Brevet FR2963767A1 — publié le 20120217

-1- La présente invention concerne les dispositifs de freinage de véhicule automobile, notamment les dispositifs comportant un actionneur mécanique de frein à main. Un tel dispositif de freinage comporte de manière classique un vérin hydraulique destiné à appliquer une plaquette de frein sur un disque de frein solidaire en rotation avec une roue du véhicule. Le vérin hydraulique comporte un cylindre de vérin et un piston de vérin susceptible de coulisser dans le cylindre. Habituellement, le piston de vérin est commandé en translation par des moyens rotatifs de commande, par l'intermédiaire de moyens de transformation de la rotation de ces moyens de commande en translation du piston. Ces moyens de transformation sont portés par une cartouche d'actionneur mécanique de frein, destinée à être agencée dans le cylindre de vérin entre les moyens rotatifs de commande et le piston. Ainsi, on connaît déjà dans l'état de la technique, notamment d'après ITTO 2001 0681 (Al), une cartouche du type comportant : un corps de cartouche, de forme générale de révolution autour d'un axe, solidaire en rotation avec le cylindre, - un arbre de commande, logé dans le corps de cartouche, d'une part solidaire en rotation avec un plateau rotatif de commande, et d'autre part destiné à être solidarisé en rotation avec les moyens rotatifs de commande, - un plateau de poussée, logé dans le corps de cartouche, coopérant d'une part avec le plateau de commande par l'intermédiaire de moyens de transformation de la rotation du plateau de commande en translation du plateau de poussée, et destiné d'autre part à coopérer avec le piston de vérin pour entraîner en translation ce piston de vérin, - des moyens élastiques de compression du plateau de poussée vers le plateau de commande, une cage de maintien des moyens élastiques, les moyens élastiques s'étendant entre un premier siège porté par la cage et un second siège porté par le plateau de poussée, dans laquelle - le corps de cartouche comporte au moins une saillie d'accrochage de la cage sur le corps, et la cage comporte au moins une patte axiale, comprenant un orifice d'accrochage susceptible de coopérer avec la saillie d'accrochage pour accrocher cette cage sur le corps de cartouche, 25 30 35 2963767 -2- - la cage est mobile en rotation autour de l'axe du corps de cartouche, entre une position d'accrochage, dans laquelle l'orifice d'accrochage coopère avec la saillie d'accrochage, et une position de libération dans laquelle la cage est libérée du corps, 5 - le corps de cartouche comprend au moins une première butée circonférentielle de limitation de la rotation de la cage, la patte axiale de la cage étant susceptible de coopérer avec la première butée de limitation lorsque la cage se trouve dans sa position de libération. Lors du stockage ou du montage de la cartouche dans le cylindre, les moyens 10 élastiques de compression sont maintenus dans la cartouche grâce à la cage, qui est accrochée sur le corps de cartouche. Lorsque la cartouche est insérée dans le cylindre, on fait tourner la cage depuis sa position accrochée avec le corps jusqu'à sa position de libération de ce corps. Lors de ce changement de position, la patte axiale se déforme par léger écartement 15 radial, en montant en appui sur la saillie d'accrochage. Cette patte axiale est habituellement munie d'un crochet, destiné à coopérer avec une ouverture, par exemple une rainure périphérique, ménagée sur le cylindre du vérin. Ainsi, lorsque la patte axiale est en appui sur la saillie d'accrochage, le crochet coopère avec l'ouverture correspondante, si bien que la cage est accrochée avec le 20 cylindre. On notera que, lorsque la cage est accrochée avec le cylindre, la patte est en appui sur une surface de portée réduite, constituée de la saille d'accrochage, de taille réduite. Ainsi, il existe un risque de décrochage de la patte, ou de déformation de cette patte, qui conduirait à une usure prématurée de la cage. L'invention a notamment pour but d'améliorer la fiabilité d'une telle cartouche, sans modifier les dimensions générales de la cartouche, qui sont imposées par son environnement. A cet effet, l'invention a pour objet une cartouche d'actionneur mécanique de frein du type précité, dans laquelle le corps de cartouche comporte une saillie formant rampe, adjacente à la première butée de limitation, telle que, dans la position de libération de la cage, la patte axiale est en appui radialement à la fois sur la saillie d'accrochage et sur la rampe. Grâce à cette saillie formant rampe, la patte axiale est en appui sur deux portées (la saillie d'accrochage et la rampe) au lieu d'une seule lorsque la cage est dans sa position de libération. Ainsi, dans cette position de libération, la patte axiale est plus 2963767 -3- stable, et ne risque pas de se décrocher intempestivement du cylindre lorsque la cartouche est insérée dans ce cylindre. En outre, cette saillie étant adjacente à la première butée de limitation, elle renforce cette première butée de limitation, lui permettant de résister à des efforts plus 5 importants qu'une butée de limitation d'une cartouche classique. Une cartouche d'actionneur mécanique de frein selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - Le corps de cartouche comprend au moins une seconde butée circonférentielle de limitation de la rotation de la cage vers sa position 10 d'accrochage. Une telle butée interdit une rotation de la cage dans le sens opposé à la rotation vers sa position de libération. - Le corps de cartouche comprend au moins une saille radiale délimité circonférentiellement par les première et seconde butées circonférentielles. 15 La saillie radiale du corps de cartouche comporte une encoche axiale destinée à coopérer avec un relief axial complémentaire du plateau de poussée, de sorte que le corps de cartouche et le plateau de poussée sont solidaires en rotation. - L'encoche axiale étant délimitée circonférentiellement par des première et 20 seconde parois, la distance circonférentielle entre la première paroi et la première butée est inférieure à la distance circonférentielle entre la seconde paroi et la seconde butée. La seconde butée est donc particulièrement renforcée pour résister aux efforts. Le corps de cartouche est forgé. 25 - La saillie d'accrochage est délimité circonférentiellement par, d'une part, une rampe coopérant avec la patte axiale de la cage lorsque cette cage se déplace angulairement vers sa position de libération, et d'autre part un décrochement formant une butée destinée à coopérer avec la patte axiale afin d'empêcher un déplacement angulaire opposé au déplacement 30 angulaire vers sa position de libération. - Les moyens de transformation de la rotation du plateau de commande en translation du plateau de poussée comportent un premier sillon circonférentiel ménagé dans le plateau de commande, formant une rampe circonférentielle, un second sillon circonférentiel ménagé dans le plateau 35 de poussée, et au moins une bille logée entre les premier et second sillons circonférentiels. :296376.7 -4- L'invention à également pour objet un dispositif de freinage de véhicule automobile, du type comportant - un vérin hydraulique de frein de véhicule automobile, comprenant un cylindre et un piston de vérin, 5 - une cartouche d'actionneur mécanique tel que défini précédemment, la cartouche étant logée dans le cylindre de sorte que le corps de cartouche soit solidaire en rotation avec le cylindre et que le plateau de poussée coopère avec le piston de vérin de façon à être susceptible d'entraîner en translation ce piston de vérin. De préférence, la patte axiale de la cage de la cartouche d'actionneur 10 comporte un crochet, susceptible de coopérer avec une ouverture ménagée sur le cylindre du vérin, de façon à maintenir la cage sur le cylindre lorsqu'elle est dans sa position de libération. De préférence également, le plateau de poussée est solidaire d'un premier organe de liaison formant écrou, destiné à coopérer avec un second organe de liaison 15 complémentaire formant vis, solidaire du piston de vérin. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement -à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de freinage selon un 20 exemple de mode de réalisation de l'invention ; - les figures 2 et 3 sont des vues, respectivement en perspective et en coupe transversale, d'un corps d'une cartouche équipant le dispositif de freinage de la figure 1 ; - les figures 4 et 5 sont des vues en perspective du corps de cartouche des 25 figures 2 et 3 et d'une cage de cartouche, respectivement en positions accrochée et libérée de la cage. On a représenté sur la figure 1 un dispositif de freinage 10 de véhicule automobile selon un exemple de mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de freinage 10 comporte un vérin hydraulique 12, destiné à 30 appliquer une plaquette de frein sur un disque de frein solidaire en rotation avec une roue du véhicule. Le vérin 12 comprend un cylindre de vérin 14 et un piston de vérin 16 destiné à coulisser dans le cylindre 14, de formes générales de révolution autour d'un axe X. Le piston 16 de vérin est commandé en translation par des moyens rotatifs de commande 18, par l'intermédiaire de moyens 20 de transformation de la rotation de ces 35 moyens de commande 18 en translation du piston 16. Ces moyens de transformation 20 2963767 -5- sont portés par une cartouche 22 d'actionneur mécanique de frein, agencée dans le cylindre de vérin 14 entre les moyens rotatifs de commande 18 et le piston 16. La cartouche 22 comporte un corps 24 de cartouche, de forme générale de révolution autour de l'axe X. De préférence, ce corps 24 de cartouche est fabriquée par 5 forgeage. Ce corps 24 comporte au moins un plot 25, destiné à coopérer avec un orifice complémentaire 26 ménagé dans le cylindre 14, de façon à solidariser le corps 24 avec le cylindre 14 lorsque la cartouche 22 est insérée dans le cylindre 14. La cartouche 22 comporte également un arbre de commande 27, destiné à 10 être solidarisé en rotation avec les moyens rotatifs de commande 18, logé en partie dans le corps 24 de cartouche. Cet arbre de commande 27 est par ailleurs solidaire en rotation avec un plateau rotatif de commande 28 logé dans le corps 24. Par exemple, l'arbre de commande 27 et le plateau rotatif de commande 28 sont venus de matière. La cartouche 22 comporte en outre un plateau de poussée 30, solidaire en 15 translation selon l'axe X avec le piston 16. De préférence, le plateau de poussée 30 est relié au piston 16 par l'intermédiaire de moyens 31 de rattrapage de l'usure de la plaquette de frein. Ces moyens de rattrapage d'usure 31 comprennent un premier organe 31A formant écrou allongé, solidaire du plateau de poussée 30, par exemple venu de matière avec ce 20 plateau de poussée 30, et un second organe 31 B formant vis, coopérant avec l'écrou 31A, solidaire du piston 16. Les moyens 31 de rattrapage d'usure ont donc une longueur variable, dépendant du vissage de la vis 31 B dans l'écrou 31A, ce qui permet d'allonger la distance entre le plateau de poussée 30 et le piston 16 en fonction de l'usure de la plaquette de frein. 25 Afin d'être entraîné en translation selon la direction de l'axe X, le plateau de poussée 30 coopère avec le plateau de commande 28 par l'intermédiaire des moyens 20 de transformation de la rotation du plateau de commande 28 en translation du plateau de poussée 30. Les moyens de transformation 20 comportent un premier sillon circonférentiel 30 32 ménagé dans le plateau de commande 28, et un second sillon circonférentiel 34 ménagé dans le plateau de poussée 30 en regard du premier sillon circonférentiel 32. Les moyens de transformation 20 comprennent également au moins une, de préférence une pluralité, bille de roulement 36 logée entre les premier 32 et second 34 sillons circonférentiels. 35 Au moins l'un des premier 32 et second 34 sillons circonférentiels forme une rampe circonférentielle. Du fait de cette rampe circonférentielle, lorsque le plateau de 2963767 -6- commande 28 entre en rotation, entraîné par les moyens rotatifs de commande 18, chaque bille 36 roule dans les premier 32 et second 34 sillons le long de la rampe circonférentielle, si bien que le plateau de poussée 30 est déplacé en translation selon la direction de l'axe X. 5 Afin de maintenir chaque bille 36 entre les premier 32 et second 34 sillons, la cartouche 22 comporte des moyens élastiques 38 de compression du plateau de poussée 30 vers le plateau de commande 28, comprenant par exemple un ressort de compression. Ces moyens élastiques 38 sont maintenus dans la cartouche 22 grâce à une cage 40 de maintien de ces moyens élastiques 38. Ainsi, les moyens élastiques 38 10 s'étendent entre un premier siège 38A porté par la cage 40 et un second siège 38B porté par le plateau de poussée 30. Le corps 24 de cartouche et la cage 40 sont représentés plus en détail sur les figures 2 à 5. Le corps 24 de cartouche comporte au moins un, de préférence trois, saillies 15 d'accrochage 42 de la cage 40 sur le corps 24. La cage 40 comporte au moins une, de préférence trois, patte axiale 44, comprenant un orifice d'accrochage 46 destiné à coopérer avec la saillie d'accrochage 42 correspondante pour accrocher cette cage 40 sur le corps 24 de cartouche, comme cela est représenté sur la figure 4. Chaque patte 44 est élastiquement déformable radialement. 20 Comme cela est représenté sur les figures 2 et 3, chaque saillie d'accrochage 42 est délimitée circonférentiellement par, d'une part, une rampe 42A et, d'autre part, un décrochement 42B. Ainsi, chaque saillie d'accrochage 42 autorise la rotation de la cage 40 dans un premier sens, dans lequel la patte axiale 44 correspondante coopère avec la rampe 25 42A, et interdit la rotation de la cage 40 dans un second sens opposé au premier, dans lequel le décrochement 42B forme une butée coopérant avec la patte axiale 44. En effet, la cage 40 est mobile en rotation autour de l'axe X, entre une position d'accrochage (représentée sur la figure 4), dans laquelle chaque orifice d'accrochage 46 coopère avec la saillie d'accrochage 42 correspondante, et une position de libération 30 (représentée sur la figure 5) dans laquelle la cage 40 n'est pas accrochée au corps 24. On notera que le corps 24 de cartouche comprend au moins une, de préférence trois, saille radiale 48, délimitée circonférentiellement par des première 50 et seconde 52 butées circonférentielles de limitation de la rotation de la cage 40. Chaque patte axiale 44 de la cage 40 est susceptible de coopérer avec la 35 première butée de limitation 50 correspondante lorsque la cage 40 se trouve dans sa position de libération, et avec la seconde butée de limitation 52 correspondante lorsque la 2963767 -7- cage se trouve dans sa position d'accrochage. Ainsi, la seconde butée de limitation 52 est destinée à coopérer avec la patte axiale 44 correspondante afin d'empêcher une rotation opposée à la rotation vers la position de libération de la cage 40. On notera que chaque saillie radiale 48 du corps 24 comporte une encoche 5 axiale 54 destinée à coopérer avec un relief axial complémentaire du plateau de poussée 30, afin de solidariser en rotation ce corps 24 de cartouche et ce plateau de poussée 30. L'encoche axiale 54 est délimitée circonférentiellement par des première 56 et seconde 58 parois, la distance circonférentielle entre la première paroi 56 et la première butée 50 étant inférieure à la distance circonférentielle entre la seconde paroi 58 et la 10 seconde butée 52. En d'autres termes, la seconde butée 52 est davantage renforcée que la première butée 50, et peut donc supporter des efforts plus importants. Le corps 24 de cartouche comporte par ailleurs au moins une, de préférence trois, saillie 60 formant rampe, adjacente à la première butée de limitation 50. En plus de renforcer la première butée de limitation 50, cette rampe 60 forme un support radial pour 15 la patte axiale 44 correspondante lorsque la cage 40 est dans sa position de libération. Ainsi, dans cette position de libération de la cage 40, chaque patte axiale 44 est en appui radialement à la fois sur la saillie d'accrochage 42 et la rampe 60 correspondantes, comme cela est représenté sur la figure 5. Cette patte axiale 44, en appui radial sur deux portées est donc plus stable que si elle n'était en appui que sur la 20 saillie d'accrochage 42. On notera que chaque patte axiale 44 est munie d'un crochet 62, destiné à coopérer avec une ouverture 64, par exemple une rainure périphérique, ménagée sur le cylindre 14 du vérin 12, de façon à maintenir la cage 40 sur le cylindre 14 lorsqu'elle est dans sa position de libération. 25 En effet, en position de libération de la cage 40, chaque patte 44 est en appui radial sur la saillie d'accrochage 42 et la rampe 60 correspondants, et est donc décalée radialement par rapport à sa position lorsque la cage 40 est en position d'accrochage. C'est lorsque cette patte 44 est ainsi décalée radialement que le crochet 62 coopère avec l'ouverture 64 correspondante. 30 Au cours du stockage ou du montage, la cage 40 est maintenue sur le corps 24 de cartouche grâce aux saillies d'accrochage 42. Lorsque la cartouche 22 est insérée dans le cylindre 14 de vérin, la cage 40 est tournée jusqu'à sa position de libération, dans laquelle elle n'est plus accrochée au corps 24 de cartouche, mais au cylindre 14. Ainsi, dans la position de libération, les efforts élastiques générés par les 35 moyens élastiques 38 sont reportés au cylindre 14, d'une part par l'intermédiaire des 2963767 -8- crochets 62, et d'autre part par l'intermédiaire de l'empilement comprenant le plateau de poussée 30, le plateau de commande 28 et le corps 24 de cartouche. La cartouche 22 reste ainsi accrochée au cylindre 14 de manière simple, fiable et efficace. On notera enfin que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit, et pourrait subir des modifications sans sortir du cadre des revendications. Liste des références. 10 10 : Dispositif de freinage. 12 : Vérin hydraulique. 14 : Cylindre du vérin 12. 16 : Piston du vérin 12. 18 : Moyens rotatifs de commande. 15 20 : Moyens de transformation de rotation en translation. 22 : Cartouche d'actionneur mécanique de frein de véhicule automobile. 24 : Corps de la cartouche 22. 25 : Plot de solidarisation en rotation du corps 24 avec le cylindre 14. 26 : Orifice de solidarisation en rotation du corps 24 avec le cylindre 14, 20 coopérant avec le plot 25. 27 : Arbre de commande. 28 : Plateau de commande. 30 : Plateau de poussée. 31 : Moyens de rattrapage de l'usure de la plaquette de frein. 25 31A : Premier organe de rattrapage d'usure formant écrou allongé. 31 B : Second organe de rattrapage d'usure formant vis. 32 : Premier sillon circonférentiel, ménagé dans le plateau de commande 28. 34 : Second sillon circonférentiel 34, ménagé dans le plateau de poussée 30. 36 : Bille de roulement. 30 38 : Moyens élastiques de compression. 38A, 38B : Premier et second siège des moyens élastiques. : Cage. 42 : Saillie d'accrochage. 42A : Rampe de la saillie 42. 35 42B : Décrochement de la saillie 42. 44. Patte axiale. -9- 46 : Ouverture d'accrochage. 48 : Saille radiale. 50 : Première butée circonférentielle. 52 : Seconde butée circonférentielle. 54 : Encoche axiale. 56, 58 : Première et seconde parois de l'encoche axiale. 60 : Saillie formant rampe. 62 : Crochet. 64 : Rainure périphérique. 10 REVENDICATIONS1. Cartouche (22) d'actionneur mécanique de frein de véhicule automobile, du type comportant ` - un corps (24) de cartouche, de forme générale de révolution autour d'un axe (X), - un plateau rotatif de commande (28), logé dans le corps (24) de cartouche, - un plateau de poussée (30), logé dans le corps (24) de cartouche, coopérant avec le plateau de commande (28) par l'intermédiaire de moyens (20) de transformation de la rotation du plateau de commande (28) en translation du plateau de poussée (30), - des moyens élastiques (38) de compression du plateau de poussée (30) vers le plateau de commande (28), - une cage (40) de maintien des moyens élastiques (38), les moyens élastiques (38) s'étendant entre un premier siège (38A) porté par la cage (40) et un second siège (38B) porté par le plateau de poussée (38B), dans laquelle : - le corps (24) de cartouche comporte au moins une saillie (42) d'accrochage de la cage (40) sur le corps (24), et la cage (40) comporte au moins une patte axiale (44), comprenant un orifice d'accrochage (46) susceptible de coopérer avec la saillie d'accrochage (42) pour accrocher cette cage (40) sur le corps (24) de cartouche, - la cage (40) est mobile en rotation autour de l'axe (X) du corps (24) de cartouche, entre une position d'accrochage, dans laquelle l'orifice d'accrochage (46) coopère avec la saillie d'accrochage (42), et une position de libération dans laquelle la cage (40) est libérée du corps (24), - le corps (24) de cartouche comprenant au moins une première butée circonférentielle (50) de limitation de la rotation de la cage (40), la patte axiale (44) de la cage (40) étant susceptible de coopérer avec la première butée de limitation (50) lorsque la cage (40) se trouve dans sa position de libération, caractérisée en ce que le corps (24) de cartouche comporte une saillie formant rampe (60), adjacente à la première butée de limitation (50), telle que, dans la position de libération de la cage (40), la patte axiale (44) est en appui radialement à la fois sur la saillie d'accrochage (42) et sur la saillie formant rampe (60). 2963767 -11- 2. Cartouche (22) d'actionneur mécanique de frein selon la revendication 1, dans lequel le corps (24) de cartouche comprend au moins une saille radiale (48) délimitée circonférentiellement par la première butée circonférentielle (50) et par une seconde butée circonférentielle (52) de limitation de la rotation de la cage (40) vers sa 5 position d'accrochage. 3. Cartouche (22) d'actionneur mécanique de frein selon la revendication 2, dans lequel la saillie radiale (48) du corps (24) de cartouche comporte une encoche axiale (54) destinée à coopérer avec un relief axial complémentaire du plateau de poussée (30), de sorte que le corps (24) de cartouche et le plateau de poussée (30) sont solidaires en 10 rotation. 4. Cartouche (22) d'actionneur mécanique de frein selon la revendication 3, dans lequel, l'encoche axiale (54) étant délimitée circonférentiellement par des première (56) et seconde (58) parois, la distance circonférentielle entre la première paroi (56) et la première butée (50) est inférieure à la distance circonférentielle entre la seconde paroi 15 (58) et la seconde butée (52). 5. Cartouche (22) d'actionneur mécanique de frein selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps (24) de cartouche est forgé. 6. Cartouche (22) d'actionneur mécanique de frein selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la saillie d'accrochage (42) est délimité 20 circonférentiellement par, d'une part, une rampe (42A) coopérant avec la patte axiale (44) de la cage (40) lorsque cette cage (40) est en rotation vers sa position de libération, et d'autre part un décrochement (42B) formant une butée destinée à coopérer avec la patte axiale (44) afin d'empêcher une rotation opposée à la rotation vers la position de libération de la cage (40). 25 7. Cartouche (22) d'actionneur mécanique de frein selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens (20) de transformation de la rotation du plateau de commande (28) en translation du plateau de poussée (30) comportent un premier sillon circonférentiel (32) ménagé dans le plateau de commande (28), un second sillon circonférentiel (34) ménagé dans le plateau de poussée (30) en regard du premier 30 sillon circonférentiel (32), et au moins une bille (36) logée entre les premier (32) et second (34) sillons circonférentiels, l'un au moins des premier (32) et second (34) sillons circonférentiels formant une rampe circonférentielle. 8. Dispositif (10) de freinage de véhicule automobile, du type comportant : - un vérin hydraulique (12) de frein de véhicule automobile, comprenant un 35 cylindre (14) et un piston (16) de vérin, 2963767 -12- une cartouche d'actionneur mécanique (22) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, la cartouche (22) étant logée dans le cylindre (14) de sorte que le corps (24) de cartouche soit solidaire en rotation avec le cylindre (14) et que le plateau de poussée (30) coopère 5 avec le piston de vérin (16) de façon à être susceptible d'entraîner en translation ce piston de vérin (16). 9. Dispositif (10) de freinage de véhicule automobile selon la revendication 8, dans lequel la patte axiale (44) de la cage (40) de la cartouche d'actionneur (22) comporte un crochet (62), susceptible de coopérer avec une ouverture (64) ménagée dans le 10 cylindre (14) du vérin, de façon à maintenir la cage (40) dans le cylindre (14) lorsqu'elle est dans sa position de libération. 10. Dispositif (10) de freinage de véhicule automobile selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le plateau de poussée (30) est solidaire d'un premier organe de liaison formant écrou (31A), destiné à coopérer avec un second organe de liaison 15 complémentaire formant vis (31B), solidaire du piston de vérin (16).