Brevet FR3049026A1 — publié le 20170922

DISPOSITIF ET PROCEDE D'ASPIRATION DE PARTICULES DE FREIN La présente invention se rapporte à un dispositif et à un procédé d'aspiration de particules de frein. L'invention appartient au domaine général du freinage automobile et plus précisément au domaine de la captation des particules et poussières de frein produites par l'usure des matériaux lors du frottement des plaquettes de frein sur les disques de frein automobiles. On connaît des dispositifs du type à turbine aspirante disposés à proximité des freins. La turbine aspirante est généralement entraînée par un galet qui frotte sur le disque de frein. C'est par exemple le cas du dispositif décrit dans le document de brevet EP-B1-2 522 876. Cependant, un tel dispositif présente notamment l'inconvénient de faire fonctionner la turbine aspirante en permanence, que les freins soient actionnés ou non, alors que l'aspiration des poussières et particules de frein n'est réellement nécessaire que durant les phases de freinage, c'est-à-dire environ 5 à 10% du temps seulement. Cela consomme de l'énergie, ce qui occasionne de la pollution, ce surcroît d'énergie devant être produit par le moteur du véhicule. Cela peut en outre occasionner du bruit. Par ailleurs, le galet et le disque subissent une usure accrue. La présente invention vise à remédier à l'inconvénient précité. Dans ce but, la présente invention propose un dispositif d'aspiration de particules de frein produites par un frein à disque, le dispositif comportant un galet d'entraînement et un moyen d'aspiration des particules de frein adapté à être entraîné par le galet d'entraînement, remarquable en ce qu'il comporte en outre un mécanisme piloté de retenue du galet d'entraînement actionnant le moyen d'aspiration uniquement pendant le freinage. Ainsi, le véhicule consomme moins d'énergie, donc pollue moins, est moins bruyant et l'usure du galet et du disque de frein est limitée aux phases de freinage, en plus des avantages inhérents à l'aspiration des poussières et particules de frein, à savoir, la réduction du risque sanitaire lié à ce type de pollution de l'air et la réduction de la salissure des roues. Dans un mode particulier de réalisation, le mécanisme piloté de retenue comporte : 3049026 2 - un porte-galet mobile en rotation et portant le galet d'entraînement ; et - un moyen de rappel du porte-galet. Cela permet de retenir le galet de façon qu'il ne soit pas en contact 5 avec le disque de frein lorsque l'aspiration des poussières et particules de frein n'est pas nécessaire, notamment en dehors des phases de freinage. Selon une caractéristique particulière, le dispositif comporte en outre une double butée qui limite la rotation du porte-galet dans les deux sens de rotation. 10 Selon une caractéristique particulière, le dispositif comporte en outre un ensemble de commande du porte-galet relié au porte-galet par un composant élastique et constitué d'une chambre hydraulique délimitée par un cylindre et un piston. Ainsi, l'effort hydraulique engendré lorsque la pression est non nulle 15 dans la chambre hydraulique est partiellement transmis au porte-galet par l'intermédiaire du composant élastique. Selon une caractéristique particulière, le piston est actionné en translation dans le cylindre par au moins un ressort de rappel. Ainsi, l'effort transmis au porte-galet par le composant élastique varie 20 suivant la position du piston imposée par le ressort de rappel. Dans le même but que celui indiqué plus haut, la présente invention propose également un véhicule automobile équipé d'au moins un frein à disque, remarquable en ce que ce frein est doté d'un dispositif d'aspiration de particules de frein produites par ce frein tel que succinctement décrit ci- 25 dessus. Dans un mode particulier de réalisation, le galet d'entraînement est disposé en regard de la périphérie du disque de frein. En variante, le galet d'entraînement peut être disposé en regard de la piste de frottement du disque de frein. 30 Toujours dans le même but que celui indiqué plus haut, la présente invention propose aussi un procédé d'aspiration de particules de frein produites par un frein à disque, au moyen d'un dispositif tel que succinctement décrit ci-dessus, ce procédé étant remarquable en ce qu'il comporte des étapes consistant à : 35 - en dehors des phases de freinage, appliquer au porte-galet un premier effort par l'ensemble de commande précité et un second effort par le moyen de rappel du porte-galet, le premier effort étant inférieur au second 3049026 3 effort, de sorte que le galet d'entraînement n'entre pas en contact avec le disque de frein et que le moyen d'aspiration n'est pas actionné ; et - pendant les phases de freinage, appliquer au porte-galet un premier effort par l'ensemble de commande précité et un second effort par le 5 moyen de rappel du porte-galet, le premier effort étant supérieur au second effort, de sorte que le galet d'entraînement entre en contact avec le disque de frein et que le moyen d'aspiration est actionné. Les caractéristiques et avantages du véhicule et du procédé étant les mêmes que ceux du dispositif, ils ne sont pas répétés ici. 10 D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs et en référence aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un disque de frein équipé 15 d'un dispositif d'aspiration de particules de frein conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation. La figure 1 illustre un mode particulier de réalisation de l'invention, dans lequel la piste de frottement d'un disque de frein 1 est équipée d'un dispositif d'aspiration de particules et poussières de frein conforme à 20 l'invention, ces particules et poussières étant produites par le frein à disque. En variante, on pourrait aussi bien disposer le dispositif d'aspiration, non pas en regard de la piste de frottement, mais en regard de la périphérie du disque de frein. Dans toute la suite, par "aspiration de particules de frein", il faut 25 entendre l'aspiration de toutes sortes de particules et poussières de frein. Comme le montre la figure 1, le dispositif d'aspiration de particules de frein conforme à l'invention comporte un galet d'entraînement 2 mobile en rotation, qui a pour fonction d'entraîner par sa rotation un moyen d'aspiration de particules de frein tel qu'une turbine aspirante (non représentée), via un 30 réducteur (non représenté). Conformément à l'invention, le dispositif d'aspiration de particules de frein comporte en outre un mécanisme piloté de retenue du galet d'entraînement 2, qui actionne le moyen d'aspiration uniquement pendant le freinage. 35 Dans le mode particulier de réalisation représenté, ce mécanisme piloté de retenue comporte, d'une part, un porte-galet 3, mobile en rotation, 3049026 4 qui porte le galet d'entraînement 2 et d'autre part, un moyen 4 de rappel du porte-galet 3, tel qu'un ressort de rappel. La rotation du porte-galet 3 est limitée dans les deux sens de rotation par une double butée 5, constituée d'une butée haute et d'une butée basse 5 dont l'action est décrite plus loin. Le dispositif d'aspiration de particules de frein comporte en outre un ensemble 6 de commande du porte-galet 3, relié au porte-galet 3 par un composant élastique 10. L'ensemble 6 de commande est constitué d'une chambre hydraulique délimitée par un cylindre 7 et un piston 8. 10 Le piston 8 est actionné en translation dans le cylindre 7 par au moins un ressort de rappel 9. Ainsi, le porte-galet 3 subit deux efforts : celui exercé par le ressort de rappel 4 et celui exercé par l'ensemble 6 de commande. L'effort hydraulique engendré en cas de pression non nulle dans la 15 chambre hydraulique est partiellement transmis au porte-galet 3 via le composant élastique 10. La transmission de cet effort n'est que partielle compte tenu du fait que le déplacement du piston 8 vers la droite par rapport au cylindre 7 sur le dessin, est limité. Lorsque la pression est nulle dans la chambre hydraulique, le ou les 20 ressort(s) de rappel du piston 9 positionne(nt) le piston 8 dans une certaine position, vers la gauche sur le dessin, ce qui a pour effet que l'effort transmis au porte-galet 3 par le composant élastique 10 est proche de zéro et en tous cas inférieur à l'effort de rappel délivré par le moyen 4 de rappel. La pression hydraulique qui opère dans l'ensemble 6 de commande 25 est nulle lorsque celle disponible dans l'étrier de frein (non représenté) associé au disque de frein 1 est elle aussi nulle. La pression hydraulique qui opère dans l'ensemble 6 de commande est non nulle lorsque celle disponible dans l'étrier de frein (non représenté) associé au disque de frein 1 est elle aussi non nulle. 30 Ces deux pressions peuvent néanmoins être différentes, ce qui est le cas lorsqu'un réducteur hydraulique est présent entre les deux éléments. On décrit à présent les principales étapes d'un procédé d'aspiration de particules de frein produites par un frein à disque, au moyen d'un tel dispositif d'aspiration de particules de frein. 35 En dehors des phases de freinage, la pression hydraulique qui agit dans l'ensemble 6 de commande est nulle. L'ensemble 6 de commande délivre alors un effort inférieur à celui exercé par le moyen 4 de rappel. 3049026 5 Le porte-galet 3 est alors en appui sur la butée haute de la double butée 5. Le galet 2 n'est donc pas en contact avec le disque de frein 1. Par conséquent, la turbine aspirante (non représentée) n'est pas entraînée. Pendant les phases de freinage, la pression hydraulique qui agit dans 5 l'ensemble 6 de commande est non nulle. L'ensemble 6 de commande délivre alors un effort supérieur à celui exercé par le moyen 4 de rappel. Le porte-galet 3 est alors dans une position intermédiaire entre ses appuis en butée haute et basse de la double butée 5. Le galet est donc en contact avec le disque de frein 1. Par conséquent, la turbine aspirante (non 10 représentée) est entraînée. Ainsi, grâce au mécanisme piloté de retenue du galet d'entraînement 2, la turbine aspirante (non représentée) n'est actionnée que pendant les phases de freinage. Pendant les phases de freinage, il est préférable que le porte-galet 3 15 ne soit pas en appui sur la butée basse de la double butée 5, car si tel était le cas, le disque de frein 1 et le galet 2 s'useraient au fil du temps et après avoir atteint un certain niveau d'usure, le galet 2 ne pourrait plus être au contact du disque de frein 1 et ne pourrait donc plus entraîner la turbine aspirante. Par ailleurs, pendant les phases de freinage, il est préférable que le 20 porte-galet 3 ne soit pas en appui sur la butée basse de la double butée 5, car si tel était le cas, comme le disque de frein 1 présente en pratique un voile, c'est-à-dire un battement axial, non nul, le galet 2 ne pourrait plus être au contact du disque de frein 1 sur un tour complet du disque de frein 1 et ne pourrait donc pas entraîner correctement la turbine aspirante de façon 25 continue. L'invention propose donc un dispositif et un procédé simples d'aspiration de particules de frein offrant à la fois : - une réduction de la pollution de l'air, due à la limitation de la consommation d'énergie pour actionner la turbine aspirante, puisque celle-ci 30 ne fonctionne que pendant le freinage, une réduction du risque sanitaire lié à ces particules, une réduction des salissures des roues, une réduction du bruit lié à l'aspiration puisque celui-ci n'est pas continu, 35 - une réduction de l'usure du disque de frein et du galet d'entraînement de la turbine aspirante, puisque ceux-ci sont moins sollicités que s'ils subissaient un frottement en permanence. REVENDICATIONS1. Dispositif d'aspiration de particules de frein produites par un frein à disque, ledit dispositif comportant un galet d'entraînement (2) et un moyen d'aspiration desdites particules de frein adapté à être entraîné par ledit galet d'entraînement (2), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un mécanisme piloté de retenue dudit galet d'entraînement (2) actionnant ledit moyen d'aspiration uniquement pendant le freinage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit mécanisme piloté de retenue comporte : - un porte-galet (3) mobile en rotation et portant ledit galet d'entraînement (2) ; et - un moyen (4) de rappel dudit porte-galet (3). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une double butée (5) qui limite la rotation dudit porte-galet (3) dans les deux sens de rotation. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un ensemble (6) de commande du porte-galet (3) relié au porte-galet (3) par un composant élastique (10) et constitué d'une chambre hydraulique délimitée par un cylindre (7) et un piston (8). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit piston (8) est actionné en translation dans ledit cylindre (7) par au moins un ressort de rappel (9). 6. Véhicule automobile équipé d'au moins un frein à disque, caractérisé en ce que ledit frein est doté d'un dispositif d'aspiration de particules de frein produites par ledit frein conforme à la revendication 5. 7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit galet d'entraînement (2) est disposé en regard de la périphérie du disque de frein. 8. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit galet d'entraînement (2) est disposé en regard de la piste de frottement du disque de frein. 9. Procédé d'aspiration de particules de frein produites par un frein à disque, au moyen d'un dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce 35 que ledit procédé comporte des étapes consistant à : - en dehors des phases de freinage, appliquer au porte-galet (3) un premier effort par ledit ensemble (6) de commande et un second effort par 3049026 7 ledit moyen (4) de rappel du porte-galet (3), ledit premier effort étant inférieur audit second effort, de sorte que ledit galet d'entraînement (2) n'entre pas en contact avec le disque de frein et que ledit moyen d'aspiration n'est pas actionné ; et 5 - pendant les phases de freinage, appliquer au porte-galet (3) un premier effort par ledit ensemble (6) de commande et un second effort par ledit moyen (4) de rappel du porte-galet (3), ledit premier effort étant supérieur audit second effort, de sorte que ledit galet d'entraînement (2) entre en contact avec le disque de frein et que ledit moyen d'aspiration est 10 actionné.