvement du moteur à l'organe de transmission uniquement dans un premier sens de rotation de ce moteur mais pas dans l'autre sens de rotation de ce moteur, alors qu'au moins un autre organe denté, dit sélectif, appartenant au second jeu, est propre à transmettre le mouvement du moteur à l'organe de transmission uniquement dans l'autre sens de rotation du moteur mais pas dans son premier sens de rotation; chaque organe denté sélectif est monté sur un axe de réception avec interposition d'une roue libre; - la roue libre forme un moyeu dudit organe denté sélectif; - le réducteur possède un premier organe denté et un deuxième organe denté présentant un nombre de dents supérieur à celui du premier organe denté, ainsi qu'un troisième organe denté d'entraînement de l'organe de transmission, le premier organe denté engrenant avec le troisième organe denté uniquement durant la phase de serrage, alors que le deuxième organe denté engrène avec ce troisième organe denté uniquement dans la phase de desserrage; -le réducteur comprend un premier engrenage, propre à être entraîné par le moteur uniquement durant la phase de serrage, de manière à venir en prise avec l'organe d'actionnement, ainsi qu'un second engrenage propre à être entraîné par le moteur uniquement durant la phase de desserrage, de manière à venir en prise avec l'organe d'actionnement. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant au moins un dispositif électrique de freinage de stationnement, tel que défini ci-dessus. L'invention va être décrite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels: - La figure 1 est une vue schématique, illustrant un premier exemple de réalisation d'un dispositif électrique de freinage de stationnement conforme à l'invention; - les figures 2 et 3 sont des vues schématiques, analogues à la figure 1, illustrant les phases respectives de serrage et de desserrage du dispositif électrique de freinage de stationnement de la figure 1; - la figure 4 est une vue schématique, analogue à la figure 1, illustrant un second exemple de réalisation d'un dispositif électrique de freinage de stationnement conforme à l'invention; - la figure 5 est une vue schématique, analogue à la figure 1, illustrant un troisième exemple de réalisation d'un dispositif électrique de freinage de stationnement conforme à l'invention; et - les figures 6 à 8 sont des vues schématiques analogues à la figure 5, illustrant trois variantes de réalisation du dispositif électrique de freinage de stationnement conforme à la figure 5. La figure 1 illustre un premier exemple de réalisation d'un dispositif électrique de freinage de stationnement conforme à l'invention. Ce dispositif comprend, de manière connue en soi, un carter non représenté, dans lequel sont reçus un moteur électrique 10, un réducteur 12, une vis sans fin 14, ainsi qu'un écrou 16. Ce dernier est propre à actionner deux câbles 18, dont chacun est relié à un frein correspondant 20, appartenant au véhicule automobile équipé du dispositif de l'invention. De façon plus précise, le moteur est pourvu d'un axe rotatif 11, qui entraîne un pignon 1 venant lui-même en prise avec une roue 2, de façon connue en soi. Ce pignon 1 et cette roue 2 forment ainsi un premier engrenage. Il est également prévu un pignon 3 venant en prise avec une roue 4, qui forment un second engrenage, ainsi qu'une roue 5 venant en prise avec un pignon 6, qui forment un troisième engrenage. Les trois engrenages évoqués ci-dessus sont intercalés entre le moteur 10 et la vis 14, en étant disposés les uns derrière les autres. Le pignon 3 possède un moyeu 31, formé par une roue libre de type connu en soi, ainsi qu'un corps 32 monté sur cette roue libre. De façon analogue, la roue 5 possède un moyeu 51r également formé par une roue libre, ainsi qu'un corps 52 monté sur cette dernière. Les deux roues libres 31 et 51 sont montées l'une derrière l'autre sur un axe 7, solidaire de la roue 2, qui est parallèle à l'axe 11 tout en étant décalé par rapport à ce dernier. Enfin, la roue 4 et le pignon 6 possèdent un axe commun, noté 8, qui est parallèle à celui 7 évoqué ci- dessus, tout en étant décalé par rapport à ce dernier. Cet axe 8 correspond à celui de la vis 14, de sorte que cette roue 4 et ce pignon 6 sont propres à entraîner cette vis, comme on le verra dans ce qui suit. Etant donné la présence des roues libres 31 et 51r dans un premier sens de rotation du moteur 10, la roue libre 31r formant moyeu du pignon 3, entraîne le corps 32 de ce dernier, alors que la roue libre 51r formant moyeu de la roue 5, est indépendante du corps 52 de cette dernière. En revanche, dans l'autre sens de rotation, le moyeu 51 de la roue 5 entraîne le corps 52, alors que le moyeu 31 et le corps 32 du pignon 3 sont indépendants l'un de l'autre. De façon plus précise, la figure 2 illustre le fonctionnement du dispositif de la figure 1, lors du serrage des câbles 18. Il s'agit de faire tourner le moteur dans un premier sens, de façon à entraîner le pignon 1, la roue 2 ainsi que l'axe 7. Ce dernier entraîne alors, de façon correspondante, les moyeux 31 et 51. Cependant, comme on l'a vu plus haut, seul le corps 32 du pignon 3 se trouve entraîné par l'intermédiaire du moyeu 31r alors que le corps 52 de la roue 5 reste indépendant du moyeu 51. Par conséquent, le pignon 3 entraîne la roue 4 et, par conséquent, la vis 14. Ceci induit donc une translation de l'écrou 16 vers la droite, provoquant une mise en tension des câbles 18. On notera que, lors de cette phase de serrage, la roue 4 entraîne, outre la vis 14, le pignon 6 qui vient à son tour en prise avec le corps 52 de la roue 5. Cependant, étant donné l'indépendance entre ce corps 52 et le moyeu Si, ce dernier ne se trouve pas entraîné en rotation, ce qui n'induit aucun blocage de l'ensemble du dispositif. Sur cette figure 2, la roue 5 et le pignon 6 sont illustrés en pointillés, étant donné qu'ils n'interviennent pas dans la transmission du mouvement entre le moteur 10 et la vis 14. La figure 3 illustre la phase de desserrage du dispositif conforme à l'invention, décrit en référence à la figure 1. Il s'agit tout d'abord d'actionner le moteur 10, afin que son axe 11 entre en rotation dans le sens opposé de celui de la phase de serrage, corespondant à la figure 2. L'axe 11 entraîne alors le pignon 1, la roue 2, l'axe 7, ainsi que les moyeux 31 et 51. Il est à noter que, puisque le sens de rotation de l'axe 11 a changé par rapport à la phase de serrage, le sens de rotation de ces différents organes mécaniques est également inversé. Contrairement à la phase de serrage, le corps 32 du pignon 3 est indépendant de la roue libre 31r de sorte qu'il n'est plus entraîné par celle-ci. En revanche, le corps 52 de la roue 5 se trouve mis en rotation par l'intermédiaire de la roue libre 51. Dans ces conditions, cette roue 5 vient en prise avec le pignon 6, ce qui induit la mise en rotation de la vis 14 et le déplacement en translation de l'écrou 16, vers la gauche. Ceci provoque alors le relâchement des câbles 18, à savoir le desserrage de l'ensemble du dispositif. On notera que, de façon analogue à ce qui se produit pendant le serrage, le pignon 6 entraîne la roue 4, qui provoque la mise en rotation du corps 32 du pignon 3. Cependant, puisque ce corps 32 est indépendant par rapport au moyeu 31r ceci ne provoque aucun blocage du dispositif. Sur cette figure 3, le pignon 3 et la roue 4 sont représentés en pointillés, dans la mesure où ils n'interviennent pas dans la transmission du mouvement entre le moteur 10 et la vis 14. Comme il ressort de ce qui précède, deux jeux distincts d'organes dentés interviennent dans la transmission du mouvement de la vis, durant les phases respectives de serrage et de desserrage. Ainsi, durant le serrage, le premier jeu est composé du pignon 1, de la roue 2, du pignon 3 et de la roue 4 alors que, lors du desserrage, le second jeu est composé du pignon 1, de la roue 2, de la roue 5 et du pignon 6. On notera que, bien que ces deux jeux d'organes dentés soient distincts, ils comprennent en commun le pignon 1 et la roue 2. Par conséquent, conformément à l'invention, il est possible de différencier les valeurs de la démultiplication offerte par ces deux jeux d'organes dentés. A cet égard, la démultiplication peut être définie comme le nombre de tours de vis 14 impartis par un tour de l'axe 11 du moteur 10, dans l'un ou l'autre sens de rotation. Dans le cas présent, si l'on note n1 à n6 le nombre de dents dont sont pourvus les organes dentés 1 à 6, la 5 démultiplication N1 obtenue pendant le serrage est égale à N1 = (n1/n2) * (n3/n4) De façon analogue, la démultiplication N2 obtenue pendant le desserrage est égale à : N2 = (ni/n2) * (n5/n6) Dans ces conditions, on note R le rapport entre la démultiplication au desserrage N2 et la démultiplication au serrage N1r qui est égal à : R = (n4*n5/n3*n6) É On conçoit donc que, en jouant sur le nombre de dents des organes dentés 3 à 6, il est possible de faire varier la valeur du rapport R, en particulier de lui conférer une valeur différente de 1. Il est notamment avantageux que ce rapport R soit supérieur à 1, à savoir que la démultiplication au desserrage soit supérieure à celle obtenue pendant la phase de serrage. De façon préférée, la valeur de ce rapport R est inférieure à 10, tout en étant strictement supérieure à 1, comme expliqué ci-dessus. En particulier, elle est comprise entre 2 et 4. L'utilisation d'un réducteur à deux valeurs de démultiplication différentes, conformément à l'invention, permet d'atteindre les objectifs précédemment mentionnés. En effet, ceci permet de redéfinir la chaîne de traction, de manière à bénéficier tout d'abord du couple moteur suffisant pour atteindre l'effort souhaité en phase de serrage, ce qui contribue à optimiser le moteur. Par ailleurs, on bénéficie d'une dynamique suffisante pour relâcher l'effort en phase de desserrage, ce qui contribue à optimiser le réducteur. Enfin, cette mesure est compatible avec une fonction d'anti- blocage de roues, que doit habituellement assurer le dispositif électrique de freinage de stationnement. La figure 4 illustre une première variante de réalisation de l'invention. Sur cette figure, les éléments mécaniques analogues à ceux des figures 1 à 3 y sont affectés des mêmes numéros de référence, augmentés de 100. On retrouve ainsi un moteur 110 pourvu d'un axe rotatif 111, un réducteur 112, ainsi qu'une vis 114, l'écrou, les câbles et les freins n'étant pas représentés. L'axe 111 entraîne directement deux roues libres 1031 et 1051r appartenant respectivement à un pignon 103 et à une roue dentée 105. Par ailleurs, ce pignon 103 et cette roue sont propres à venir en prise, de manière sélective, avec une roue dentée supplémentaire 106, qui entraîne la vis sans fin 114. Le fonctionnement de ce second mode de réalisation est analogue à celui décrit en référence aux figures 1 à 3. Ainsi, lors du serrage, le moteur 110 entraîne les deux roues 1031 et 1051r ce qui provoque la mise en rotation correspondante du corps 1032 du pignon 103, mais pas celle du corps 1052 de la roue 105. Dans ces conditions, le pignon 103 entraîne la roue 106 et, par conséquent, la vis 114. On notera que, comme souligné précédemment, la roue 106 entraîne à son tour le corps 1052, qui n'induit cependant aucun blocage puisqu'il est indépendant de la roue libre 1051r dans ce premier sens de rotation. De manière inverse, lors de la phase de desserrage, le moteur 110 entraîne uniquement en rotation la roue 105, étant donné que le corps 1032 du pignon 103 est désormais indépendant de la roue libre 1031. La vis 114 est donc entraînée par cette roue 105, via l'autre roue dentée 106. Cette dernière vient également en prise avec le corps 1032 du pignon 103, sans cependant induire de blocage puisque ce corps est indépendant de la roue libre 1031. Comme dans le premier mode de réalisation, deux jeux distincts d'organes dentés interviennent dans la transmission du mouvement entre le moteur et la vis, durant le serrage et le desserrage. Ainsi, durant le serrage, le premier jeu est composé du pignon 103 et de la roue 106 alors que, lors du desserrage, le second jeu est composé des roues 105 et 106. Les démultiplications N'1 et N'2, obtenues respective- ment pendant le serrage et le desserrage sont égales à : N'1 = n'3/n'6 et N'2 = n'5/n'6 où n'3, n'5 et n'6 correspondent au nombre de dents dont sont pourvus les organes dentés 103, 105 et 106. Le rapport R' entre les démultiplications N'2 et N'1 est donc égale à n'5/n'3. Comme on l'a vu dans le premier mode de réalisation, il est donc possible de conférer à ce rapport N' des valeurs différentes de 1, en particulier supérieures à 1. La figure 5 illustre un troisième mode de réalisation de l'invention. Sur cette figure 5, les éléments mécaniques analogues à ceux des figures 1 à 3 y sont affectés des mêmes numéros de référence, augmentés de 200. Le réducteur 212 illustré sur cette figure 5 diffère de celui 12 des figures 1 à 3 en ce qu'il comprend uniquement quatre organes dentés 203 à 206, qui sont analogues à ceux 3 à 6 du premier exemple de réalisation. En d'autres termes, l'axe rotatif 211 du moteur 210 vient directement en prise avec les roues libres 2031 et 2051r dont sont pourvus respectivement le pignon 203 et la roue dentée 205. Comme on l'a vu précédemment, lors du serrage, le pignon 203 entraîne la roue 204 et, par conséquent, la vis 214. Cette roue 204 entraîne également le pignon 206, qui vient à son tour en prise avec le corps 2052 de la roue 205, sans cependant induire de blocage. En revanche, lors de la phase de desserrage, le moteur 210 entraîne uniquement en rotation la roue dentée 205, qui vient en prise avec le pignon 206 et induit ainsi la mise en rotation de la vis 214. Ce pignon 206 entraîne également la roue 204 et le corps 2032 du pignon 203, sans cependant générer de blocage du dispositif. Ainsi, un premier jeu d'organes dentés, comprenant le pignon 203 et la roue 204, intervient durant le serrage. En revanche, durant le desserrage, un second jeu d'organes dentés est mis en oeuvre, qui comprend la roue 205 et le pignon 206. La démultiplication N "l obtenue pendant le serrage est égale à n''3/n''4, alors que la démultiplication N''2 obtenue pendant le serrage est égale à n''5/n''6, où n"3 à n''6 correspondent au nombre de dents des organes dentés 203 à 206. Dans ces conditions, le rapport entre ces deux démultiplications N''2 et N''1 est égal à R", où : R" = n''4*n''5/n''3*ni'6. Comme on l'a vu précédemment, il est ainsi possible de conférer à ce rapport R" une valeur différente de 1, en particulier supérieure à 1. Comme le montrent les figures 6 à 8, il est possible de munir de roues libres d'autres organes dentés que le pignon 203 et la roue 205. Sur ces trois dernières figures, les organes mécaniques modifiés par rapport à ceux illustrés sur la figure 5, sont affectés de la référence prime . Ainsi, sur la figure 6, la roue 204' et le pignon 206' sont tous deux pourvus d'une roue libre respective 204'1 et 206'1, alors que le pignon 203' et la roue 205' en sont désormais dépourvus. Sur la figure 7, deux roues libres 204'1 et 2051 équipent respectivement les roues 204' et 205. Enfin, sur la figure 8, les pignons 203 et 206' sont pourvus de telles roues libres 2031 et 206'1. On notera que, dans les exemples des figures 5 et 6, les deux roues libres sont polarisées , à savoir qu'elles font passer le couple, dans des sens de rotation opposés. En revanche, dans les modes de réalisation des figures 7 et 8, les deux roues libres sont polarisées dans le même sens de rotation. 13 REVENDICATIONS 1. Dispositif électrique de freinage de stationnement pour véhicule automobile, comprenant un moteur électrique (10; 110; 210), un organe de transmission (14; 114; 214), notamment une vis sans fin, propre à être entraîné en rotation par le moteur électrique, ainsi qu'un organe d'actionnement (16), notamment un écrou, propre à actionner au moins un câble de commande (18) d'au moins un frein (20) de ce véhicule, cet organe d'actionnement étant propre à être entraîné en translation par l'organe de transmission, selon un premier sens correspondant à une mise en tension du ou de chaque câble, lors d'une phase de serrage du dispositif, ainsi que selon un second sens, opposé au premier, correspondant à une détente du ou de chaque câble, lors d'une phase de desserrage du dispositif, caractérisé en ce que la démultiplication (N2; N'2; N''2) de ce dispositif, à savoir le nombre de tours de l'organe de transmission impartis par un tour d'un axe rotatif (11; 111; 211) du moteur, dans la phase de desserrage, est supérieure à la démultiplication (N1; N'1; N ''I) du dispositif dans la phase de serrage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport (R) entre la démultiplication dans la phase de desserrage (N2; N'2; N''2) et la démultiplication dans la phase de serrage (N1; N'1; N'il) est inférieur à 10, en étant de préférence compris entre 2 et 4. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ce dispositif comprend en outre un réducteur (12; 112; 212) associé au moteur (10; 110; 210), ce moteur étant propre à engrener avec un premier jeu d'organes dentés (1, 2, 3, 4; 103, 106; 203, 203', 204, 204'), appartenant au réducteur, dans la phase de serrage, ainsi qu'avec un second jeu d'organes dentés (1, 2, 5, 6; 105, 106; 205, 205', 206, 206'), distinct dudit premier jeu, dans la phase de desserrage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins un organe denté, dit sélectif (3; 103; 203, 204'), dudit premier jeu est propre à transmettre le mouvement du moteur (10; 110; 210) à l'organe de transmission (14; 114; 214) uniquement dans un premier sens de rotation de ce moteur mais pas dans l'autre sens de rotation de ce moteur, alors qu'au moins un autre organe denté, dit sélectif (5; 105; 205, 206'), appartenant au second jeu, est propre à transmettre le mouvement du moteur à l'organe de transmission uniquement dans l'autre sens de rotation du moteur mais pas dans son premier sens de rotation. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque organe denté sélectif (3, 5; 103, 105; 203, 204', 205, 206') est monté sur un axe de réception (7; 111; 211) avec interposition d'une roue libre (31r 51; 1031r 1051; 2031, 204'1, 2051, 206'1). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite roue libre (31, 51; 1031, 1051; 2031, 204'1r 2051, 206'1) forme un moyeu dudit organe denté sélectif (3, 5; 103, 105; 203, 204', 205, 206'). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le réducteur (112) possède un premier organe denté (103) et un deuxième organe denté (105) présentant un nombre de dents (N'5) supérieur à celui (N'3) du premier organe denté, ainsi qu'un troisième organe denté (106) d'entraînement de l'organe de transmission (114), le premier organe denté (103) engrenant avec le troisième organe denté (106) uniquement durant la phase de serrage, alors que le deuxième organe denté (105) engrène avec ce troisième organe denté (106) uniquement dans la phase de desserrage. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le réducteur (12; 212) comprend un premier engrenage (3, 4; 203, 203', 204, 204'), propre à être entraîné par le moteur uniquement durant la phase de serrage, de manière à venir en prise avec l'organe d'actionnement (14; 214), ainsi qu'un second engrenage (5, 6; 205, 205', 206, 206') propre à être entraîné par le moteur uniquement durant la phase de desserrage, de manière à venir en prise avec l'organe d'actionnement. 9. Véhicule automobile comprenant au moins un dispositif électrique de freinage de stationnement conforme 15 à l'une quelconque des revendications précédentes.