FACE ANTIFRICTION

DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

L'invention se rapporte à un organe d'entraînement d'un piston équipant un étrier de frein à disque à actionneur électromécanique.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

Un frein à disque électromécanique comprend un étrier chevauchant un disque de freinage, cet étrier comportant un corps d'étrier qui porte deux plaquettes de part et d'autre du disque et qui est équipé d'un actionneur électromécanique pour presser ces plaquettes contre le disque lorsqu'il est activé, afin de générer un couple de freinage.

Le corps d'étrier comporte un logement cylindrique s'étendant entre l'actionneur et l'une des plaquettes, dans lequel coulisse un piston mobile ayant sa tête en appui sur cette plaquette. L'actionneur comporte un arbre de sortie accouplé à un entraîneur ou organe d'entraînement faisant partie d'une liaison de type hélicoïdale située dans le logement cylindrique et en partie dans le piston, pour être interposée entre l'actionneur et la tête du piston.

Lorsque l'actionneur est activé, il exerce un couple via son arbre de sortie, qui est transformé en effort presseur par un mécanisme à liaison hélicoïdale, pour que le piston presse la plaquette sur le disque. L'étrier est généralement monté flottant selon la direction axiale du disque, de sorte que l'effort presseur exercé par un seul piston suffit à presser les deux plaquettes opposées contre le disque.

Dans un tel système, la liaison hélicoïdale est irréversible : un effort exercé sur le piston ne se traduit pas par l'exercice d'un couple par la vis d'entraînement. Cette liaison comporte une douille dans laquelle l'entraîneur ou organe d'entraînement est vissé, logée dans le piston et liée à celui-ci par une liaison de type prismatique, c'est-à- dire permettant à la douille de coulisser longitudinalement dans le piston mais interdisant sa rotation par rapport à celui-ci. Le piston coulisse dans son logement tout en étant bloqué en rotation par rapport au corps d'étrier.

Lorsque l'actionneur est activé, ce qui correspond généralement à une commande de frein de parc, la douille en appui contre une face interne de la tête du piston pousse celui-ci vers le disque. De manière indépendante, une mise en pression hydraulique du logement du piston, correspondant généralement à une commande de frein de service, permet elle aussi de presser ce piston vers le disque.

L'entraîneur de la liaison hélicoïdale comporte une tête qui est en appui contre un fond du logement du corps d'étrier par l'intermédiaire d'une butée à bille ou à rouleaux. La douille s'écarte de cette tête lorsque l'entraîneur tourne dans un sens de serrage du frein, et elle s'en rapproche lorsqu'il tourne dans un sens de desserrage du frein.

Dans ce contexte, le document JP2014101960 décrit un étrier de frein intégrant une liaison rotule optimisant la coaxialité de l'entraîneur avec le logement cylindrique, et qui présente d'une façon générale une structure complexe nécessitant un nombre de composants élevé.

Le but de l'invention est d'apporter une solution permettant de réduire le coût de fabrication du mécanisme d'entraînement du piston d'un frein électromécanique.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

A cet effet, l'invention a pour objet un étrier de frein électromécanique comprenant un corps d'étrier comportant un logement renfermant un piston et un organe d'entraînement d'un mécanisme de déplacement de ce piston, cet organe d'entraînement comprenant un corps fileté et une tête comprenant une face d'appui contre un fond du logement, et dans lequel le fond et/ou la face d'appui est pourvu d'un revêtement anti-friction.

Avec cette solution, le coût de fabrication de l'étrier est réduit par suppression de sa butée à bille. Le dépôt d'un revêtement anti-friction directement sur la face d'appui de la tête de l'organe d'entraînement diminue le nombre de composants et permet d'appliquer le revêtement le plus adapté à l'environnement spécifique de fonctionnement de l'organe d'entraînement.

L'invention concerne également un étrier ainsi défini, dont le fond est une face d'une paroi du corps d'étrier fermant le logement de ce corps d'étrier, cette paroi comportant un trou central traversé par une extrémité de l'organe d'entraînement, le trou central et le fond étant pourvus l'un et l'autre d'un revêtement anti-friction.

L'invention concerne également un étrier ainsi défini, dans lequel le revêtement anti-friction est un revêtement de type fluoropolymère.

L'invention concerne également un étrier ainsi défini, comprenant une rondelle métallique interposée entre la face d'appui de la tête de l'organe d'entraînement et le fond du logement.

L'invention concerne également un frein à disque comprenant un étrier ainsi défini.

L'invention concerne également un organe d'entraînement de mécanisme de déplacement d'un piston de frein électromécanique, cet organe comprenant une tête comportant une face d'appui pourvue d'un revêtement anti-friction.

L'invention concerne également un procédé d'assemblage d'un étrier ainsi défini, comportant une étape d'introduction dans le logement du corps d'étrier d'un ensemble comportant le piston et son organe d'entraînement.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

La figure 1 est une vue du frein selon l'invention avec son étrier et son disque selon un plan de coupe s'étendant selon l'axe du disque ;

La figure 2 est une vue d'une portion du corps de l'étrier de frein selon l'invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

Le frein à disque électromécanique selon l'invention qui est représenté sur la figure 1 en y étant repéré par 1 comprend un étrier 2 comportant un corps d'étrier 3 portant deux plaquettes 4 et 5 enserrant un disque 6, ce corps d'étrier 3 étant équipé d'un actionneur électromécanique non représenté.

Le corps d'étrier comporte un logement cylindrique 7 s'étendant entre l'actionneur et l'une des plaquettes, dans lequel est logé un piston mobile 8 ayant sa tête en appui sur la plaquette 4, ce piston 8 étant mobile en translation selon une direction axiale AX et bloqué en rotation autour de l'axe AX par rapport au corps d'étrier 3. Ce corps d'étrier 3 est un élément monobloc, par exemple issu de fonderie.

Ce piston 8 est déplacé ou pressé contre la plaquette 4 par l'intermédiaire d'un mécanisme 9 à liaison hélicoïdale qui est accouplé à l'actionneur non représenté, le mécanisme de liaison hélicoïdale 9 étant logé principalement dans le piston 8.

Ce mécanisme à liaison hélicoïdale 9 comprend un entraîneur ou organe d'entraînement 11 vissé dans une douille 13 qui porte une couronne 14 de blocage en rotation de cette douille 13 par rapport au piston 8. Comme visible sur la figure 1, la douille 13 et la couronne 14 sont situées dans l'espace interne délimité par la jupe cylindrique 16 du piston 8.

L'entraîneur 11 comprend plus particulièrement un corps fileté 17 ayant une extrémité libre 18 et une extrémité d'accouplement 19 à l'actionneur non représenté, ainsi qu'une tête 21 située au voisinage de l'extrémité d'accouplement 19. La tête 21 a une forme générale de plaque circulaire d'épaisseur significative ayant un diamètre externe inférieur au diamètre interne de la jupe 16. Cette tête 21 comporte une face d'appui 23 orientée du côté de l'extrémité d'accouplement 19, et par laquelle elle est en appui contre un fond plan 22 du logement cylindrique 7, par l'intermédiaire d'une rondelle d'appui 24.

Comme visible sur la figure 1, l'extrémité d'accouplement 19 traverse de manière étanche une paroi 26 du corps d'étrier 3 délimitant le fond 22, via un trou formé dans cette paroi 26, pour permettre l'accouplement de l'arbre de sortie de l'actionneur non représenté à cette extrémité 19 qui dépasse ainsi hors du corps d'étrier 3. En pratique, l'extrémité 19 comporte une empreinte de type à six pans creux dans laquelle s'engage une extrémité de l'arbre de sortie de l'actionneur qui est rapporté contre le corps d'étrier 3 sur la face externe de la paroi 26.

Le fond plan 22 correspond à la face interne de la paroi 26, et il présente une forme de disque délimité extérieurement par le logement cylindrique 7 guidant en translation le piston 8. La paroi 26 et le fond 22 correspondant à sa face interne sont délimités intérieurement, c'est-à-dire en leur milieu par le trou central traversé par l'extrémité 19.

Comme il ressort des figures 1 et 2, la paroi 26 est située du côté de l'actionneur électromécanique du frein, et son trou central est repéré par 27 sur la figure 2 dans laquelle il apparaît plus clairement.

Une rotation dans le sens de serrage de l'entraîneur 11, répondant à une commande de frein de parc, permet d'écarter la douille 13 de la tête 21 pour qu'elle presse le piston 8 contre la plaquette 4 afin de générer un couple de freinage. Inversement une rotation en sens de desserrage, répondant à une commande de relâchement du frein de parc, rapproche la douille 13 de la tête 21 pour réduire et annuler le couple de freinage.

Le logement 7 ainsi que le mécanisme 9 baignent par ailleurs dans du liquide hydraulique. Une augmentation de la pression de ce liquide, répondant à une commande d'actionnement du frein de service, presse ainsi le piston contre la plaquette 4 pour générer un couple de freinage. Inversement, une diminution de la pression hydraulique, répondant à une commande de relâchement du frein de service, réduit la pression exercée par le piston sur la plaquette 4 pour réduire voire annuler le couple de freinage.

La face d'appui 23 de la tête 21 de l'entraîneur 11 est pourvue d'un revêtement anti-friction, et la rondelle d'appui 24 est fabriquée en acier dur en ayant un état de surface approprié, c'est-à-dire présentant une faible rugosité, pour favoriser un glissement de la face d'appui 23 sur la rondelle d'appui 24 offrant une faible résistance, c'est-à-dire un de faibles frottements.

Alternativement ou complémentairement, et comme représenté schématiquement sur la figure 2, le revêtement anti-friction 28 est situé sur le fond 22 et/ou à la face interne du trou 27, pour assurer une reprise des efforts selon l'axe AX et une rotation de l'organe d'entraînement 19 induisant un couple résiduel minimal.

Autrement dit, la rondelle d'appui 24 étant fabriquée ou achetée séparément et rapportée dans le mécanisme, elle permet d'offrir une surface d'appui adéquate à la face d'appui 23 de l'entraîneur 11 sans devoir usiner ou traiter le fond 22 du logement 7 qui est complexe à traiter ou usiner puisque peu accessible. Comme il est principalement requis de cette rondelle qu'elle ait un état de surface approprié, c'est-à- dire qu'elle soit suffisamment lisse, son coût de fabrication ou d'achat reste faible.

Dans le cas où le fond 22 présente une planéité et un état de surface appropriés, la face d'appui 23 de la tête 21 de l'entraîneur est avantageusement en appui direct contre le fond 22.

Le revêtement anti-friction de la face d'appui 23 est avantageusement un revêtement composé de fluoropolymères, appliqué par exemple par pistolage électrostatique de micro-poudre de fluoropolymère sur la face d'appui brute de l'entraîneur 11, un tel procédé étant notamment décrit dans le brevet FR3013240.

En pratique, il est apparu qu'un revêtement de fluoropolymère présente à la fois de bonnes performances et une longévité appropriée lorsqu'il est sollicité tout en baignant dans le liquide hydraulique de la commande de freinage qui constitue à lui seul un environnement agressif. L'invention permet de réduire le coût de fabrication du frein électromécanique en se dispensant du surcoût engendré par une butée à bille ou à rouleaux, ou bien du surcoût engendré par une rondelle anti-friction accolée à une rondelle d'appui pour remplacer une telle butée à bille.

En effet, bien que moins onéreuses que les butées à billes ou à rouleaux, les rondelles anti-friction connues ont malgré tout un coût significatif. Elles sont fabriquées à partir d'une tôle portant un revêtement en cuivre et un revêtement en téflon qui est en soi coûteuse à élaborer. Cette tôle est découpée pour former des rondelles ce qui engendre des pertes induisant un surcoût supplémentaire.

Nomenclature

1 frein

2 étrier

3 corps d'étrier

4 plaquette

5 plaquette

6 disque

7 logement

8 piston

9 mécanisme

11 entraîneur

13 douille

14 couronne

16 jupe

17 corps fileté

18 extrémité libre

19 extrémité d'accouplement

21 tête

22 fond plan

23 face d'appui rondelle d'appui paroi

trou central revêtement anti-friction