FR3057924B1 - BRAKE CALIPER WITH AXIAL COMPRESSION OF A SEAL BETWEEN AN ACTUATOR CASE AND A CALIPER BODY - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un étrier (2) de frein de véhicule. L'étrier (2) comprend un corps d'étrier (20) et un actionneur électromécanique. Le corps d'étrier (20) comprend une surface plane (23), un fût (24) dépassant de la surface plane (23), et un arbre d'entrainement (41) de piston. L'actionneur (3) comprend un carter fixé au corps d'étrier (20) en étant centré sur le fût (24) et en appui sur la surface plane (23). L'étrier (2) comprend un joint d'étanchéité qui est situé entre le corps d'étrier (20) et le carter d'actionneur, et qui est comprimé entre le corps d'étrier (20) et le carter d'actionneur selon la direction de l'axe (X-X) de l'arbre d'entraînement.The invention relates to a brake caliper (2) for vehicle braking. The stirrup (2) comprises a stirrup body (20) and an electromechanical actuator. The caliper body (20) includes a flat surface (23), a barrel (24) protruding from the flat surface (23), and a piston drive shaft (41). The actuator (3) comprises a housing attached to the stirrup body (20) being centered on the shaft (24) and resting on the flat surface (23). The yoke (2) comprises a seal which is located between the caliper body (20) and the actuator housing, and which is compressed between the caliper body (20) and the actuator housing in the direction of the axis (XX) of the drive shaft.
Description
ETRIER DE FREIN AVEC COMPRESSION AXIALE D'UN JOINT D'ETANCHEITE ENTRE UN CARTER D'ACTIONNEUR ET UN CORPS D'ETRIERBRAKE CALIPER WITH AXIAL COMPRESSION OF A SEAL BETWEEN AN ACTUATOR CASE AND A CALIPER BODY
DESCRIPTIONDESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte aux freins pour véhicule. Plus précisément, elle concerne la liaison mécanique entre un actionneur électromécanique et un corps d'étrier de frein à disque.TECHNICAL FIELD The invention relates to vehicle brakes. More specifically, it relates to the mechanical connection between an electromechanical actuator and a disc brake caliper body.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURESTATE OF THE PRIOR ART
Des véhicules automobiles sont équipés de frein à disque. Chaque frein à disque comprend un étrier et des patins qui sont destinés à enserrer un disque. Le disque est solidaire du moyeu d'une roue du véhicule. L'étrier comprend un corps d'étrier et un actionneur électromécanique qui est vissé au corps d'étrier. Un joint est placé entre le carter d'actionneur et le corps d'étrier pour assurer une étanchéité entre ces deux pièces.Motor vehicles are equipped with disc brakes. Each disc brake includes a stirrup and pads which are intended to grip a disc. The disc is secured to the hub of a wheel of the vehicle. The stirrup comprises a stirrup body and an electromechanical actuator which is screwed to the stirrup body. A seal is placed between the actuator housing and the caliper body to provide a seal between these two parts.
Il existe un besoin de simplifier l'assemblage du joint entre le carter d'actionneur et le corps d'étrier, tout en garantissant une bonne étanchéité entre le carter d'actionneur et le cops d'étrier. L'invention vise à satisfaire ce besoin.There is a need to simplify assembly of the seal between the actuator housing and the caliper body, while ensuring a good seal between the actuator housing and the caliper cops. The invention aims to satisfy this need.
EXPOSÉ DE L'INVENTION À cet égard, l'invention a pour objet un étrier de frein pour véhicule. L'étrier comprend un corps d'étrier comprenant une surface plane, un fût dépassant de la surface plane, et un arbre d'entrainement d'un piston de frein, qui est situé au moins partiellement à l'intérieur du fût.SUMMARY OF THE INVENTION In this regard, the subject of the invention is a brake caliper for a vehicle. The stirrup comprises a stirrup body comprising a flat surface, a barrel protruding from the flat surface, and a drive shaft of a brake piston, which is located at least partially inside the barrel.
Le corps d'étrier comprend un actionneur électromécanique de frein accouplé à l'arbre d'entraînement, comprenant un carter fixé au corps d'étrier en étant centré sur le fût et en appui sur la surface plane.The caliper body comprises an electromechanical brake actuator coupled to the drive shaft, comprising a casing attached to the caliper body being centered on the barrel and resting on the flat surface.
Selon l'invention, l'étrier comprend un joint d'étanchéité qui est situé entre le corps d'étrier et le carter d'actionneur, et qui est comprimé entre le corps d'étrier et le carter d'actionneur selon la direction de l'axe de l'arbre d'entraînement.According to the invention, the caliper comprises a seal which is located between the caliper body and the actuator casing, and which is compressed between the caliper body and the actuator casing in the direction of the actuator housing. the axis of the drive shaft.
Grâce à l'invention, le joint d'étanchéité est comprimé axialement selon la direction de l'axe de l'arbre d'entrainement au lieu d'être comprimé radialement par rapport à cet axe. Il en découle une plus grande facilité de montage du joint et une meilleure étanchéité entre le carter d'actionneur et le corps d'étrier.Thanks to the invention, the seal is compressed axially in the direction of the axis of the drive shaft instead of being compressed radially relative to this axis. This results in greater ease of assembly of the seal and a better seal between the actuator housing and the caliper body.
De préférence, le joint s'étend autour du fût en étant comprimé entre le carter d'actionneur et la surface plane.Preferably, the seal extends around the barrel being compressed between the actuator housing and the flat surface.
De préférence, le carter comporte une rainure logeant le joint.Preferably, the casing has a groove housing the seal.
De préférence, le joint est surmoulé dans la rainure du carter de l'actionneur. L'invention concerne également un actionneur électromécanique pour un étrier de frein tel que défini ci-dessus. L'actionneur comprend un carter comprenant une rainure logeant le joint, la rainure étant orientée de manière à comprimer le joint entre le carter et le corps d'étrier selon la direction de l'axe de l'arbre d'entraînement. L'invention concerne également un frein comprenant l'étrier tel que défini ci-dessus, et un procédé de fabrication de l'étrier.Preferably, the seal is overmolded in the groove of the actuator housing. The invention also relates to an electromechanical actuator for a brake caliper as defined above. The actuator comprises a housing including a groove housing the seal, the groove being oriented to compress the seal between the housing and the caliper body in the direction of the axis of the drive shaft. The invention also relates to a brake comprising the stirrup as defined above, and a method of manufacturing the stirrup.
Le procédé de fabrication comprend une étape d'assemblage de l'actionneur à l'étrier, dans laquelle le joint d'étanchéité est comprimé entre le corps d'étrier et le carter d'actionneur selon la direction de l'axe de l'arbre d'entraînement.The manufacturing method comprises a step of assembling the actuator to the yoke, wherein the seal is compressed between the yoke body and the actuator housing in the direction of the axis of the yoke. drive shaft.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une représentation en perspective d'un étrier de frein pour véhicule, selon le mode de réalisation préféré de l'invention ; la figure 2 est une représentation de face d'un actionneur de l'étrier selon le mode de réalisation préféré ; la figure 3 est une représentation schématique partielle en coupe longitudinale de l'actionneur ; la figure 4 est une représentation en élévation du corps de l'étrier selon le mode de réalisation préféré.The present invention will be better understood on reading the description of exemplary embodiments, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a perspective representation of a brake caliper for a vehicle, according to the preferred embodiment of FIG. the invention; Figure 2 is a front view of an actuator of the stirrup according to the preferred embodiment; Figure 3 is a partial schematic representation in longitudinal section of the actuator; Figure 4 is an elevational representation of the caliper body according to the preferred embodiment.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERSDETAILED PRESENTATION OF PARTICULAR EMBODIMENTS
La figure 1 représente un frein 1 à disque d'une roue de véhicule. Le frein 1 comprend un étrier 2 et deux patins (non représentés) qui sont destinés à enserrer un disque (non représenté). Le disque est rigidement solidaire du moyeu de la roue (non représentée) à freiner. Le frein 1 est un frein électromécanique utilisé notamment lors du stationnement du véhicule. L'étrier 2 comprend un corps 20, un piston 4 de frein, un actionneur électromécanique 3 raccordé mécaniquement au corps 20, et un joint d'étanchéité qui est comprimé entre l'actionneur 3 et le corps d'étrier 20. L'étrier 2 est de type flottant.Figure 1 shows a disc brake 1 of a vehicle wheel. The brake 1 comprises a stirrup 2 and two pads (not shown) which are intended to grip a disc (not shown). The disc is rigidly secured to the hub of the wheel (not shown) to be braked. The brake 1 is an electromechanical brake used in particular when parking the vehicle. The stirrup 2 comprises a body 20, a brake piston 4, an electromechanical actuator 3 mechanically connected to the body 20, and a seal which is compressed between the actuator 3 and the stirrup body 20. The stirrup 2 is of floating type.
Le corps 20 loge le piston dans un cylindre 22 de logement du piston. Le piston 4 est mobile en translation par rapport au corps 20 d'étrier, selon une direction de déplacement du piston X-X, sous l'effet de l'actionneur 3. Le déplacement du piston 4 selon la direction axiale X-X permet de rapprocher les patins l'un de l'autre pour freiner la roue.The body 20 houses the piston in a piston housing cylinder 22. The piston 4 is movable in translation relative to the stirrup body 20, in a direction of displacement of the piston XX, under the effect of the actuator 3. The displacement of the piston 4 in the axial direction XX makes it possible to bring the skids closer to each other. from each other to brake the wheel.
Dans la suite de l'exposé, une direction axiale est une direction parallèle à la direction de déplacement du piston X-X. Une direction circonférentielle est une direction autour de cet axe et une direction radiale est une direction orthogonale à cet axe. Le terme « aval » correspond au sens de déplacement du piston 4, pour freiner la roue. Le terme « amont » se réfère au sens opposé du terme aval selon la direction axiale X-X.In the following description, an axial direction is a direction parallel to the direction of movement of the piston X-X. A circumferential direction is a direction about this axis and a radial direction is a direction orthogonal to this axis. The term "downstream" corresponds to the direction of movement of the piston 4, to brake the wheel. The term "upstream" refers to the opposite direction of the downstream term in the axial direction X-X.
En référence à la figure 2, le cylindre de logement du piston 22 est délimité par une surface d'appui plan 23 et par un fût cylindrique 24 qui dépasse de la surface d'appui plan 23 vers l'amont et qui est situé sensiblement au centre de la surface d'appui plan 23.With reference to FIG. 2, the housing cylinder of the piston 22 is delimited by a plane bearing surface 23 and by a cylindrical barrel 24 which protrudes from the plane bearing surface 23 upstream and which is located substantially at center of the plane bearing surface 23.
La surface d'appui plan 23 est sensiblement orthogonale à la direction de déplacement du piston X-X. Elle prend la forme d'un disque qui entoure le fût 24.The plane bearing surface 23 is substantially orthogonal to the direction of movement of the piston X-X. It takes the form of a disc that surrounds the barrel 24.
Le fût 24 est cylindrique. Il est centré sur la direction de déplacement du piston X-X qui forme une génératrice du fût 24. La surface d'appui plane 23 et le fût 24 sont concentriques autour de l'axe de déplacement du piston X-X.The shaft 24 is cylindrical. It is centered on the direction of movement of the piston X-X which forms a generatrix of the barrel 24. The flat bearing surface 23 and the barrel 24 are concentric around the axis of movement of the piston X-X.
Le fût 24 présente une face latérale externe présentant une surface externe cylindrique Slsensiblement lisse. Il loge en son centre un arbre d'entrée 41 du piston qui forme un partie femelle d'accouplement et qui dépasse partiellement du fût 24 vers l'amont.The barrel 24 has an outer side face having a cylindrical outer surface Slsensibly smooth. It houses at its center an input shaft 41 of the piston which forms a female coupling portion and which partially extends beyond the barrel 24 upstream.
Le fût 24 présente également une surface plane amont 27 en forme de disque qui est sensiblement parallèle à la surface d'appui plan 23.The shaft 24 also has a disk-shaped upstream flat surface 27 which is substantially parallel to the plane bearing surface 23.
Le fût 24 facilite le centrage de l'actionneur 3 sur le corps d'étrier 20 et il facilite l'accouplement mécanique de l'arbre d'entrée 41 à l'arbre de sortie 32 de l'actionneur 3.The shaft 24 facilitates the centering of the actuator 3 on the caliper body 20 and facilitates the mechanical coupling of the input shaft 41 to the output shaft 32 of the actuator 3.
En référence conjointes aux figures 1 à 3, l'actionneur électromécanique 3 comprend un moteur 30, un dispositif de transmission 31 et un carter 37.With reference to FIGS. 1 to 3, the electromechanical actuator 3 comprises a motor 30, a transmission device 31 and a casing 37.
Le moteur 30 est configuré pour entraîner le dispositif de transmission 31 pour qu'il déplace le piston 4 selon la direction axiale X-X.The motor 30 is configured to drive the transmission device 31 to move the piston 4 in the axial direction X-X.
Le dispositif de transmission 31 comprend l'arbre de sortie 32 qui est destiné à être accouplé à l'arbre d'entrée 41, en étant coaxial avec la direction de déplacement du piston X-X. L'arbre de sortie 32 forme une partie mâle d'accouplement destinée à s'accoupler avec l'arbre d'entrée 41 du piston. L'actionneur 3 comprend un carter 38 pour loger le moteur 30 et un carter 39 pour loger le dispositif de transmission 31. Le carter de moteur 38 et le carter 39 du dispositif de transmission forment conjointement le carter 37 de l'actionneur.The transmission device 31 comprises the output shaft 32 which is intended to be coupled to the input shaft 41, being coaxial with the direction of movement of the piston X-X. The output shaft 32 forms a coupling male portion for coupling with the input shaft 41 of the piston. The actuator 3 comprises a housing 38 for housing the motor 30 and a housing 39 for housing the transmission device 31. The motor housing 38 and the casing 39 of the transmission device together form the casing 37 of the actuator.
Le carter 38 du moteur a une forme globalement cylindrique.The housing 38 of the engine has a generally cylindrical shape.
Le carter 39 du dispositif de transmission a une forme globalement cylindrique et il est centré autour de l'arbre de sortie 32. Il comprend une oreille 51 à sa périphérie pour fixer l'actionneur 3 au corps d'étrier 20.The housing 39 of the transmission device has a generally cylindrical shape and is centered around the output shaft 32. It comprises an ear 51 at its periphery for fixing the actuator 3 to the stirrup body 20.
Le carter 39 du dispositif de transmission 39 comporte également une surface interne Si située autour de l'arbre de sortie 32 et en appui sur la surface amont 27, lorsque l'actionneur 3 est accordé au corps d'étrier 20.The casing 39 of the transmission device 39 also has an inner surface Si located around the output shaft 32 and bearing on the upstream surface 27, when the actuator 3 is attached to the stirrup body 20.
Le carter 39 du dispositif de transmission comprend une rainure 7 située en périphérie de la surface interne Si, et radialement entre l'arbre de sortie 32 et l'oreille 51.The housing 39 of the transmission device comprises a groove 7 located at the periphery of the inner surface Si and radially between the output shaft 32 and the lug 51.
La rainure 7 forme un logement du joint 6. Elle comprend une paroi de fond 74 et deux surfaces latérales 72, 73 opposées l'une de l'autre et reliées entre elles par la paroi de fond 74.The groove 7 forms a housing of the seal 6. It comprises a bottom wall 74 and two side surfaces 72, 73 opposite to each other and interconnected by the bottom wall 74.
La première paroi latérale 73 est une paroi latérale interne. La deuxième paroi latérale 72 est une paroi latérale externe située radialement en périphérie de la paroi latérale interne 73. Les deux parois latérales 72, 73 s'étendent sensiblement axialement et parallèlement l'une de l'autre.The first side wall 73 is an inner side wall. The second side wall 72 is an outer side wall located radially at the periphery of the inner side wall 73. The two side walls 72, 73 extend substantially axially and parallel to one another.
Le joint d'étanchéité 6 est logé dans la rainure 7, en étant en appui plan contre chacune des parois 72, 73, 74. Le joint 6 assure l'étanchéité à la jonction du carter 39 du dispositif de transmission et de la surface d'appui plan 23.The seal 6 is housed in the groove 7, being in plane bearing against each of the walls 72, 73, 74. The seal 6 seals at the junction of the housing 39 of the transmission device and the surface of the support plan 23.
Le carter 39 est en appui plan sur la surface d'appui plan 23 en étant centré autour du fût 24, lorsque l'actionneur 3 est raccordé au corps d'étrier 20. Le carter 39 comprime alors le joint 6 selon la direction de l'axe X-X de l'arbre d'entrée 41, contre la surface d'appui plan 23. L'actionneur 3 est fixé au corps d'étrier 20 par des moyens de fixation 5 qui comprennent l'oreille 51 du carter 39 du dispositif de transmission, une oreille 53 solidaire du corps d'étrier, et une vis 50. L'oreille 53 du corps d'étrier 20 est située en périphérie de la surface d'appui plan 23. Elle est traversée par un trou qui est orienté selon un axe Y-Y qui est parallèle à l'axe de déplacement X-X du piston, en étant décalé de l'axe de déplacement X-X du piston. Le trou de l'oreille 53 du corps d'étrier est fileté. L'oreille 51 de l'actionneur est également traversée par un trou qui est destiné à venir en regard de celui de l'oreille 53 du corps d'étrier.The casing 39 is in plane bearing on the plane bearing surface 23 being centered around the barrel 24, when the actuator 3 is connected to the caliper body 20. The casing 39 then compresses the seal 6 in the direction of the barrel. XX axis of the input shaft 41, against the plane bearing surface 23. The actuator 3 is fixed to the caliper body 20 by fastening means 5 which comprise the lug 51 of the housing 39 of the device transmission, an ear 53 integral with the caliper body, and a screw 50. The lug 53 of the caliper body 20 is located at the periphery of the plane bearing surface 23. It is traversed by a hole which is oriented along an axis YY which is parallel to the displacement axis XX of the piston, being offset from the displacement axis XX of the piston. The ear hole 53 of the caliper body is threaded. The ear 51 of the actuator is also traversed by a hole which is intended to come opposite that of the ear 53 of the stirrup body.
La vis 50 est insérée dans les trous des oreilles 51 et 53, le filet de la vis coopérant avec le filet du trou de l'oreille 53 du corps d'étrier. La vis 50 et au moins une des deux oreilles 51, 53 forment de ce fait des moyens de serrage de l'actionneur 3 relativement au corps d'étrier 20. L'étrier 2 est fabriqué de la manière suivante. Le carter 37 de l'actionneur est fabriqué par moulage. Le joint 6 est réalisé par surmoulage dans la rainure 7 du carter 39 du dispositif de transmission. L'actionneur 3 est ensuite raccordé au corps d'étrier 20, l'arbre de sortie 32 de l'actionneur étant accouplé à l'arbre d'entrée 41 du corps d'étrier.The screw 50 is inserted into the holes of the ears 51 and 53, the thread of the screw cooperating with the thread of the hole of the ear 53 of the stirrup body. The screw 50 and at least one of the two lugs 51, 53 thus form clamping means of the actuator 3 relative to the stirrup body 20. The stirrup 2 is manufactured in the following manner. The casing 37 of the actuator is manufactured by molding. The seal 6 is made by overmoulding in the groove 7 of the casing 39 of the transmission device. The actuator 3 is then connected to the caliper body 20, the output shaft 32 of the actuator being coupled to the input shaft 41 of the caliper body.
La surface interne Si vient alors en appui sur la surface amont 27. Le joint d'étanchéité 6 entoure le fût 24. Il est comprimé axialement dans la rainure 7, entre le carter 39 du dispositif de transmission et la surface d'appui plan 23.The inner surface Si then bears on the upstream surface 27. The seal 6 surrounds the drum 24. It is compressed axially in the groove 7, between the casing 39 of the transmission device and the flat bearing surface 23 .
La compression axiale du joint d'étanchéité 6 facilite le montage du joint d'étanchéité entre le carter 39 du dispositif de transmission et le corps d'étrier 20. Un serrage plus important du carter 39 sur le corps d'étrier 20 comprime davantage le joint 6 axialement et a tendance à améliorer l'étanchéité entre l'actionneur 3 et le corps d'étrier 20.The axial compression of the seal 6 facilitates the mounting of the seal between the casing 39 of the transmission device and the caliper body 20. A greater tightening of the casing 39 on the caliper body 20 further compresses the seal. seal 6 axially and tends to improve the seal between the actuator 3 and the stirrup body 20.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par à l'invention qui vient d'être décrite ci-dessus.Of course, various modifications can be made by the invention which has just been described above.
Dans une variante de réalisation (non représentée), la direction de déplacement du piston X-X est décalée par rapport à la direction de l'arbre d'entrée 41, tout en restant de préférence parallèle à cette direction. Dans ce cas, le joint 6 est comprimé axialement selon la direction de l'arbre d'entrée 41.In an alternative embodiment (not shown), the direction of movement of the piston X-X is shifted relative to the direction of the input shaft 41, while preferably remaining parallel to this direction. In this case, the seal 6 is compressed axially in the direction of the input shaft 41.
Dans une variante de réalisation (non représentée), le joint d'étanchéité 6 est monté dans la rainure 7, puis fixé à au carter 39 du dispositif de transmission 39, par exemple par clipsage.In an alternative embodiment (not shown), the seal 6 is mounted in the groove 7 and then attached to the housing 39 of the transmission device 39, for example by clipping.
Dans une variante de réalisation (non représentée), les parois latérales 72, 73 sont inclinées par rapport à la direction de l'axe X-X de l'arbre d'entrainement 41.In an alternative embodiment (not shown), the side walls 72, 73 are inclined with respect to the direction of the X-X axis of the drive shaft 41.
NOMENCLATURE EN REFERENCE AUX FIGURES 1 : frein à disque 2 : étrier de frein 3 : actionneur électromécanique 4 : piston 5 : moyens de fixation 6 : joint d'étanchéité 7 : rainure 20 : corps d'étrier 22 : cylindre de logement du piston 23 : surface plane d'appui 24 : fût 27 : surface plane amont 30 : moteur 31 : dispositif de transmission 32 : arbre de sortie de l'actionneur 37 : carter de l'actionneur 38 : carter du moteur 39 : carter du dispositif de transmission 41 : arbre d'entrée du piston 50: vis 51 : oreille de l'étrier 53 : oreille de l'actionneur 72 : paroi latérale extérieure 73 : paroi latérale intérieure 74 : paroi de fondREFERENCE NOMENCLATURE IN FIGURES 1: disc brake 2: brake caliper 3: electromechanical actuator 4: piston 5: fastening means 6: seal 7: groove 20: caliper body 22: piston housing cylinder 23 : flat bearing surface 24: shank 27: upstream planar surface 30: motor 31: transmission device 32: output shaft of the actuator 37: housing of the actuator 38: motor housing 39: housing of the transmission device 41: piston input shaft 50: screw 51: yoke caliper 53: actuator ear 72: outer side wall 73: inner side wall 74: bottom wall
Sl : surface latérale du fûtSl: side surface of the barrel
Si : surface interne du carter d'actionneur X-X : direction de l'axe de l'arbre de déplacement du piston Y-Y : direction de l'axe des moyens de serrageIf: internal surface of the actuator housing X-X: direction of the axis of the piston displacement shaft Y-Y: direction of the axis of the clamping means
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