Brevet FR3097604A1 — publié le 20201225

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF DE FREINAGE À TAMBOUR À PIÈGES DE PARTICULES DE GARNITURE DE FREINAGE, POUR UN VÉHICULE À ROUES Domaine technique de l'invention 100011 L'invention concerne les véhicules terrestres comprenant au moins un train comportant au moins une roue, et plus précisément les dispositifs de freinage qui sont destinés à être associés à des roues de tels véhicules. Etat de la technique [0002] Certains véhicules terrestres, généralement de type automobile, comprennent au moins un train comportant au moins une roue à laquelle est associé un dispositif de freinage comprenant un plateau associé à un tambour. Le plateau est solidarisé fixement au train (et plus précisément et généralement à une traverse de train arrière dans le cas d'une voiture), et comporte au moins deux segments qui sont dépinables (mécaniquement ou hyclrauliquement) et munis chacun d'une garniture de freinage. Le tambour est solidarisé fixement à une roue (et plus précisément à sa jante) et comporte une paroi contre laquelle les garnitures de freinage sont plaquées lors cl' une phase de freinage. Ce plaquage provoque une friction qui induit le freinage. [0003] Comme le sait l'homme de l'art, cette friction produit des particules (extraites des garnitures de freinage) qui sont rejetées à l'extérieur des dispositifs de freinage et sont nocives pour l'organisme. Elles sont notamment susceptibles de provoquer une irritation des voies respiratoires et certaines maladies cardio-vasculaires. [0004] Au moins deux solutions ont été proposées pour collecter une partie de ces particules. [0005] Une première solution, décrite clans le document brevet CN-U 208216689, propose d'installer dans une partie centrale du tambour une unité de refroidissement qui assure en complément une filtration des particules de freinage qui sont aspirées électriquement. Une telle solution, active, complexifie et alourdit notablement le dispositif de freinage, nécessite une alimentation électrique, et s'avère onéreuse. En outre, elle ne permet de filtrer qu'une partie des particules qui sont parvenues dans la zone d'aspiration. [0006] Une seconde solution, décrite dans le document brevet EP-A 1 2309146, propose d'installer dans la partie centrale du tambour un réceptacle comportant une plaque aimantée sur laquelle des particules de freinage viennent se coller. Une telle solution est certes passive, mais elle complexifie et alourdit le dispositif de freinage. En outre, elle ne permet de collecter que les particules qui sont parvenues dans le réceptacle, lesquelles sont peu nombreuses du fait de la distance séparant leur lieu de production 2 de l'aimant et des obstacles à franchir sur le trajet (étages, orifices étroits). [0007] L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Présentation de l'invention [0008] Elle propose notamment à cet effet un dispositif de freinage, destiné à équiper un véhicule comprenant au moins un train comportant au moins une roue, et comprenant un plateau destiné à être solidarisé fixement à ce train et comportant au moins deux segments déplaçables et munis chacun d'une garniture de freinage, et un tambour destiné à être solidarisé fixement à une roue et comportant une paroi contre laquelle les garnitures de freinage sont plaquées lors d'une phase de freinage. [0009] Ce dispositif de freinage se caractérise par le fait que la paroi de son tambour comprend au moins deux logements internes accessibles chacun via une entrée communiquant avec une zone dans laquelle se déplacent les garnitures de freinage, et logeant chacun un piège passif destiné à retenir des particules pénétrant par l'entrée et produites par une friction des garnitures de freinage contre la paroi lors d'une phase de freinage. [0010] Ainsi, les particules de friction peuvent être aspirées et piégées passivement dans les logements internes, du fait du mouvement relatif du tambour par rapport au plateau, alors qu'elles sont au plus près de leur lieu dc production. [0011] Le dispositif de freinage selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : [0012] - les logements internes peuvent être répartis dans la paroi de sorte qu'il y ait toujours au moins l'une dc leurs entrées située devant l'une des garnitures de freinage lors d'une phase de freinage ; [0013] - la paroi dc son tambour peut comprendre six logements internes séparés deux à deux d'un secteur angulaire égal à 60' ; [0014] - chaque logement interne peut présenter une forme allongée et incurvée ; [0015] - dans un premier mode dc réalisation, chaque piège passif peut être un ensemble dc pailles métalliques entremêlées, comprenant des cavités propres à retenir les particules, et logé dans une partie de son logement interne qui est en partie distante de l'entrée de ce dernier; [0016] - dans un deuxième mode de réalisation, chaque piège passif peut être un bloc ma- gnétique propre à attirer et retenir les particules, et logé dans une partie de son logement interne qui est en partie distante de l'entrée de ce dernier ; [0017] - dans un troisième mode de réalisation, chaque piège passif peut être une couche de glue qui est déposée sur une partie d'une face interne de son logement interne ; [0018] - la couche de glue peut être déposée sur une partie de la face interne de chaque logement interne qui est située à l'opposé de l'entrée de ce dernier et qui a une surface 3 au moins égale à la moitié de la surface de cette face interne. [0019] L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un train comportant au moins une roue, et au moins un dispositif de freinage du type de celui présenté ci-avant et associé à une roue. Brève description des figures [0020] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : [0021] [fig.1] illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan transversal, un premier exemple de réalisation d'un dispositif de freinage selon l'invention, associé à un moyeu de roue, [0022] [fig.2] illustre schématiquement, dans une vue en en coupe dans un plan longitudinal, une partie du dispositif de freinage de la figure 1, [0023] [fig.3] illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan transversal, un deuxième exemple de réalisation d'un dispositif de freinage selon l'invention, associé à un moyeu de roue, [0024] [fig.4] illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan transversal, un troisième exemple de réalisation d'un dispositif de freinage selon l'invention, associé à un moyeu de roue, et [0025] [fig.5] illustre schématiquement, dans une vue en en coupe dans un plan longitudinal, une partie du dispositif de freinage de la figure 4. Description détaillée de l'invention 100261 L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de freinage DE destiné à être associé à une roue d'un train d'un véhicule et permettant de piéger des particules produites lors de la friction des garnitures de freinage GF sur le tambour T. 100271 Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout véhicule terrestre comprenant au moins un train comportant au moins une roue à laquelle peut être associé un dispositif de freinage. 100281 Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif de freinage DE est destiné à être associé à une roue d'une traverse d'un train arrière d'un véhicule (ici automobile). Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, un dispositif de freinage DE, selon l'invention, peut aussi être associé à une roue d'un train avant d'un véhicule. 100291 On a schématiquement représenté sur les figures 1, 3 et 4 trois exemples de dispositif de freinage DE selon l'invention. Ce qui différencie ces trois exemples, ce sont les pièges passifs PP qu'ils comprennent et qui seront décrits plus loin. [0030] Comme illustré sur les figures 1, 3 et 4, un dispositif de freinage DE, selon l'invention, comprend un plateau PS, un tambour T (généralement en fonte), et au moins deux pièges passifs PP. Un moyeu de roue MR est destiné à être partiellement logé entre le plateau PS et le tambour T. En général, le moyeu de roue MR comprend une première partie fixée au train et une seconde partie fixée à une roue via le tambour T, avec un roulement assurant la rotation. [0031] Le plateau PS est destiné à âtre solidarisé fixement à un train (ici à une traverse d'un train arrière d'une voiture). Il (PS) comporte classiquement au moins deux segments SF qui sont déplaçables (par écartement) afin de pouvoir âtre plaqués contre une paroi latérale PL du tambour T dans une phase de freinage. Chaque segment SF est muni d'une garniture de freinage GF. Par exemple, chaque segment SF peut être réalisé en acier ou en fonte. [0032] Le tambour T est destiné à être solidarisé fixement à une roue et plus précisément à une jante d'une roue. Il (T) comporte une paroi latérale PL contre laquelle les garnitures de freinage GF sont plaquées lors de chaque phase de freinage, comme évoqué plus haut. [0033] De plus, cette paroi latérale PL comprend au moins deux logements internes LI qui sont accessibles chacun via une entrée EL communiquant avec une zone dans laquelle se déplacent les garnitures de freinage GF pendant chaque phase de freinage. On comprendra que chaque logement interne LI est défini dans l'épaisseur de la paroi latérale PL du tambour, comme cela apparaît mieux sur les figures 2 et 5. Ces logements internes LI peuvent, par exemple, être réalisés par usinage ou par fonderie. [0034] Comme illustré sur les figures 1 à 5, chaque logement interne LI loge un piège passif PP qui est destiné à retenir des particules qui pénètrent par son entrée EL et qui sont produites par la friction des garnitures de freinage GF contre la paroi latérale PL lors d'une phase de freinage. [0035] Ces particules étant produites entre la face de friction des garnitures de freinage GF et la face interne de la paroi latérale PL du tambour T, lorsqu'elles se retrouvent devant l'entrée EL d'un logement interne LI elles sont aspirées passivement à l'intérieur de ce dernier (LI) par un effet de dépression combiné à un effet centrifuge provoqué par le mouvement relatif du tambour T par rapport au plateau PS, alors qu'elles sont au plus près de leur lieu de production. Puis, ces particules aspirées passivement poursuivent leur déplacement dans le logement interne LI jusqu'à ce qu'elles soient piégées par le piège passif PP présent à l'intérieur. Ainsi, une grande partie des particules produites par la friction peut être collectée avant de tomber dans la partie centrale du tambour T, ce qui permet de réduire très notablement le nombre de particules relâchées à l'extérieur (et donc la pollution) et l'encrassement interne du dispositif de freinage DF. En outre, cela permet de réduire très notablement les salissures sur la face de style de la roue. [0036] Comme illustré sur les figures 1, 3 et 4, les logements internes LI peuvent être avan- tageusement répartis dans la paroi latérale PL de sorte qu'il y ait toujours au moins l'une de leurs entrées EL située devant l'une des garnitures de freinage CF lors d'une phase de freinage. Cela permet d'augmenter la probabilité d'aspiration et de piégeage des particules. [0037] Egalement comme illustré sur les figures 1, 3 et 4, la paroi latérale PL peut comprendre six logements internes LI séparés deux à deux d'un secteur angulaire égal à 60'. Mais il ne s'agit que d'un exemple, car le nombre de logements internes LI peut prendre n'importe quelle valeur supérieure ou égale à deux. Plus ce nombre est grand, plus on peut piéger de particules. [0038] Par exemple, comme illustré sur les figures 1, 3 et 4, chaque logement interne LI peut présenter une forme allongée et incurvée. Cette forme est celle qui est la mieux adaptée à la trajectoire moyenne des particules à l'intérieur des logements internes LI et qui offre la meilleure répartition du piégeage dans ces dernier (LI). En outre, cette forme est relativement facile à obtenir par usinage. [0039] Au moins trois modes de réalisation des pièges passifs PP peuvent être envisagés. [0040] Dans un premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, chaque piège passif PP peut être un ensemble de pailles métalliques entremêlées, comprenant des cavités propres à retenir les particules, et logé dans une partie de son logement interne LI qui est distante de l'entrée EL de ce dernier (LI). On comprendra qu'une fois que les particules ont pénétrées dans les cavités du fait du mouvement relatif du tambour T par rapport au plateau PS, il est alors très peu probable qu'elles puissent ressortir de ces cavités. [0041] Lors d'une opération de maintenance, chaque ensemble de pailles métalliques PP rempli de particules peut être assez facilement retiré de son logement interne LI au moyen d'un outil incurvé et muni d'une extrémité recourbée, puis remplacé par un nouvel ensemble de pailles métalliques PP dépourvu de particules. [0042] Dans un deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 3, chaque piège passif PP peut être un bloc magnétique propre à attirer et retenir les particules, et logé dans une partie de son logement interne LI qui est distante de l'entrée EL de ce dernier (LI). Cette attraction des particules résulte du fait qu'elles sont majoritairement magnétiques, soit du fait qu'elles sont à base de matériaux ferreux, soit du fait qu'elles ont été magnétisées lors de la friction. Les particules viennent donc s'accumuler sur la surface du bloc magnétique PP. [0043] Lors d'une opération de maintenance, chaque bloc magnétique PP recouvert de particules peut, par exemple, être aspiré vers l'entrée EL de son logement interne LI afin que l'on puisse retirer les particules qui ont été attirées sur sa surface. 6 [0044] Dans un troisième mode de réalisation illustré sur les figures 4 et 5, chaque piège passif PP peut être une couche de glue qui est déposée sur une partie d'une face interne de son logement interne LI. Dans ce cas, dès qu'une particule en déplacement touche une partie de la face interne pourvue de glue (disponible), elle se retrouve automatiquement collée et donc piégée. [0045] On notera que dans ce troisième mode de réalisation la couche de glue PP peut être déposée sur une partie de la face interne de chaque logement interne LI qui est située à l'opposé de l'entrée de ce dernier (LI) et qui a une surface au moins égale à la moitié de la surface de cette face interne. Il est en effet préférable de ne pas déposer de glue à proximité de l'entrée EL car cela pourrait colmater son voisinage et limiter (voire empêcher) l'entrée des particules dans son logement interne LI. [0046] Lors d'une opération de maintenance, la glue PP saturée de particules peut être retirée de la face interne de son logement interne LI au moyen d'un outil incurvé et muni d'une tête adaptée au raclage, puis une nouvelle couche de glue PP dépourvue de particules est déposée sur la face interne du logement interne LI. 7 REVENDICATIONS[Revendication I] Dispositif de freinage (DF) pour un véhicule comprenant au moins un train comportant au moins une roue, ledit dispositif (DE) comprenant i) un plateau (PS) destiné à être solidarisé fixement audit train et comportant au moins deux segments (SE) déplaçables et munis chacun d'une garniture de freinage (GF), et ii) un tambour (T) destiné à être solidarisé fixement à une roue et comportant une paroi (PL) contre laquelle lesdites garnitures dc freinage (GF) sont plaquées lors d'une phase dc freinage, caractérisé en ce que ladite paroi (PL) comprend au moins deux logements internes (LI) accessibles chacun via une entrée (EL) communiquant avec une zone dans laquelle se déplacent lesdites garnitures de freinage (GF), et logeant chacun un piège passif (PP) destiné à retenir des particules pénétrant par ladite entrée (EL) et produites par une friction desdites garnitures de freinage (GF) contre ladite paroi (PL) lors d'une phase de freinage. [Revendication 2] Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits logements internes (LI) sont répartis dans ladite paroi (PL) de sorte qu'il y ait toujours au moins l'une de leurs entrées (EL) située devant l'une desdites garnitures de freinage (GF) lors d'une phase de freinage. [Revendication 3] Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite paroi (PL) comprend six logements internes (LI) séparés deux à deux d'un secteur angulaire égal à 600 . [Revendication 4] Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque logement interne (LI) présente une forme allongée et incurvée. [Revendication 5] Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque piège passif (PP) est un ensemble de pailles métalliques entremêlées, comprenant des cavités propres à retenir lesdites particules, et logé dans une partie de son logement interne (LI) en partie distante de l'entrée (EL) de ce dernier (LI). [Revendication 6] Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque piège passif (PP) est un bloc magnétique propre à attirer et retenir lesdites particules, et logé dans une partie de son logement interne (LI) en partie distante de l'entrée (EL) de ce dernier (LI). [Revendication?] Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque piège passif (PP) est une couche de glue déposée sur une partie d'une face interne de son logement interne (LI). [Revendication 8] Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite couche 8 [Revendication 9] de glue (PP) est déposée sur une partie de ladite face interne de chaque logement interne (LI) située à l'opposé de l'entrée (EL) de ce dernier (LI) et ayant une surface au moins égale à la moitié de la surface de cette face interne. [Revendication 10] Véhicule comprenant au moins un train comportant au moins une roue, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un dispositif de freinage (DE) selon l'une des revendications précédentes, associé à une roue. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.