Brevet FR3044623A1 — publié le 20170609

Appareil de commande de pression de freinage La présente invention concerne un appareil de commande de pression de freinage pour une installation de freinage de véhicule à moteur, avec un moteur électrique, dont le mouvement rotatif est transformé, au moyen d'un entraînement à vis à billes, en un mouvement de translation d'un piston dans un cylindre de travail, afin de pouvoir créer une pression de freinage définie dans un frein de roue indépendamment de l'actionnement d'un cylindre de freinage principal. Un appareil de commande de pression de freinage pour une installation de freinage de véhicule à moteur du type mentionné est décrit dans le brevet DE 10 2013 223 859 A1. L'appareil de commande de pression de freinage comprend un moteur électrique dont le mouvement rotatif est transformé en un mouvement de translation d'un piston afin de pouvoir créer une pression de freinage définie dans un frein de roue indépendamment de l'actionnement d'un cylindre de freinage principal. L'objectif de la présente invention est de concevoir un appareil de commande de pression de freinage du type mentionné de manière particulièrement compacte, fiable et insonorisée avec des moyens les plus simples possibles. Cet objectif est atteint selon la présente invention grâce au fait que l'entraînement à vis à billes est muni d'un élément de précontrainte qui positionne la broche, indépendamment du sens de rotation de la broche, sans jeu dans la direction axiale sur une butée. En outre, l'appareil de commande de pression de freinage du type mentionné selon l'invention présente les caractéristiques suivantes, considérées isolément ou dans toutes les combinaisons techniquement possibles : - L'entraînement à vis à billes est fixé au moyen d'une bague de fixation insérée dans une rainure interne d'un tube de rotor ; - sur l'extrémité ouverte du tube de rotor est posé un manchon externe dont la face frontale interne est conçue comme une butée contre laquelle s'appuie la broche sous l'action de l'élément de précontrainte ; - l'élément de précontrainte, qui est fixé à une portion d'extrémité de la broche, est réalisée globalement sous la forme d'un disque annulaire ; - la bague de fixation est positionné dans la rainure interne au moyen d'un manchon de montage configuré pour être inséré dans le tube de rotor ; 3044623 2 - la bague de fixation est enroulée et est constituée d'un fil plat qui présente un biseau au niveau des deux extrémités ; - l'extrémité de la broche orientée vers le moteur électrique est munie d`un moletage et d'une rainure annulaire et, de préférence, un segment annulaire en forme d'étoile est 5 posé sur le moletage entre le moteur électrique et la broche, ce segment étant fixé, au moyen d'une déformation plastique radiale du segment annulaire en direction de la rainure annulaire, sur la broche ; - le segment annulaire est constitué d'un métal léger déformable plastiquement ; - sur le segment annulaire est posé, en tant qu'élément de précontrainte, un tampon 10 annulaire en caoutchouc, qui interagit avec un taquet d'entraînement qui est logé, pour la transmission du couple du moteur électrique à la broche, par complémentarité de forme dans un manchon externe qui entoure un tube de rotor logeant l'entraînement à vis à billes. 15 Les figures montrent : Figure 1 un schéma de la structure d'ensemble de l'appareil de commande de pression de freinage en coupe longitudinale selon la présente invention, 20 Figure 2 une représentation schématique des principaux éléments pour la précontrainte axiale d'une broche, Fig. 3a,b une représentation schématique, à partir de la Figure 2, du montage d'une bague de fixation dans un tube de rotor pour la fixation de l'entraînement à vis 25 à billes, Figure 4 une vue éclatée des éléments de construction, essentiels à la présente invention, de l'entraînement à vis à billes , 30 Figure 5 une représentation schématique, à partir de la Figure 4, de la réalisation d'un moletage et d'une rainure annulaire sur la broche pour la fixation d'un élément de transmission de force, Figure 6 une représentation schématique en perspective, à partir de la Figure 4, de 35 l'entraînement à vis à billes en lien avec une bague de fixation. 3044623 De manière détaillée, la Figure 1 représente le schéma de la structure de l'appareil de commande de pression de freinage selon la présente invention en coupe longitudinale, avec un moteur électrique, dont le mouvement rotatif est transformé, au moyen d'un entraînement à vis à billes 14, en un mouvement de translation d'un piston 6, afin de pouvoir créer une 5 pression de freinage définie dans un frein de roue indépendamment de l'actionnement d'un cylindre de freinage principal. Le moteur électrique est logé dans un premier carter 1 et le piston 6 est logé dans un 10 deuxième carter 2, le deuxième carter 2, étant pour cela disposé de manière diamétralement opposée au premier carter 1, moyennant quoi, entre le premier et le deuxième carter 1, 2, est disposé un troisième carter 3 avec deux faces frontales diamétralement opposées, sur lesquelles sont fixés le premier et le deuxième carter 1, 2. Le troisième carter 3 remplit ainsi la fonction d'un carter central, sur lequel ou dans lequel sont disposés d'autres composants 15 de l'appareil de commande, qui seront décrits de manière plus détaillée, de pression de freinage. Comme on le voit en outre sur la Figure 1, le troisième carter 3, réalisé comme un carter central, comprend un alésage traversant 4 pour le guidage d'une broche 5 prévue pour 20 l'entraînement à vis à billes, de façon à ce que, en lien avec le piston 6, disposé dans le deuxième carter 2, le fonctionnement d'un actionneur linéaire soit garanti par une construction particulièrement compacte de l'appareil de commande de pression de freinage. La Figure 2 représente, dans une représentation schématique, les éléments essentiels pour 25 la précontrainte axiale de la broche 5 (voir la force de précontrainte axiale représentée en pointillés), l'entraînement à vis à billes, fixé sans jeu, au moyen d'une bague de fixation 11, dans un tube de rotor 10, étant pour cela muni d'un élément de précontrainte 7 déformable élastiquement, qui positionne, indépendamment du sens de rotation de la broche, la broche 5 dans la direction axiale sans jeu contre une butée 8. Sur l'extrémité ouverte du tube de 30 rotor 10, est posé un manchon externe 12 dont la face frontale interne est conçue comme une butée contre laquelle la broche 5 s'appuie en permanence sous l'action de l'élément de précontrainte 7. L'élément de précontrainte 7 est conçu globalement sous la forme d'un disque annulaire et est relié avec la broche 5. 35 Les Figures 3a et 3b montrent, à partir de la Figure 2, le montage de la bague de fixation 11 dans le tube de rotor 10 pour la fixation de l'entraînement à vis à billes, une rainure interne 3044623 4 (9) étant prévue pour cela, dans le tube de rotor 10, dans laquelle la bague de fixation 11 est insérée au moyen d'un manchon de montage 13. De manière détaillée, la Figure 3a représente la bague de fixation 11 avant l'encliquetage 5 dans la rainure interne annulaire 9, le manchon de montage 13 étant pour cela poussé au moyen d'une force de pression définie contre l'action de l'élément de précontrainte 7 en direction de la rainure interne 9 dans le tube de rotor 10, jusqu'à ce que, selon la Figure 3b, la bague de fixation 11 se superpose à la rainure interne 9, la bague de fixation 11 pouvant ainsi s'élargir sous l'action de sa force de précontrainte radiale et s'encliquetant dans la 10 rainure interne 9. Une fois la bague de fixation 11 encliquetée dans la rainure interne 9, la force nécessaire initialement pour l'insertion de la bague de fixation 11 dans la rainure interne 9 se réduit considérablement à une force minimale nécessaire pour l'extraction du manchon de montage 13 hors du tube de rotor 10, car la bague de fixation 11 arrive en butée contre le flanc de la rainure interne 9 lors du retrait du manchon de montage 13 sous 15 l'action de l'élément de précontrainte 7, de façon à ce que, à l'aide d'un montage, avec surveillance de force et de course, de la bague de fixation 11, la fixation correcte de la bague de fixation 11 dans la rainure interne 9 puisse être détectée de manière univoque. La Figure 4 représente les éléments de construction, essentiels pour la présente invention, 20 de l'entraînement à vis à billes en représentation éclatée. L'entraînement à vis à billes est constitué d'un tube profilé 19, qui loge la broche 5, un écrou 20 et le piston 6, de la bague de fixation 11 nécessaire pour la fixation de l'entraînement à vis à billes dans le tube de rotor 10, d'un élément de transmission de force 17, qui est fixé sur l'extrémité, dépassant du tube profilé 19, de la broche 5, d'un élément de précontrainte 7, conçu comme un tampon de 25 caoutchouc annulaire, qui est adapté au contour de l'élément de transmission de force 17 en forme d'étoile et est posé sur celui-ci. En outre, un taquet d'entraînement 18, disposé dans le manchon externe 12, est prévu, qui est posé sur l'élément de précontrainte 7. Pour la transmission du couple du moteur électrique à la broche 5, le taquet d'entraînement 18 est logé par complémentarité de forme dans le manchon externe 12, qui recouvre, selon la 30 Figure 2, le tube de rotor 10 logeant l'entraînement à vis à billes. Ainsi, grâce à l'élément de précontrainte élastique 7, une liaison rigide directe entre la broche 5 et le moteur électrique actionnant l'entraînement à vis à billes est évitée, de façon à ce que les imprécisions éventuelles concernant l'orientation et le logement coaxial de 35 l'entraînement à vis à billes dans les carters 1, 2, 3 de l'appareil de commande de pression de freinage puissent être tolérées sans risque de coincement. 3044623 5 La Figure 5 représente, à partir de la Figure 4, en vue agrandie, la réalisation d'un moletage 15 et d'une rainure annulaire 16 pour la fixation de l'élément de transmission de force 17, qui est posé sur l'extrémité de la broche 5, qui est orientée vers le moteur électrique. L'élément 5 de transmission de force 17 est de préférence conçu comme un segment annulaire en forme d'étoile pour la transmission du couple entre le moteur électrique et la broche 5. Pour la fixation permanente de l'élément de transmission de force 17 sur la broche 5, le segment annulaire est déformé plastiquement dans la direction radiale vers l'intérieur en direction de la rainure annulaire 16 prévue après le moletage. Cette liaison permet d'obtenir le couple 10 moteur à transmettre au moyen de l'élément de transmission de force 17 d'une manière simple et fiable, l'élément de transmission de force étant pour cela constitué d'un métal léger pouvant être déformé plastiquement très facilement. Le couple d'entraînement du moteur électrique agit de manière connue sur la broche 5 de 15 l'entraînement à vis à billes, le couple de réaction devant être soutenu par l'écrou 20 de l'entraînement à vis à billes et la force axiale devant être transmise au piston 6. Cela est obtenu grâce au tube profilé 19, qui loge l'écrou 20 avec la broche 5, à l'extrémité opposée au manchon externe 12 duquel est fixé le piston 6. 20 Enfin, la Figure 6 représente, à partir des représentations de la Figure 4 et 5, en vue en perspective, l'entraînement à vis à billes en lien avec la bague de fixation 11 représentée sur la Figure 2, qui est constituée d'un fil plat élastique radiale enroulé sur plusieurs couches, qui comprend de préférence, au niveau des deux extrémités, un biseau 14 appelé biseau de démontage, afin de permettre, si nécessaire, un démontage le plus simple possible de 25 l'entraînement à vis à billes hors du tube de rotor 10. 3044623 6 Liste des repères 1 Carter 2 Carter 3 Carter 5 4 Alésage traversant 5 Broche 6 Piston 7 Élément de précontrainte 8 Butée 10 9 Rainure interne 10 Tube de rotor 11 Bague de fixation 12 Manchon externe 13 Manchon de montage 15 14 Biseau 15 Moletage 16 Rainure annulaire 17 Élément de transmission de force 18 Taquet d'entraînement 20 19 Tube profilé 20 Écrou REVENDICATIONS1. Appareil de commande de pression de freinage pour une installation de freinage de véhicule à moteur, avec un moteur électrique, dont le mouvement de rotation est transformé, au moyen d'un entraînement à vis à billes, en un mouvement de translation d'un piston entraîné par l'intermédiaire d'une broche, afin de pouvoir créer, dans un frein de roue, une pression de freinage définie indépendamment de l'actionnement d'un cylindre de freinage principal, caractérisé en ce que l'entraînement à vis à billes est muni d'un élément de précontrainte (7) déformable élastiquement, qui positionne la broche (5), indépendamment du sens de rotation de la broche, dans la direction axiale, sans jeu contre une butée (8). 2. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraînement à vis à billes est fixé au moyen d'une bague de fixation (11) insérée dans une rainure interne (9) d'un tube de rotor (10). 3. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que, sur l'extrémité ouverte du tube de rotor (10), est posé un manchon externe (12), dont la face frontale interne est conçue comme une butée (8), contre laquelle s'appuie en permanence la broche (5) sous l'action de l'élément de précontrainte (7). 4. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de précontrainte (7) est conçu globalement sous la forme d'un disque annulaire, qui est fixé à une portion d'extrémité de la broche (5). 5. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague de fixation (11) est positionnée dans la rainure interne (9) au moyen d'un manchon de montage (13) configuré pour être inséré dans le tube de rotor (10). 6. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague de fixation (11) est constituée d'un fil plat, qui comprend, au niveau de ses deux extrémités, un biseau (14). 7. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité, orientée vers le moteur électrique, de la broche (5) est munie d`un moletage (15) et d'une rainure annulaire (16) et en ce que, de préférence, un segment 3044623 8 annulaire (17) en forme d'étoile est posé, pour la transmission du couple entre le moteur électrique et la broche (5), sur la moletage (15), qui est fixé au moyen d'une déformation plastique du segment annulaire (17) en direction de la rainure annulaire (16) sur la broche (5). 5 8. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le segment annulaire (17) est constitué d'un métal léger déformable plastiquement. 10 9. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 7, caractérisé en ce que, sur le segment annulaire (17), en tant qu'élément de précontrainte (7), est posé un tampon de caoutchouc annulaire qui interagit avec un taquet d'entraînement (18), qui est logé, pour la transmission du couple du moteur électrique à la broche (5), par complémentarité de forme, dans un manchon externe (12), qui recouvre un tube de 15 rotor (10) logeant l'entraînement à vis à billes.