Brevet FR3044622A1 — 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 et fiable 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 embrayage à friction qui est rabattu au-dessus d'un tube profilé, auquel est fixé le piston, le tube profilé étant fermement relié avec un écrou de l'entraînement à vis à billes. En outre, l'appareil de commande de pression de freinage du type mentionné présente les caractéristiques suivantes, considérées isolément ou dans toutes les combinaisons techniques possibles : le moteur électrique est logé dans un premier carter et le piston est logé dans un deuxième carter, qui est disposée de manière diamétralement opposée par rapport au premier carter, et, entre le premier et le deuxième carter, se trouve un troisième carter avec un alésage traversant, dans lequel s'étend l'entraînement à vis à billes muni de l'embrayage à friction ; - le troisième carter comprend deux faces frontales diamétralement opposées sur lesquelles sont fixés le premier et le deuxième carter ; 3044622 2 l'embrayage à friction est en contact mécanique permanent avec le tube profilé, l'embrayage à friction étant muni pour cela d'une bague interne disposée de manière à friction axialement sur le tube profilé ; la bague interne est disposée entre une bague de pression et une bague externe ; 5 - la bague externe comprend, sur le côté opposé à la bague interne, des saillies axiales réparties uniformément sur la circonférence, qui sont emboîtées avec plusieurs évidements réalisés dans un carter d'embrayage en forme de manchon ; la bague de pression comprend, sur le côté orienté vers la bague externe, plusieurs rampes réparties uniformément sur la circonférence, qui sont emboîtées avec 10 plusieurs contours profilés réalisés sur le côté frontal de la bague externe, qui sont adaptées au contour des rampes ; la bague interne est munie, au niveau de son enveloppe interne, de deux rainures longitudinales, à travers lesquelles s'étendent axialement, pour une complémentarité de forme, deux nervures de guidage disposées sur la surface externe du tube profilé ; 15 - la bague interne comprend, au niveau de son enveloppe - externe, plusieurs tenons qui sont emboîtés avec des évidements radiaux dans la bague de pression ; entre le côté frontal, opposé à la bague interne, de la bague de pression et un disque d'extrémité fixé au carter d'embrayage, est serré un ressort ondulé ; 20 l'embrayage à friction comprend un carter d'embrayage en forme de manchon, dans lequel sont disposés, de l'extérieur vers l'intérieur, un disque d'extrémité, un ressort ondulé, une bague de pression, une bague interne et une bague externe, qui sont maintenus dans le carter d'embrayage au moyen de plusieurs pattes réparties sur la circonférence du carter d'embrayage, le disque d'extrémité étant pour cela en contact 25 avec les pattes ; - l'embrayage à friction comprend un carter d'embrayage en forme de manchon, qui comprend, pour la fixation sur le moteur électrique, plusieurs pattes réparties sur la circonférence. 30 Les figures montrent : Figure 1 une représentation de la structure de l'appareil de commande de pression de freinage en coupe longitudinale selon la présente invention, 35 Figure 2 une vue en perspective d'un entraînement à vis à billes, sur le tube profilé duquel est posé un embrayage à friction, 3044622 3 Figure 3 une vue éclatée de toutes les pièces détachées de l'embrayage à friction, Figure 4 une représentation schématique de l'embrayage à friction représenté sur la 5 Figure 3, en coupe longitudinale, après l'insertion de toutes les pièces détachées dans le carter d'embrayage. De manière détaillée, la Figure 1 représente le schéma de la structure de l'appareil de 10 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 piston6, afin de pouvoir créer une pression de freinage définie dans un frein de roue indépendamment de l'actionnement d'un cylindre de freinage principal. 15 Afin d'obtenir la structure la plus simple et la plus fiable possible pour un appareil de commande de pression de freinage, il est prévu que le moteur électrique soit logé dans un premier carter 1 et le piston 6 soit logé dans un deuxième carter 2, le deuxième carter 2, conçu comme un cylindre de travail, étant pour cela disposé de manière diamétralement 20 opposée au premier carter 1. 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 de l'appareil de commande de pression de freinage. 25 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 logement d'un embrayage à friction 9 et pour le guidage de l'entraînement à vis à billes 14, de façon à ce que, en lien avec le piston 6 disposé dans le deuxième carter 2, la fonction d'un actionneur linéaire est garantie par une 30 construction particulièrement compacte de l'appareil de commande de pression de freinage. Dans l'alésage traversant 4, s'étend ainsi l'entraînement à vis à billes 14 muni de l'embrayage à friction 9 en tant que sous-ensemble pré-contrôlable et manipulable de manière autonome. 35 La Figure 2 représente, dans une vue en perspective, l'entraînement à vis à billes 14 avant la fixation sans jeu du piston 6 sur le tube profilé 7, qui comprend une liaison ferme avec un 3044622 4 écrou 15 disposé sur le tube profilé 7. Le couple d'entraînement nécessaire du moteur électrique agit sur une broche 5 disposée dans le tube profilé 7 (voir Figure 1) de l'entraînement à vis à billes 14, le couple agissant sur l'écrou 15 de l'entraînement à vis à billes 14 étant absorbé par un support de couple, qui permet de générer le mouvement de 5 translation souhaité du tube profilé 7, sur la portion d'extrémité duquel le piston 6 doit être fixé. Dans le présent exemple de réalisation, le support de couple est constitué de l'embrayage à friction 9 qui est disposé sur le tube profilé 7 avant le montage du piston 6, l'embrayage à friction 9 étant logé, après le montage du piston sur le tube profilé 7, ensemble avec l'entraînement à vis à billes 14 dans l'alésage traversant 4 du carter 3. 10 L'embrayage à friction 9 permet le maintien des degrés de liberté radiaux nécessaires à l'intérieur du carter central (carter 3) afin de garantir, sans serrage mécanique, dans l'entraînement à vis à billes 15, un actionnement parfait du piston 6. L'embrayage à friction 9 est en contact mécanique permanent avec le tube profilé 7, l'embrayage à friction 9 étant pour cela munie d'une bague interne disposée de manière glissante axialement sur le tube 15 profilé 7, qui est représentée sur la Figure 3. La Figure 3 représente, en vue éclatée, l'ensemble de la structure de l'embrayage à friction 9, constitué de la bague interne 10, qui est disposée entre une- bague de pression 11 et une bague externe 12. La bague externe 12 comprend, sur le côté opposé à la bague interne 10, 20 des saillies axiales 13 réparties uniformément sur la circonférence, qui, après l'assemblage, sont emboîtées avec plusieurs évidements 17 réalisés dans un carter d'embrayage 16 en forme de manchon. La bague de pression 11 comprend, sur le côté frontal orienté vers la bague externe 12, plusieurs rampes 18 réparties uniformément sur la circonférence, qui sont emboîtées avec plusieurs contours profilés 19, réalisés sur le côté frontal de la bague 25 externe 12, qui sont orientés vers les rampes 18 et qui sont adaptés au contour des rampes 18. La bague interne 10 est munie, au niveau de son enveloppe interne, deux rainure longitudinales 20, à travers lesquelles s'étendent axialement, après le montage de l'embrayage sur le tube profilé 7, selon la vue de la Figure 2, deux nervures de guidage 21 disposées sur la surface externe du tube profilé 7. En outre, la bague interne 10 comprend, 30 sur son enveloppe externe, plusieurs tenons 8 qui sont emboîtés avec des évidements radiaux 22 dans la bague de pression 11. Enfin, entre le côté frontal opposé à la bague interne 10, de la bague de pression 11, et un disque d'extrémité 23 fixé au carter d'embrayage 16, est serré un ressort ondulé 24, qui exerce, sur la bague de pression 11, la force de pression nécessaire pour le fonctionnement de l'embrayage à friction 9. 35 3044622 5 La Figure 4 représente la structure de l'embrayage à friction 9 dans un état fini, pouvant être manipulé de manière autonome, en coupe longitudinale, la bague externe 12 étant d'abord, dans la séquence de montage suivante, inséré, ensemble avec la bague interne 10, dans le carter d'embrayage en forme de cloche 19 et elle s'emboîte dans les évidements 17 du collet 5 droit du carter d'embrayage, puis sont montés la bague de pression 11, le ressort ondulé 24 et enfin le disque d'extrémité 23 est fixé à l'extrémité au moyen de plusieurs pattes 25 réparties sur la circonférence du carter d'embrayage 16 et les pièces détachées mentionnées ci-dessus sont ainsi positionnées de manière imperdable dans le carter d'embrayage 16, le disque d'extrémité 23 étant pour cela entouré exclusivement par les 10 grandes pattes 25 tandis que les autres pattes 26, plus petites, permettent une fixation du carter d'embrayage 16 sur le moteur électrique. La structure, présentée ici, de l'embrayage à friction 9 constitue ainsi une unité pré- contrôlable particulièrement compacte, qui ne limite pas le tube profilé 7 en ce qui concerne 15 les degrés de liberté nécessaires, de façon à ce qu'un coincement du piston 6 dans le carter 2 suite à de possibles tolérances de fabrication soit exclu de manière fiable. Les pièces détachées, décrites précédemment, de l'embrayage à friction 9 sont donc toutes disposées les unes derrière les autres pour la réalisation de ce qu'on appelle un embrayage à friction axial. 20 La bague interne 10 sert de partenaire de glissement au tube profilé 7 de l'entraînement à vis à billes 14. Le couple est appliqué au carter central (carter 3) par l'intermédiaire de la bague interne 10, de la bague externe 12 puis par l'intermédiaire du carter d'embrayage 16, au moyen de, plusieurs éléments de fixation prévus sur la circonférence externe du carter 25 d'embrayage. En tant qu'éléments de fixation, on utilise de préférence des vis de maintien à visser dans le carter central, qui traversent plusieurs oeillets de fixation (27) (des passages) réalisés sur la circonférence du carter d'embrayage 16, qui sont visibles plus particulièrement sur la Figure 3. 30 L'embrayage à friction 9 est en contact permanent avec le tube profilé 7, qui effectue une course axiale dans la direction d'une augmentation de pression pour une augmentation de pression à chaque activation du moteur électrique. C'est pourquoi l'embrayage à friction 9 doit mettre à disposition un partenaire de glissement sans usure en face du tube profilé 7, il faut donc faire attention à une combinaison de matériaux appropriée entre la bague interne 35 10 et le tube profilé 7. 3044622 6 La bague de pression 11 et la bague externe 12 permettent, lors du mouvement du tube profilé 7 dans la direction de diminution de pression, ce qu'on appelle le déclenchement, c'est à dire l'activation de l'embrayage à friction dans le cas d'une défaillance au moyen des six rampes 18, afin de ne pas buter sans freinage lors du retour du tube profilé 7 avec un 5 régime élevé du moteur en direction de la butée arrière, qui correspond au fond du carter 1 sur la Figure 1. Le déclenchement, et donc l'activation, de l'embrayage à friction 9 permet une réduction ciblée de l'énergie cinétique afin d'éviter l'impact. Par conséquent, l'embrayage à friction 9 se déclenche dans le cas d'un couple défini de manière univoque (ce qu'on appelle le couple de déclenchement) dans la direction de diminution de pression et 10 l'énergie cinétique est convertie en chaleur grâce au fonctionnement par friction. Le couple défini de manière univoque est nécessaire pour empêcher un déclenchement erroné de l'embrayage à friction 9. Le couple de déclenchement ou de friction souhaité est déterminé aussi bien par la précontrainte du ressort ondulé 24, qui exerce sur la bague de pression 11, la bague interne 10 et la bague externe 12, une force axiale définie, que par le choix d'un 15 angle de rampe spécifique et d'un coefficient de friction des rampes 18 sur la bague de pression 11, la bague interne et la bague de pression 10, 11 tournant de 180° dans l'état déclenché avant de s'emboîter à nouveau. Dans la direction d'augmentation de pression, en revanche, aucun déclenchement de 20 l'embrayage à friction 9 n'est possible, du fait de la construction, de façon à ce que le couple du moteur soit transmis de manière fiable pour l'actionnement du piston 6 monté sur le tube profilé 7. 3044622 7 Liste des repères 1 Carter 2 Carter 3 Carter 5 4 Alésage traversant 5 Broche 6 Piston 7 Tube profilé 8 Tenon 10 9 Embrayage à friction 10 Bague interne 11 Bague de pression 12 Bague externe 13 Saillie 15 14 Entraînement à vis à billes 15 Écrou 16 Carter d'embrayage 17 Évidement 18 Rampe 20 19 Contour de profilé 20 Rainure longitudinale 21 Nervure de guidage 22 Évidement 23 Disque d'extrémité 25 24 Ressort ondulé 25 Patte 26 Patte 27 OEillet de fixation REVENDICATIONS1. 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 augmenter une pression de freinage définie dans un frein de roue indépendamment de l'actionnement d'un cylindre de freinage principal, caractérisé en ce que l'entraînement à vis à billes (14) est muni d'un embrayage à friction (9), qui est rabattu au-dessus d'un tube profilé (7), auquel est fixé le piston (6), le tube profilé (7) étant relié fermement avec un écrou (15) de l'entraînement à vis à billes (14). 2. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique est logé dans un premier carter (1) et le piston (6) est logé dans un deuxième carter (2), qui est disposé de manière diamétralement opposée par rapport au premier carter (1) et en ce que, entre, le premier et le deuxième carter (1, 2) se trouve un troisième carter (3) avec un alésage traversant (4), dans lequel s'étend l'entraînement à vis à billes (14) muni de l'embrayage à friction (9). 3. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le troisième carter (3) comprend deux faces frontales diamétralement opposées, sur lesquelles sont fixés et le premier et le deuxième carter (1, 2). 4. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embrayage à friction (9) est en contact mécanique permanent avec le tube profilé (7), l'embrayage à friction (9) étant muni pour cela d'une bague interne (10) disposée de manière glissante axialement sur le tube profilé (7). 5. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague interne (10) est disposée entre une bague de pression (11) et une bague externe 12). 6. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague externe (12) comprend, sur le côté opposé à la bague interne (10), des saillies axiales (13) réparties uniformément sur la circonférence, qui sont 3044622 9 emboîtées avec plusieurs évidements (17) réalisés dans un carter d'embrayage (16) en forme de manchon. 7. Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague de pression (11) comprend, sur le côté orienté vers la bague externe (12), des rampes (18) réparties uniformément sur la circonférence, qui sont emboîtées avec plusieurs contours profilés (19) réalisés sur le côté frontal de la bague externe (12), qui sont adaptés au contour des rampes (18). Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague interne (10) est munie, au niveau de son enveloppe interne, de deux rainures longitudinales (20) à travers lesquelles s'étendent axialement, pour une complémentarité de forme, deux nervures de guidage (21) disposées sur la surface externe du tube profilé (7). Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bague interne (10) comprend, au niveau de son enveloppe externe, plusieurs tenons (8) qui sont emboîtés avec des évidements radiaux (22) dans la bague de pression (11). Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 6, caractérisé en ce que, entre le côté frontal, opposé à la bague interne (10), de la bague de pression (11) et un disque d'extrémité (23) fixé au carter d'embrayage (16), est serré un ressort ondulé (24). Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embrayage à friction (9) comprend un carter d'embrayage (19) en forme de manchon, dans lequel sont disposés, de l'extérieur vers l'intérieur, un disque d'extrémité (23), un ressort ondulé (24), une bague de pression (11), une bague interne (10) et une bague externe (12), qui sont maintenus dans le carter d'embrayage (19) au moyen de pattes (25) réparties sur la circonférence du carter d'embrayage (16), le disque d'extrémité (23) étant pour cela en contact avec les pattes (25). Appareil de commande de pression de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embrayage à friction (9) comprend un carter d'embrayage (16) en forme de 5 10 8. 15 9. 20 10. 25 11. 30 12. 35 3044622 10 manchon, qui comprend plusieurs pattes (26) réparties sur la circonférence pour la fixation au moteur électrique.