Brevet FR3134778A1 — publié le 20231027

L’invention se rapporte à un dispositif de serrage pour système de freinage destiné à exercer un déplacement relatif entre des éléments de friction et comportant un actionneur fournissant une force de serrage à une butée (11) de serrage afin de permettre le déplacement entre les éléments de friction selon une direction rectiligne axiale (A). Le dispositif comporte un mécanisme (19) de libération de la butée selon une course de raccourcissement permettant, en cas de maintien accidentel d’une force de serrage, le désengagement du dispositif. Il comprend : - une rondelle (20) de désengagement comprenant des creux (21) et des saillies (22), - un support (25) de rouleaux (26). Le support est configuré pour pivoter autour de la direction axiale entre une position dans laquelle chaque rouleau est en appui sur un sommet (23) d’une des saillies et une position dans laquelle chaque rouleau est logé dans un des creux. Figure pour l’abrégé : figure 6 Système de freinage comprenant un mécanisme de libération pour un désengagement sécurisé L’invention se rapporte au domaine des systèmes de freinage pour véhicule, plus particulièrement des systèmes de freinage du type électromécanique. Un système de freinage d’un véhicule, notamment automobile, comporte en général des dispositifs mécaniques de serrage comprenant, entre autres, des éléments de friction, tels que des plaquettes de frein, reliés à un actionneur apte à rapprocher une paire de ces éléments de friction en direction de deux faces opposées d’un disque solidaire d’une roue du véhicule pour l’enserrer et ainsi freiner le véhicule par friction des éléments de friction contre le disque, ou de les écarter dans le but de cesser le freinage. Dans le cas des systèmes de freinage du type électromécanique, les dispositifs mécaniques de serrage comportent au moins un actionneur électrique tel qu’un moteur électrique. Toutefois, en cas de défaillance, le système de freinage du type électromécanique peut, dans certaines circonstances, être bloqué, c’est-à-dire continuer à appliquer une force de freinage alors qu’un freinage n’est plus souhaité. Dans le cas où cette défaillance survient alors que le véhicule est en train de rouler, le blocage du système de freinage représente un risque en termes de sécurité puisque la maniabilité du véhicule est alors fortement diminuée. Il est nécessaire d’immobiliser le véhicule afin qu’un opérateur intervienne directement sur le système de freinage pour le débloquer. Cette opération est à la fois peu pratique et peu économique. Par ailleurs, le maintien de la force de serrage peut être tel que le véhicule est immobilisé, ce qui nécessite donc le déplacement de l’opérateur qu’il intervienne sur le système de freinage. L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de serrage pour système de freinage garantissant des mouvements réversibles de serrage et de desserrage du disque par les éléments de friction même en cas de maintien accidentel de la force de serrage de sorte à sécuriser son fonctionnement. À cet effet, l’invention se rapporte à un dispositif de serrage pour système de freinage destiné à exercer un déplacement relatif entre des éléments de friction et comportant un bâti supportant un actionneur électrique destiné à fournir une force de serrage à une butée de serrage afin de permettre le mouvement de déplacement relatif entre les éléments de friction selon une direction rectiligne axiale, caractérisé en ce que le dispositif de serrage comporte en outre un mécanisme de libération de la butée de serrage selon une course de raccourcissement prédéterminée permettant, en cas de maintien accidentel de la force de serrage, le désengagement du dispositif de serrage, dans lequel le mécanisme de libération comprend : - une rondelle de désengagement comprenant une pluralité de creux et de saillies d’appui disposés régulièrement et en alternance les uns à la suite des autres, - un support de rouleaux comprenant une pluralité de rouleaux destinés à coopérer avec les creux et les saillies d’appui de la rondelle de désengagement, le support de rouleaux étant configuré pour pivoter axialement autour de la direction rectiligne axiale entre une première position, dite position de fonctionnement, dans laquelle chaque rouleau est en appui sur un sommet d’une des saillies d’appui de la rondelle de désengagement et une deuxième position, dite position de désengagement, dans laquelle chaque rouleau est logé dans un des creux de la rondelle de désengagement. Le mécanisme de libération permet ainsi de raccourcir la longueur entre la butée de serrage et l’actionneur électrique pour permettre aux éléments de friction de ne plus être en contact avec le disque et ainsi libérer le mouvement du véhicule sur lequel il est monté. Ainsi, même en cas d’incident entrainant le maintien du serrage, il est possible de manière sélective, c’est-à-dire programmée ou à la demande, de désengager le dispositif de serrage. Lorsqu’un incident entrainant le blocage du dispositif de serrage survient lorsque le véhicule est en train de rouler, il est ainsi possible de désengager le dispositif de serrage afin d’améliorer la maniabilité du véhicule et donc sa sécurité. Dans le mode de réalisation dans lequel le dispositif de serrage n’est plus utilisable suite à son désengagement, il est toujours possible de continuer à freiner le véhicule en utilisant les autres dispositifs de freinage du véhicule en obtenant des résultats satisfaisants en termes de sécurité. Le fait que le passage de la position de fonctionnement à la position de désengagement se fasse selon un pivotement axial du support de rouleaux autour de la direction rectiligne axiale permet de minimiser la quantité d’énergie nécessaire pour effectuer la transition entre les deux positions. Par ailleurs, l’utilisation d’une rondelle de désengagement et d’un support de rouleaux est simple et peu couteuse à mettre en œuvre puisque ces pièces peuvent être facilement fabriqués, par exemple par moulage, et intégrées dans la chaine d’assemblage du dispositif de serrage. En outre, le mécanisme de libération ainsi formé est peu encombrant. En variante, l’invention comporte également l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises seules ou en combinaison. Le mécanisme de libération comprend un actionneur électrique destiné à faire pivoter axialement le support de rouleaux depuis la position de fonctionnement jusqu’à la position de désengagement. Ainsi, le passage du support de rouleaux de la position de fonctionnement à la position de désengagement est facilement contrôlé est mis en œuvre. Il peut notamment être réalisé à la demande ou programmé électroniquement pour être déclenché automatiquement dans certaines conditions, par exemple lorsqu’un capteur du véhicule détecte un blocage d’une roue. L’actionneur électrique comprend un moteur électrique dont l’arbre de sortie est couplé à un mécanisme à engrenages destiné à coopérer avec le support de rouleaux sous l’action du moteur électrique afin de faire pivoter le support de rouleaux de la position de fonctionnement vers la position de désengagement. Il s’agit d’un assemblage simple et robuste permettant de contrôler facilement la position du support de rouleaux. Le mécanisme à engrenages comprend une vis sans fin disposée tangentiellement par rapport au support de rouleaux et destinée à coopérer avec le support de rouleaux sous l’action du moteur électrique afin de faire pivoter le support de rouleaux de la position de fonctionnement vers la position de désengagement. On comprend que la vis sans fin est située en bout de chaine du mécanisme à engrenages et que c’est la rotation de cette vis sans fin, disposée tangentiellement par rapport au support de rouleaux, qui permet de le faire pivoter de la position de fonctionnement vers la position de désengagement. Le support de rouleaux est une cage à rouleaux comprenant des ouvertures radiales destinées à coopérer avec des pignons du mécanisme à engrenages ou un filet de la vis sans fin sous l’action du moteur électrique afin de faire pivoter le support de rouleaux depuis la position de fonctionnement vers la position de désengagement. La cage à rouleaux facilite l’assemblage du dispositif, est économique et compacte. La présence des ouvertures radiales permet une prise simple, efficace et sûre avec les pignons du mécanisme à engrenages ou le filet de la vis sans fin afin de faire pivoter facilement la cage à rouleaux pour permettre le passage de la position de fonctionnement à la position de désengagement. Selon un mode de réalisation, la cage à rouleaux comprend une face portant les rouleaux et une face ouverte apte à recevoir la rondelle de désengagement de sorte que l’ensemble formé par la cage à rouleaux et la rondelle de désengagement est peu encombrant. La rondelle de désengagement et le support de rouleaux sont configurés de telle sorte que la course de raccourcissement prédéterminée est comprise entre 0,5 et 10 mm, de préférence entre 1 et 3 mm, par exemple entre 1 ou 2 mm. Ces valeurs permettent d’obtenir un désengagement suffisant du dispositif de serrage, c’est-à-dire un désengagement pour lequel les éléments de friction ne sont plus en contact avec le disque de frein ou ne sont plus en contact avec lui de manière suffisante pour permettre le freinage de la roue. En outre, ces valeurs de course de raccourcissement sont suffisamment faibles de sorte qu’elles peuvent être obtenues rapidement et en utilisant relativement peu d’énergie. Le mécanisme de libération est ainsi compact et simple à fabriquer et intégrer au dispositif de serrage. Le nombre de saillies d’appui de la rondelle de désengagement et le nombre de rouleaux du support de rouleaux est identique. On comprend que cette configuration offre le meilleur ratio de nombre saillies d’appui par rapport au nombre de rouleaux. Dans un mode de réalisation, chaque rouleau est en appui sur un sommet d’une saillie d’appui respective. Le passage de la position de fonctionnement à la position de désengagement est ainsi facilité. Selon d’autres modes de réalisation, le nombre de saillies d’appui est différent du nombre rouleaux. Le mécanisme de libération est en outre configuré pour permettre un réengagement du dispositif de serrage en faisant pivoter axialement le support de rouleaux depuis la position de désengagement jusqu’à la position de fonctionnement. Ainsi, le dispositif de serrage est utilisable à nouveau sans qu’il n’y ait besoin d’une intervention d’un opérateur sur le dispositif de serrage. On comprend donc que le passage de la position de fonctionnement à la position de désengagement est réversible. Le dispositif de serrage est du type à étrier flottant. Cette configuration permet d’utiliser moins d’actionneurs électriques et ainsi d’être plus compact. Bien entendu, dans le cas d’un dispositif de serrage du type à étrier fixe, il peut être envisagé que les deux butées de serrage solidaires chacune d’un actionneur électrique comportent chacune un mécanisme de libération. Il pourrait alors être déterminé si une seule (ou les deux) butée(s) de serrage nécessite(nt) la course de raccourcissement prédéterminée. Bien entendu, chaque course de raccourcissement prédéterminée est identique ou non à l’autre. L’invention se rapporte également à un système de freinage pour véhicule comportant une paire d’éléments de friction destinée à coopérer par friction avec un disque, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de serrage tel que présenté plus haut agencé pour rapprocher la paire d’éléments de friction en direction de deux faces opposées du disque afin de l’enserrer. Enfin, l’invention se rapporte à un véhicule caractérisé en ce qu’il comprend au moins un système de freinage 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 et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la est une vue schématique de dessus d’un véhicule dans lequel un système de freinage selon l’invention est montré ; la est une vue schématique d’un système de freinage selon l’invention ; la est une vue en perspective d’un dispositif de serrage selon un premier mode de réalisation de l’invention ; la est une vue partielle en coupe selon le plan IV-IV de la dans laquelle un mécanisme de libération selon le premier mode de réalisation de l’invention n’est pas représenté ; la est une autre vue partielle en coupe selon le plan IV-IV de la dans laquelle un mécanisme de libération selon le premier mode de réalisation de l’invention est représenté ; la est une vue en coupe du mécanisme de libération selon le premier mode de réalisation de l’invention en position de fonctionnement ; la est une vue en coupe du mécanisme de libération selon le premier mode de réalisation de l’invention en position de désengagement ; la est une vue partielle en coupe selon le plan IV-IV de la d’un dispositif de serrage selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; la est une vue en perspective d’une cage à rouleaux d’un mécanisme de libération selon le deuxième mode de réalisation de l’invention ; la est une vue en perspective partiellement éclatée d’un mécanisme de libération selon le deuxième mode de réalisation de l’invention ; et la est une vue en perspective du mécanisme de libération selon le deuxième mode de réalisation de l’invention. Dispositif (7) de serrage pour système (1) de freinage destiné à exercer un déplacement relatif entre des éléments (2a, 2b) de friction et comportant un bâti (8) supportant un actionneur (12) électrique destiné à fournir une force de serrage à une butée (11) de serrage afin de permettre le mouvement de déplacement relatif entre les éléments (2a, 2b) de friction selon une direction rectiligne axiale (A), caractérisé en ce que le dispositif (7) de serrage comporte en outre un mécanisme (19) de libération de la butée (11) de serrage selon une course de raccourcissement prédéterminée permettant, en cas de maintien accidentel de la force de serrage, le désengagement du dispositif (7) de serrage, dans lequel le mécanisme (19) de libération comprend : - une rondelle (20) de désengagement comprenant une pluralité de creux (21) et de saillies (22) d’appui disposés régulièrement et en alternance les uns à la suite des autres, - un support (25) de rouleaux (26) comprenant une pluralité de rouleaux (26) destinés à coopérer avec les creux (21) et les saillies (22) d’appui de la rondelle (20) de désengagement, le support (25) de rouleaux (26) étant configuré pour pivoter axialement autour de la direction rectiligne axiale (A) entre une première position, dite position de fonctionnement, dans laquelle chaque rouleau (26) est en appui sur un sommet (23) d’une des saillies (22) d’appui de la rondelle (20) de désengagement et une deuxième position, dite position de désengagement, dans laquelle chaque rouleau (26) est logé dans un des creux (21) de la rondelle (20) de désengagement. Dispositif (7) de serrage selon la revendication 1, dans lequel le mécanisme (19) de libération comprend un actionneur électrique destiné à faire pivoter axialement le support (25) de rouleaux (26) depuis la position de fonctionnement jusqu’à la position de désengagement. Dispositif (7) de serrage selon la revendication 2, dans lequel l’actionneur électrique comprend un moteur (31) électrique dont l’arbre de sortie est couplé à un mécanisme (27) à engrenages destiné à coopérer avec le support (25) de rouleaux (26) sous l’action du moteur (31) électrique afin de faire pivoter le support (25) de rouleaux (26) de la position de fonctionnement vers la position de désengagement. Dispositif (7) de serrage selon la revendication 3, dans lequel le mécanisme (27) à engrenages comprend une vis sans fin (28) disposée tangentiellement par rapport au support (25) de rouleaux (26) et destinée à coopérer avec le support (25) de rouleaux (26) sous l’action du moteur (31) électrique afin de faire pivoter le support (25) de rouleaux (26) de la position de fonctionnement vers la position de désengagement. Dispositif (7) de serrage selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le support (25) de rouleaux (26) est une cage à rouleaux comprenant des ouvertures (29) radiales destinées à coopérer avec des pignons (30) du mécanisme (27) à engrenages ou un filet de la vis sans fin (28) sous l’action du moteur (31) électrique afin de faire pivoter le support (25) de rouleaux (26) depuis la position de fonctionnement vers la position de désengagement. Dispositif (7) de serrage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la rondelle (20) de désengagement et le support (25) de rouleaux (26) sont configurés de telle sorte que la course de raccourcissement prédéterminée est comprise entre 0,5 et 10 mm. Dispositif (7) de serrage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le nombre de saillies (22) d’appui de la rondelle (20) de désengagement et le nombre de rouleaux (26) du support (25) de rouleaux (26) est identique. Dispositif (7) de serrage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le mécanisme (19) de libération est en outre configuré pour permettre un réengagement du dispositif (7) de serrage en faisant pivoter axialement le support (25) de rouleaux (26) depuis la position de désengagement jusqu’à la position de fonctionnement. Dispositif de serrage selon l’une quelconque des revendications précédentes, étant du type à étrier flottant. Système (1) de freinage pour véhicule (4) comportant une paire d’éléments (2a, 2b) de friction destinée à coopérer par friction avec un disque (3), caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif (7) de serrage selon l’une quelconque des revendications précédentes agencé pour rapprocher la paire d’éléments (2a, 2b) de friction en direction de deux faces opposées du disque (3) afin de l’enserrer. Véhicule (4) caractérisé en ce qu’il comprend au moins un système (1) de freinage selon la revendication précédente.