Brevet FR3135941A1 — publié le 20231201

Actionneur (4) électrique pour frein (2) de véhicule (1) automobile, comprenant : - un boitier (5), et - des moyens (8) de filtration portés par le boitier (5) et permettant une circulation de vapeur d’eau entre l’intérieur (9) et l’extérieur du boitier (5) et empêchant une circulation d’eau liquide entre l’intérieur (9) et l’extérieur du boitier (5). Une partie des moyens (8) de filtration est portée par une soupape (10) de sécurité montée mobile sur le boitier (5) entre une position fermée de repos dans laquelle elle est inactive et une position ouverte de sécurité dans laquelle elle est active. La soupape (10) de sécurité est configurée pour passer en position ouverte de sécurité lorsque la pression à l’intérieur (9) du boitier (5) atteint ou dépasse un seuil de pression prédéterminé. Figure pour l’abrégé : figure 3 Actionneur électrique pour véhicule automobile comprenant une soupape de sécurité Domaine technique de l’invention L’invention se rapporte au domaine des actionneurs électriques pour des freins de véhicules automobiles. Arrière-plan technique Un système de freinage d’un véhicule automobile comporte en général des moyens mécaniques de serrage du frein comprenant notamment des moyens de friction, tels que des plaquettes de frein ou des garnitures de mâchoires, reliés à un actionneur apte à déplacer ces moyens de friction en direction d’un rotor lié en rotation à une roue du véhicule pour l’enserrer et ainsi freiner le véhicule par friction, ou les écarter dans le but de cesser le freinage. Dans le cas d’un frein électromécanique, les moyens mécaniques de serrage sont commandés par un actionneur électrique destiné à fournir la force de serrage. L’actionneur électrique comprend habituellement un boitier à l’intérieur duquel est logé un moteur électrique muni d’un arbre rotatif qui entraine les moyens mécaniques de serrage. Le boitier de l’actionneur comprend en outre généralement d’autres composants électriques ou électroniques nécessaires au bon fonctionnement du frein. Ainsi, il est souhaitable d’éviter autant que possible la présence d’éléments étrangers, en particulier d’eau liquide, à l’intérieur du boitier de l’actionneur afin de diminuer le risque d’endommager les composants qui y sont logés, ce qui nuirait au bon fonctionnement du frein. Pour cela, il est connu de fabriquer l’actionneur électrique de manière à ce que son boitier soit fermé hermétiquement une fois monté sur le frein, avec notamment un indice de protection d’enveloppe IP67 ou IP68 selon la norme internationale CEI 60529. Toutefois, lors de la fabrication, l’air emprisonné dans le boitier présente un taux d’humidité qui n’est pas nul. En conséquence, lorsqu’un choc thermique se produit, par exemple à cause d’une augmentation de la température à l’intérieur du boitier due à la chaleur émise lors de freinages, la vapeur d’eau présente dans le boitier se condense et peut entrainer la corrosion des composants électriques et électroniques présents dans le boitier. Une telle corrosion n’est pas souhaitable car elle est susceptible de provoquer des dysfonctionnements du système de freinage et donc de générer un risque d’accident. Pour lutter contre cette condensation, il est connu d’ajouter sur le boitier de l’actionneur électrique un ou plusieurs dispositifs de filtration permettant la circulation de vapeur d’eau et empêchant la circulation d’eau liquide entre l’intérieur et l’extérieur du boitier. Ces dispositifs de filtration comprennent, par exemple, une membrane de filtration qui est perméable à la vapeur d’eau et imperméable à l’eau liquide. Ainsi, en permettant l’aération de l’espace interne du boitier on réduit le risque que la vapeur d’eau présente s’y condense et donc qu’un phénomène de corrosion se produise. Toutefois, cette solution présente des inconvénients. En effet, au cours de la vie du frein, le dispositif de filtration devient de moins en moins performant car des résidus, tel que de la poussière ou des particules de freinage, se déposent sur la membrane de filtration et l’obturent au moins en partie. Au fur et à mesure que la surface de la membrane de filtration qui est obturée augmente, la capacité de la membrane à permettre la circulation de vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du boitier diminue. En conséquence, le risque que la vapeur d’eau présente à l’intérieur du boitier se condense et entraine la corrosion des composants électriques et électroniques augmente. L’invention a notamment pour but de fournir un actionneur électrique pour un frein de véhicule automobile pour lequel le risque de corrosion des composants présents à l’intérieur du boitier de l’actionneur est réduit. À cet effet, l’invention a pour objet un actionneur électrique pour frein de véhicule automobile, comprenant : - un boitier, et - des moyens de filtration portés par le boitier et permettant une circulation de vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du boitier et empêchant une circulation d’eau liquide entre l’intérieur et l’extérieur du boitier, dans lequel une partie des moyens de filtration est portée par une soupape de sécurité montée mobile sur le boitier entre une position fermée de repos dans laquelle elle est inactive et une position ouverte de sécurité dans laquelle elle est active, la soupape de sécurité étant configurée pour passer en position ouverte de sécurité lorsque la pression à l’intérieur du boitier atteint ou dépasse un seuil de pression prédéterminé. Au cours de la vie de l’actionneur électrique, la capacité des moyens de filtration à permettre la circulation de la vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du boitier diminue. C’est notamment le cas, par exemple, lorsque les moyens de filtration comprennent une membrane de filtration qui est susceptible d’être obturée par des poussières, telles que des particules de freinage, et donc de devenir moins efficace au cours de la vie de l’actionneur. En conséquence, lorsque la température à l’intérieur du boitier augmente, par exemple à la suite de freinages ou du fonctionnement du moteur électrique, la pression dans l’espace interne du boitier augmente elle aussi car la circulation d’air à l’aide des moyens de filtration est réduite. L’augmentation de la pression à l’intérieur du boitier traduit donc la diminution de la capacité de filtration des moyens de filtration. Ainsi, en augmentant la capacité de circulation de la vapeur d’eau via la soupape de sécurité lorsque la pression à l’intérieur du boitier atteint ou dépasse un seuil prédéterminé, on permet de manière simple et efficace de réduire le risque que de la vapeur d’eau présente à l’intérieur du boitier se condense. Le seuil de pression est prédéterminé en fonction des caractéristiques de l’actionneur électrique de manière à ce qu’il corresponde à une pression traduisant un fonctionnement jugé insuffisant des moyens de filtration en ce qui concerne la circulation de la vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du boitier. Autrement dit, la soupape de sécurité constitue un moyen de filtration de secours qui est mobilisé lorsque cela est nécessaire. En condition normale, c’est-à-dire lorsque les moyens de filtration permettent une circulation suffisante de la vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du boitier, la soupape de sécurité est en position fermée de repos et n’est donc pas ou peu exposée aux éléments étrangers qui seraient susceptible de l’encrasser. Ainsi, lorsqu’une augmentation des capacités de filtration est nécessaire, la soupape de sécurité peut remplir de manière efficace sa fonction de filtration. La soupape de sécurité est inactive lorsqu’elle est en position fermée de repos, c’est-à-dire qu’elle ne participe pas à la fonction de filtration des moyens de filtration. Autrement dit, lorsqu’elle est inactive, la soupape de sécurité ne permet pas une circulation de vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du boitier et ne permet pas non plus une circulation d’eau liquide entre l’intérieur et l’extérieur du boitier. La soupape de sécurité est active lorsqu’elle est en position ouverte de sécurité, c’est-à-dire lorsqu’elle participe à la fonction de filtration des moyens de filtration. Autrement dit, lorsqu’elle est active, la soupape de sécurité permet une circulation de vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du boitier et empêche une circulation d’eau liquide entre l’intérieur et l’extérieur du boitier. On comprend qu’en fonctionnement normal, les moyens de filtration comprennent, par exemple, un dispositif de filtration permettant une circulation de vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du boitier et empêchant une circulation d’eau liquide entre l’intérieur et l’extérieur du boitier. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de filtration comprend au moins une membrane de filtration perméable à la vapeur d’eau et imperméable à l’eau liquide. L’invention peut également comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises seules ou en combinaison. Le seuil de pression prédéterminé est compris entre 0 et 0,5 bar. Cette plage de valeurs de seuil de pression couvre avantageusement les valeurs de seuil de pression qui traduisent au mieux une diminution de la capacité des moyens de filtration à permettre une circulation de vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du boitier qui soit de nature à générer un risque important de condensation de la vapeur d’eau présent à l’intérieur du boitier. La limite basse de la plage de valeurs de seuil de pression est donc suffisamment faible pour ne pas provoquer une activation de la soupape de sécurité alors que la capacité des moyens de filtration à faire circuler la vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du boitier est encore suffisante pour un fonctionnement sécurisé de l’actionneur électrique. La limite haute de la plage de valeurs de seuil de pression est, elle, suffisamment haute pour ne pas risquer une non-activation de la soupape de sécurité alors que la capacité des moyens de filtration à faire circuler la vapeur d'eau entre l'intérieur et l'extérieur du boitier a diminué de manière à entrainer un risque de condensation de la vapeur d’eau à l’intérieur du boitier. La soupape de sécurité est configurée pour passer de sa position fermée de repos à sa position ouverte de sécurité selon un mouvement de coulissement par rapport au boitier, ce coulissement étant provoqué par une différence de pression entre la pression à l’intérieur du boitier et la pression à l’extérieur du boitier. Le passage de la position fermée de repos à la position ouverte de sécurité est ainsi obtenu de manière simple et économique. En outre, on comprend que le mouvement de coulissement de la soupape de sécurité permet avantageusement de débarrasser la soupape de sécurité d’éventuels éléments étrangers, par exemple des particules de freinage, qui se seraient fixés sur celle-ci. On améliore ainsi la durée de vie de la soupape de sécurité et donc de l’actionneur électrique. Le fait que le passage entre les deux positions de la soupape de sécurité s’effectue grâce à la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur du boitier est avantageux car c’est une solution économique qui ne nécessite pas une commande particulière. Alternativement, selon un autre mode de réalisation, l’actionneur électrique comprend un capteur de pression destiné à mesurer la pression à l’intérieur du boitier, l’actionneur électrique étant configuré pour commander un passage de la soupape de sécurité en position ouverte de sécurité lorsque le capteur de pression détecte que la pression à l’intérieur du boitier a atteint ou dépassé un seuil de pression prédéterminé. La soupape de sécurité comprend une membrane de filtration perméable à la vapeur d’eau et imperméable à l’eau liquide. Il s’agit d’un moyen simple et efficace permettant à la soupape de sécurité de remplir sa fonction de filtration lorsqu’elle est activée, c’est-à-dire lorsqu’elle est en position ouverte de sécurité. On comprend que l’utilisation d’une membrane pour la fonction de filtration est avantageuse car elle est peu encombrante, simple à mettre en œuvre et économique. Selon un mode de réalisation, la membrane de filtration est réalisée en polytétrafluoroéthylène expansé. De telles membranes sont également connues sous le nom commercial de membrane en goretex et offrent de bonnes performances d’imperméabilité à l’eau liquide et de perméabilité à la vapeur d’eau. Avantageusement, l’actionneur comprend en outre un détecteur d’activation de la soupape de sécurité destiné à détecter quand la soupape de sécurité est en position ouverte de sécurité. Il est ainsi possible de prévenir un utilisateur du véhicule ou un opérateur effectuant une opération de maintenance sur le véhicule que la soupape de sécurité est en position de sécurité. Ainsi, l’utilisateur du véhicule ou l’opérateur comprend que la soupape de sécurité est activée et donc qu’un changement des moyens de filtration principaux est nécessaire pour assurer un fonctionnement optimal de l’actionneur électrique. Selon un mode de réalisation, l’actionneur électrique comprend une unité de contrôle électronique configurée pour commander l’émission d’un signal, par exemple l’éclairage d’un voyant sur le tableau de bord, lorsque le détecteur d’activation de la soupape de sécurité détecte que la soupape de sécurité est en position ouverte de sécurité. Dans ce mode de réalisation le signal émis est un signal visuel. Selon un autre mode de réalisation, le signal émis est un signal sonore. Selon un mode de réalisation, le détecteur d’activation de la soupape de sécurité comprend : - un premier organe de détection fixé sur le boitier, et - un deuxième organe de détection fixé sur la soupape de sécurité, le détecteur d’activation de la soupape de sécurité étant configuré de sorte que, lorsque la soupape de sécurité est en position fermée de repos, les premier et deuxième organes de détection ne sont pas en contact l’un avec l’autre, et que, lorsque la soupape de sécurité est en position ouverte de sécurité, le premier et le deuxième organes de détection sont en contact l’un avec l’autre. Il s’agit d’un moyen simple et efficace de détecter l’activation de la soupape de sécurité. Selon un mode de réalisation, les organes de détection sont reliés à une unité de commande électronique. L’unité de contrôle électronique reçoit ainsi les informations de contact entre les organes de détection et les interprète pour déterminer la position de la soupape de sécurité. La soupape de sécurité est fixée sur le boitier par clipsage. Il s’agit d’un moyen simple, fiable et économique pour fixer la soupape de sécurité sur le boitier. Avantageusement, la soupape de sécurité peut être facilement désolidarisée du boitier en la déclipsant. On comprend que les opérations de maintenance sur cette soupape ou son remplacement est alors facilité. Selon d’autres modes de réalisation, la soupape de sécurité est fixée d’une autre manière sur le boitier, par exemple par vissage, par collage ou par soudage. Le nombre de soupapes de sécurité est compris entre deux et trente. On comprend que plus le nombre de soupapes de sécurité est élevé, plus l’utilisation de l’actionneur électrique au cours du temps est sûre. En effet, quand une première soupape de sécurité est activée suite à l’atteinte du seuil de pression prédéterminé, elle est en position ouverte de sécurité et donc susceptible de s’encrasser. La fonction de filtration de cette première soupape de sécurité est donc elle aussi susceptible de diminuer au cours du temps. La présence de plusieurs soupapes de sécurité permet de maintenir plus longtemps une fonction de filtration satisfaisante puisqu’une fois que les capacités de filtration auront diminuées de manière à ne pas permettre une circulation suffisante de vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du boitier, la pression à l’intérieur du boitier augmente jusqu’à atteindre à nouveau le seuil de pression prédéterminé permettant ainsi l’activation d’une deuxième soupape de sécurité. Ainsi, plus le nombre de soupapes de sécurité présentes est élevé, plus l’actionneur électrique a une durée de vie allongée. L’invention a également pour objet un frein pour véhicule automobile comprenant un actionneur électrique tel que décrit précédemment. Enfin, l’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant une un frein tel que décrit précédemment. Brève description des figures L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la est une vue schématique de dessus d’un véhicule dans lequel un frein comprenant un actionneur électrique selon l’invention est monté ; la est une vue en perspective d’un frein selon l’invention ; la est une vue schématique en coupe d’une partie d’un actionneur électrique selon un premier mode de réalisation de l’invention dans laquelle une soupape de sécurité est représentée en position fermée de repos (A) et en position ouverte de sécurité (B). la est une vue schématique en coupe d’une partie d’un actionneur électrique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention dans laquelle la soupape de sécurité est représentée en position fermée de repos (A) et en position ouverte de sécurité (B). Actionneur (4) électrique pour frein (2) de véhicule (1) automobile, comprenant : - un boitier (5), et - des moyens (8) de filtration portés par le boitier (5) et permettant une circulation de vapeur d’eau entre l’intérieur (9) et l’extérieur du boitier (5) et empêchant une circulation d’eau liquide entre l’intérieur (9) et l’extérieur du boitier (5), caractérisé en ce qu’ une partie des moyens (8) de filtration est portée par une soupape (10) de sécurité montée mobile sur le boitier (5) entre une position fermée de repos dans laquelle elle est inactive et une position ouverte de sécurité dans laquelle elle est active, la soupape (10) de sécurité étant configurée pour passer en position ouverte de sécurité lorsque la pression à l’intérieur (9) du boitier (5) atteint ou dépasse un seuil de pression prédéterminé. Actionneur (4) électrique selon la revendication 1, dans lequel le seuil de pression prédéterminé est compris entre 0 et 0,5 bar. Actionneur (4) électrique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la soupape (10) de sécurité est configurée pour passer de sa position fermée de repos à sa position ouverte de sécurité selon un mouvement de coulissement par rapport au boitier (5), ce coulissement étant provoqué par une différence de pression entre la pression à l’intérieur (9) du boitier (5) et la pression à l’extérieur du boitier (5). Actionneur (4) électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la soupape (10) de sécurité comprend une membrane (15) de filtration perméable à la vapeur d’eau et imperméable à l’eau liquide. Actionneur (4) électrique selon la revendication 4, dans lequel la membrane (15) de filtration est réalisée en polytétrafluoroéthylène expansé. Actionneur (4) électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un détecteur (18) d’activation de la soupape (10) de sécurité destiné à détecter quand la soupape (10) de sécurité est en position ouverte de sécurité. Actionneur (4) électrique selon la revendication précédente, dans lequel le détecteur (18) d’activation de la soupape (10) de sécurité comprend : - un premier organe (19) de détection fixé sur le boitier (5), et - un deuxième organe (20) de détection fixé sur la soupape (10) de sécurité, le détecteur (18) d’activation de la soupape (10) de sécurité étant configuré de sorte que, lorsque la soupape (10) de sécurité est en position fermée de repos, les premier et deuxième organes (19, 20) de détection ne sont pas en contact l’un avec l’autre, et que, lorsque la soupape (10) de sécurité est en position ouverte de sécurité, le premier et le deuxième organes (19, 20) de détection sont en contact l’un avec l’autre. Actionneur (4) électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la soupape (10) de sécurité est fixée sur le boitier (5) par clipsage. Actionneur (4) électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le nombre de soupapes (10) de sécurité est compris entre deux et trente. Frein (2) pour véhicule (1) automobile, caractérisé en ce qu ’il comprend un actionneur (4) électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 9. Véhicule (1) automobile, caractérisé en ce qu ’il comprend un frein (2) selon la revendication précédente.