Brevet FR3047782A1 — publié le 20170818

- 1 - L'invention se rapporte à des dispositifs de freinage pour véhicule. On connait un dispositif de freinage électrique comprenant divers composants électriques, dont un condensateur électrolytique. Le condensateur comprend deux électrodes plongées dans une solution électrolytique. Cette solution ainsi que les électrodes sont situées dans un corps spécifique logé à son tour dans un boîtier du dispositif. Pour plusieurs condensateurs, on a donc plusieurs corps différents qui doivent être montés au sein du boitier. L'inconvénient de tels dispositifs est que chaque condensateur prend beaucoup de place au sein du boîtier du dispositif de freinage et qu'il est difficile d'agencer plusieurs 10 condensateurs sans augmenter considérablement le volume du boitier et donc du dispositif de freinage. Un but de l'invention est de réduire le volume du dispositif de freinage. A cet effet, on prévoit selon l'invention un boitier pour dispositif de freinage de véhicule comprenant une paroi externe et au moins un condensateur comportant une solution 15 électrolytique, la paroi externe du boitier étant en contact avec la solution. Ainsi, la solution du condensateur n'est pas située dans un corps spécifique prenant de la place au sein du boîtier. De plus, la paroi du boitier fait directement office de récipient pour la solution du condensateur. On optimise donc le volume occupé par le condensateur dans le dispositif. 20 De préférence, le condensateur comprend deux électrodes, l'une des électrodes étant reliée à un premier élément de connexion, l'autre électrode étant reliée à un second élément de connexion, les éléments de connexion débouchant à l'extérieur du boitier à travers une plaque isolante. Ainsi, l'une des électrodes est amenée à former la cathode, tandis que la solution 25 électrolytique est amenée à former l'anode du condensateur, l'autre électrode jouant le rôle de connecteur électrique. La plaque isolante sépare la solution électrolytique du reste du boitier tandis que les éléments de connexion qui en débouchent permettent de relier le condensateur au reste du système électrique du dispositif. La solution est donc située entre la paroi externe du boitier et la plaque isolante. 30 Avantageusement, au moins l'une des électrodes comporte de l'aluminium. De préférence, la paroi étant une première paroi, le boitier comprend une deuxième paroi qui n'est pas en contact avec la solution, les première et deuxième parois étant formées d'un même matériau. Ainsi, l'ensemble du boitier est réalisé dans le même matériau. Il n'est pas nécessaire 35 de former des parties spécifiques du boitier amenées à être en contact avec la solution dans un matériau spécifique adapté à ce contact tandis que d'autres parties seraient formées dans un autre matériau. 3047782 - 2 - Avantageusement, le boitier comprend au moins des premier et second condensateurs, le boîtier comprenant en outre au moins des premier et second compartiments, chaque compartiment étant formé au moins en partie par la ou au moins l'une des parois externes du boîtier, une première solution électrolytique du premier 5 condensateur étant située dans le premier compartiment, une seconde solution électrolytique du second condensateur étant située dans le second compartiment. Ainsi, le boitier peut comprendre plusieurs condensateurs qui par exemple sont tous situés en bordure du boitier, au sein d'une frontière du boitier. La paroi du boitier fait donc office de récipient des solutions électrolytiques de manière à optimiser leur 10 encombrement. De préférence, les compartiments sont dépourvus de paroi mitoyenne. Ainsi, les compartiments peuvent être séparés l'un de l'autre par un espace. Avantageusement, les compartiments s'étendent en saillie d'une face du boitier. De préférence, un matériau de la paroi externe comprend du polytéréphtalate de 15 butylène. On prévoit également selon l'invention un dispositif de freinage pour véhicule, comprenant un boitier conforme à l'invention. Avantageusement, le dispositif comprend en outre un système de freinage hydraulique. 20 On prévoit aussi selon l'invention un procédé de fabrication d'un dispositif de freinage pour véhicule, le dispositif comprenant un boitier, le procédé comprenant les étapes suivantes : - intégration d'une solution électrolytique d'un condensateur dans un compartiment du boitier, le compartiment étant formé en moins en partie par une paroi externe du boitier, 25 la solution venant en contact avec la paroi externe, - intégration d'électrodes du condensateur dans le compartiment au sein de la solution, et - fermeture étanche du compartiment. Nous allons maintenant présenter un mode de mise en oeuvre de l'invention à l'appui 30 des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : - la figure 1 est une vue détaillée en perspective d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue de principe éclatée du dispositif de la figure 1 ; 35 - la figure 3 est un schéma électrique d'une partie du dispositif de la figure 1, comprenant un condensateur électrolytique ; - les figures 4 et 5 sont des vues en perspective et en coupe du boitier de la figure 1 3047782 3 au niveau d'un condensateur ; et - la figure 6 illustre de façon schématique un agencement de deux condensateurs dans un dispositif selon un autre mode de réalisation de l'invention. Les figures 1 à 5 illustrent un dispositif de freinage électrique 1 pour véhicule selon un 5 mode de réalisation de l'invention. Il s'agit ici d'un dispositif 1 de frein à disque à étrier flottant. Il comprend notamment un carter 3 et des plaquettes de frein non illustrées et destinées à venir en appui contre un disque solidaire d'une roue du véhicule. Ce dispositif 1 comprend notamment à l'une de ses extrémités un boitier 2 comprenant 10 une partie principale 4 et un couvercle 6 présentant une forme d'écusson en relief formant radiateur et obturant la partie principale 4 du boitier 2 en étant rapporté et fixé à cette dernière. Le dispositif 1 comprend deux condensateurs électrolytiques reçus dans des logements 8 et 9 du boitier 2 et qui seront décrits en détails plus bas. Le dispositif 1 15 comprend de nombreux autres éléments, tels qu'une carte électronique 7 de commande du dispositif, un moteur d'actionnement des plaquettes, etc. On va tout d'abord brièvement rappeler le principe de fonctionnement et les composants d'un condensateur, bien connus de l'homme du métier. La figure 3 illustre schématiquement un circuit électrique comprenant un condensateur 20 électrolytique 10 et un générateur 5. On s'intéresse au condensateur électrolytique 10, appelé également électrochimique. Ce type de condensateur dit « polarisé » est sensible à la polarité de la tension électrique qui lui est appliquée : il a une borne négative 11 et une borne positive 12. Contrairement à tout autre condensateur, lorsqu'on le fabrique, on ne met pas d'isolant entre les deux 25 électrodes 13 et 14. Celles-ci sont réalisées en aluminium. Mais d'autres matériaux sont possibles. On les plonge dans une solution électrolytique 15, autrement appelée « gelée conductrice », ou « solution saline ». Elle peut être une solution d'acide borique par exemple. Lorsqu'on applique une tension pour la première fois en allumant le générateur 5, une réaction chimique appelée électrolyse a lieu, ce qui crée une interface isolante 16 30 à la surface de l'électrode 13 branchée positivement : c'est la formation d'une couche d'oxyde d'aluminium, également appelé alumine. Sitôt formée, cette couche empêche le courant de passer. L'isolant 16 n'est donc pas placé manuellement, il est formé chimiquement. Ainsi, l'anode comprend l'électrode « positive » 13 sur laquelle a eu lieu la réaction, tandis que la cathode est formée par la solution électrolytique 15. L'électrode 35 « négative » 14 joue un rôle de connecteur électrique. Le diélectrique 16, ou isolant, est la couche d'alumine formée par l'électrolyse et située sur l'anode 13. Dans l'invention, on place la ou les solutions électrolytiques des condensateurs 3047782 - 4 - directement en contact avec une paroi du boitier 2, comme cela est illustré aux figures 4 et 5. Le boitier 2 comprend en effet une paroi externe 21 formant un compartiment principal de forme générale cylindrique de révolution à section circulaire et présentant une face interne 22 et une face externe 27. Ce compartiment reçoit des moyens 5 mécaniques d'actionnement du frein, non illustrés. La paroi externe 21 forme aussi deux compartiments secondaires cylindriques de révolution 24 et 26 ayant des axes A et B parallèles à l'axe X du compartiment principal, s'étendant en saillie de ce compartiment suivant la direction radiale, à l'extérieur. Ces deux compartiments secondaires 24 et 26 sont identiques et forment des logements ou récipients et sont situés à deux endroits différents du boitier 2. Chacun de ces logements comprend un condensateur électrolytique 10 dont le fonctionnement a déjà été décrit. On va décrire l'agencement du condensateur électrolytique 10 du logement 26, illustré à la figure 5. L'autre condensateur est identique. Le condensateur 10 est séparé du reste du boitier par une plaque isolante 28. Les électrodes 13 et 14 sont des armatures de forme rectangulaire plane, séparées et distantes l'une de l'autre et opposées face à face. Ces électrodes sont formées d'aluminium. Chacune de ces électrodes est reliée vers l'extérieur par des éléments de connexion 18 et 19 qui débouchent à travers la plaque isolante 28. Elles sont reliées à un système électrique non illustré qui s'étend au sein du dispositif de freinage 1. Au sein du logement 26, les électrodes sont plongées dans la solution électrolytique 15. L'une des électrodes étant branchées positivement, l'autre négativement, la mise en tension du condensateur engendre la formation d'une couche isolante d'alumine sur l'électrode 13 branchée positivement, comme expliqué précédemment. La paroi externe 27 du boitier 2 est donc en contact avec la solution électrolytique 15 du condensateur 10 du logement 26, comme avec celle du condensateur 10 du logement 24. Cela permet d'optimiser le volume occupé par ces condensateurs, dont les solutions sont donc situées dans des logements formées au moins en partie par une paroi externe du boitier plutôt que dans des récipients montés au sein du boitier. Pour mettre en place le condensateur 10 dans le boitier 2, on met en oeuvre les étapes 30 suivantes : - intégration de la solution électrolytique 15 du condensateur 10 dans le compartiment 26 du boitier 2, le compartiment 26 étant formé en moins en partie par la paroi externe 27 du boitier 2, - intégration des électrodes 13 et 14 du condensateur dans le compartiment 26 au 35 sein de la solution 15, et - fermeture étanche du compartiment 26, au moyen de la plaque isolante 28. On a schématisé à la figure 6 un boitier 30 selon un autre mode de réalisation de 3047782 - 5 - l'invention. Dans ce mode, les deux condensateurs 36 et 37 sont dans des logements situés côtés à côte. Le boitier 30 comprend ainsi une paroi externe 32 en contact avec les solutions électrolytiques 31 et 33 composant respectivement les condensateurs 36 et 37. Le condensateur 36 comprend deux électrodes 38 et 39 plongées dans la solution 5 électrolytique 31 tandis que le condensateur 37 comprend deux électrodes 40 et 41 plongées dans la solution 33. A la différence du boitier 2, les deux condensateurs du boitier 30 sont séparés par une paroi mitoyenne 42. Ces condensateurs fonctionnent comme expliqué plus haut et illustré à la figure 2. C'est donc dans l'invention une paroi externe du boitier qui forme une paroi de la 10 solution électrolytique d'un condensateur. Ainsi, on optimise la place disponible au sein du boitier en ne montant pas de conteneur au sein du boitier, mais en utilisant les parois de ce dernier pour recevoir le ou les condensateurs et leur(s) solution électrolytique. On peut utiliser ce type de boitier, en plus des dispositifs de freinage électriques, dans le cadre de tout type de frein de véhicule, notamment les freins hydrauliques, et par 15 exemple dans le cadre de frein de secours et/ou de stationnement. Par ailleurs, les dispositifs de freinage électriques sont parfois associés à d'autres types de dispositifs de freinage, qu'ils complètent le cas échéant. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. 20 Par exemple, on peut utiliser d'autres matériaux pour former la paroi externe du boitier. Le matériau choisi doit pouvoir être en contact avec une solution électrolytique, souvent à base acide, sans risque de s'abîmer, notamment sans risque de fissure. Il doit être capable d'assurer l'étanchéité du compartiment comprenant la solution, et doit supporter la dilatation qui peut être notamment due à l'échauffement du condensateur. 25 On peut également imaginer que d'autres types de condensateurs peuvent fonctionner dans le cadre de l'invention. Notamment, les électrodes peuvent être réalisées dans d'autres matériaux que l'aluminium, par exemple en tantale. REVENDICATIONS1. Boitier (2 ; 30) pour dispositif (1) de freinage de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une paroi externe (21 ; 32) et au moins un condensateur (10 ; 36, 37) comportant une solution électrolytique, la paroi externe (21 ; 32) du boitier (2 ; 30) étant en contact avec la solution. 2. Boitier (2 ; 30) selon la revendication précédente, dans lequel le condensateur (10 ; 36, 37) comprend deux électrodes (13, 14 ; 38, 39, 41, 42), l'une des électrodes (13) étant reliée à un premier élément de connexion (18), l'autre électrode (14) étant reliée à un second élément de connexion (19), les éléments de connexion débouchant à l'extérieur du boîtier (2 ; 30) à travers une plaque isolante (28). 3. Boitier (2 ; 30) selon la revendication précédente, dans lequel au moins l'une des électrodes (13, 14 ; 38, 39, 41, 42) comporte de l'aluminium. 4. Boitier (2 ; 30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, la paroi étant une première paroi (21 ; 32), le boîtier comprend une deuxième paroi qui n'est pas en contact avec la solution, les première et deuxième parois étant formées d'un 15 même matériau. 5. Boitier (2 ; 30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins des premier (10 ; 36, 37) et second condensateurs, le boîtier comprenant en outre au moins des premier (24) et second (26) compartiments, chaque compartiment étant formé au moins en partie par la ou au moins l'une des parois externes (21 ; 32) du 20 boîtier, une première solution électrolytique du premier condensateur (10 ; 36, 37) étant située dans le premier compartiment (24), une seconde solution électrolytique du second condensateur étant située dans le second compartiment (26). 6. Boitier (2) selon la revendication précédente, dans lequel les compartiments (24, 26) sont dépourvus de paroi mitoyenne. 25 7. Boitier (2 ; 30) selon l'une quelconque des revendications 5 à 6, dans lequel les compartiments (24, 26) s'étendent en saillie d'une face (22) du boitier. 8. Boitier (2 ; 30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un matériau de la paroi externe (21 ; 32) comprend du polytéréphtalate de butylène. 9. Dispositif de freinage pour véhicule (1), comprenant un boitier (2 ; 30) selon l'une 30 quelconque des revendications précédentes. 10. Dispositif (1) selon la revendication précédente, comprenant en outre un système de freinage hydraulique. 11. Procédé de fabrication d'un dispositif de freinage pour véhicule (1), le dispositif comprenant un boitier (2 ; 30), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 35 - intégration d'une solution électrolytique d'un condensateur (10 ; 36, 37) dans un 3047782 - 7 - compartiment (26) du boitier, le compartiment étant formé en moins en partie par une paroi externe (21 ; 32) du boitier, la solution venant en contact avec la paroi externe, - intégration d'électrodes (13, 14 ; 38, 39, 41, 42) du condensateur (10 ; 36, 37) dans le compartiment (26) au sein de la solution, et 5 - fermeture étanche du compartiment (26).