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Cette invention est relative à un appareil de freinage automa- tique et elle concerne plus particulièrement le type d'appareil de freinage automatique décrit dans le brevet anglais No. 67607080
Le brevet anglais No. 676.708 décrit un appareil destiné à ré- gler automatiquement l'arrivée d'un fluide sous pression aux freins. action- nés par ce fluide sous pression, des roues d'atterrissage d'un avion de ma- nière à obtenir la décélération maximum de l'avion sans que les roues d'at- terrissage dérapent ou patinent.
L'appareil comporte un boîtier tournant avec une des roues, un tambour tournant sur des roulements à l'intérieur du boîtier et un volant annulaire qui tourne entre la périphérie extérieure du tambour et la périphérie intérieure du boîtier et dont un bras traverse dia- métralement sa périphérie intérieure et la périphérie du tambour par des fentes diamétralement opposées dans son plan médian. Un accouplement à fric- tion est prévu pour entraîner le tambour, l'accouplement lui-même étant en- traîné par le boîtier. Un ressort spiral est montés entre le volant et le tambour pour rappeler le volant vers le tambour de sorte que le bras du vo- lant est normalement en contact avec une extrémité de chaque fente dans le tambour et le volant est donc entraîné par le tambour lorsque la roue tour- ne.
Dans cette position relative du volant et du tambour, les freins peu- vent être serrés, mais lorsque la roue d'atterrissage patine, le tambour ralentit avec la roue tandis que l'inertie du volant l'entraîne malgré le ressort antagoniste dans une position dans laquelle la pression de freinage est supprimée.
Dans la construction décrite ci-dessus, le volant est à simple action, c'est-à-dire qu'il ne se déplace que dans un sens par rapport au tambour de la position de freinage à la position de non freinage. Ceci pré- sente certains inconvénients qui, suivant la présente invention, peuvent être supprimés en substituant un volant à double action au volant à simple action. Le volant est de préférence maintenu dans la position médiane de serrage des freins entre deux ressorts spiraux de force différente et le déplacement relatif entre le volant et le tambour dans un sens comme dans l'autre réduit le passage du fluide sous pression vers les freins.
Le but de la présente invention est de fournir un appareil perfectionné du type décrit dans le brevet anglais No.676. 708. dans lequel les inconvénients du volant à simple action sont supprimés.
Suivant la présente invention, un appareil destiné à commander automatiquement la pression de freinage dans un frein de roue actionné par du fluide sous pression comprend un boîtier tournant avec la roue, un organe tournant à l'intérieur du boîtier qui l'entraîne, un volant pouvant tourner dans ce boîtier et entraîné par celui-ci tout en étant susceptible de subir un déplacement angulaire limité par rapport à lui, un dispositif pour rappeler le volant dans une position intermédiaire entre les limites de son déplacement relatif à cet organe, un mécanisme de distribution destiné à être raccordé à une source de fluide sous pression, à l'échappement et au frein et un dispositif pouvant être déplacé axialement par le déplacement relatif pour actionner le mécanisme de distribution et faire varier la pression de freinage.
Le volant est de préférence annulaire et il est pourvu d'un bras s'étendant radialement vers l'intérieur depuis la périphérie intérieu- re. Le volant peut tourner sur la périphérie extérieure d'un tambour pourvu dans son plan médian d'une fente en anneau incomplet dont les extrémités soustendent un angle de l'ordre de 1200 et le bras du volant pénètre dans cette fente. Une extrémité d'un ressort spiral est fixée au volant et l'autre extrémité au tambour et un autre ressort spiral plus fort a une de ses extrémités fixée au tambour et l'autre extrémité formée de manière à consti- -tuer une butée élastique pour le bras du volant et à maintenir ce bras au milieu de la fente dans le tambour.
Lorsque le bras occupe cette place, le mécanisme de distribution laisse passer le fluide sous pression de la sour-
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ce aux freins de roue. Par suite d'une accélération ou d'une décélération du volant par rapport au tambour, le bras se déplace malgré la. force antagoniste d'un des ressorts spiraux vers l'une ou l'autre extrémité de la fente et dans cette position du bras par rapport au tambour, le mécanisme de distribution réduit ou supprime le passage du fluide sous pression de la source aux freins.
On décrira maintenant l'invention avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une coupe d'un appareil de freinage automatique comprenant le dispositif de la présente invention ; la figure 2 est une vue en perspective des pièces séparées de l'appareil de la figure 1; la figure 3 est une coupe du mécanisme de distribution de l'appareil de freinage automatique et la figure 4@est une vue de bout du mécanisme de commande de la distribution et de la chambre de pression des figures 1 à 3.
L'appareil comprend un support 1 monté sur une partie de la roue d'atterrissage qui ne tourne pas et un dispositif de freinage comportant un bottier cylindrique creux 2 (figures 1 et 2) qui peut y tourner. Le boîtier est pourvu, à sa périphérie extérieure, d'un bandage en caoutchouc qui, en fonctionnement vient en contact frottant avec la roue ce qui fait que le boîtier 2 est entraîné par la roue. Un tambour annulaire 5 tourne sur des roulements 4 à l'intérieur du boîtier et coaxialement à celui-ci et un accouplement à friction 6 qui est entraîné par le boîtier 2 est associé au tambour 5 qu'il entraîne.
L'accouplement est décria plus en détail dans la demande de brevet anglais No. 1587/53 et il est monté de manière qu'un déplacement angulaire du tambour par rapport au boîtier dans un sens provoque un fort couple et qu'un déplacement angulaire en sens opposé produise un faible couple.
Un volant annulaire 7 est placé entre la périphérie extérieure du tambour 5 et la périphérie intérieure du boîtier 2 et:il tourne sur des roulements'$ portés par le tambour. Le tambour est pourvu, dans son plan médian, d'une fente en anneau incomplet dont les extrémités 9 et 10 s'étendent radialement-(figure 2) et soustendent un angle de 1200. Le volant 7 est pourvu d'un bras 11 qui traverse vers l'intérieur la fente du tambour depuis un endroit de la périphérie intérieure du volant, l'extrémité de ce bras Il se terminant à une petite distance de la périphérie intérieure du tambour. Le bras Il est coudé et contre-coudé en 12 (figure 2) entre ses extrémités.
Un des côtés du volant 7 s'étendant radialement est rainuré et dans cette rainure est logé un ressort spiral 13 appelé ci-après le ressort de décélération et dont une extrémité est fixée de manière réglable à la périphérie extérieure du tambour 5 comme c'est représenté en 14 et l'autre extrémité est fixée de la même manière au volant près de sa périphérie extérieure comme c'est représenté en 15. Un autre ressort spiral 16, appelé ci-après le ressort d'accélération, est placé près de la périphérie intérieure du tambour 5 et est enfermé dans une enveloppe de ressort 17 pourvue d'une fente 18 dans sa périphérie extérieure, à travers'laquelle fait saillie une extrémité du ressort d'accélération.
Cette extrémité de ce ressort forme un crochet 19 (figure 2) qui entoure une des nombreuses saillies 20 formées à la périphérie inférieure du tambour 5 permettant ainsi de régler la position de l'extrémité du ressort. L'autre extrémité du ressort d'accélération 16 a aussi la forme d'un crochet 21 qui entoure partiellement une butée 22 (figure 2) associée à la périphérie intérieure du tambour.
Le bras du volant Il est dans l'alignement du ressort d'accélé- ration dont l'extrémité est pourvue d'une encoche 23 constituant un siège
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pour l'autre partie du crochet 21 du ressort d'accélération.
Les deux ressorts sont tendus et agissent en sens opposés, le ressort d'accélération étant le plus fort. Le crochet d'extrémité 21 du ressort d'accélération appuie donc normalement sur la butée 22 associée au tambour tandis que l'extrémité du bras 11 du volant, rappelée par le res- sort de décélération 13 appuie normalement sur le crochet d'extrémité 21 du ressort d'accélération 16 qui sert ainsi de butée élastique. Lorsqu'il oc- cupe cette position, le bras 11 du volant se trouve à mi-chemin entre les extrémités 9 et 10 de la fente de 1200 dans le tambour.
Une came cylindrique 24 (figure 1) est montée à l'intérieur de la périphérie intérieure du tambour et tourne avec lui. La came est placée d'un côté du bras 11 du volant et le côté de la came 24 adjacent à ce bras est pourvu d'encoches en V peu profondes 25 s'étendant diamétralement. Le bras du volant est pourvu de deux trous 26 de grandeur égale, également espacés de part et d'autre de l'axe du volant et une bille 27 est logée dans chacun de ces trous, ces billes reposant au fond des encoches 25 dans la came 24 lorsque le bras du volant se trouve au milieu de la fente du tambour; position dans laquelle il est maintenu, lorsque le tambour et le volant sont immobiles l'un par rapport à l'autre, par les deux ressorts spiraux agissant en sens inverses.
Un disque 28, coaxial au tambour, appuie au centre du bras du volant du côté opposé à la came 24 et une extrémité d'une tige de commande non tournante 29 est rappelée par un ressort en contact avec ce disque.
Une extrémité d'un bras de levier est attachée à la tige de commande,l'autre extrémité étant liée à un axe 31 qui traverse de manière étanche la paroi de la chambre à pression 32 du mécanisme de aistribution (figures 3 et 4) associé à un bras du support fourchu 1. L'extrémité de l'axe 31 à l'intérieur de la chambre à pression 32 est solidaire d'un bras de levier 33 (figure 4) diamétralement opposé au bras de levier 30 et à l'extrémité de ce bras 33 est associé un bras de distribution 34 portant à une extrémité en pointeau cannelé de valve d'admission 35, cette valve d'admission étant en communication avec une conduite 36 destinée à amener le fluide sous pression. Un pointeau cannelé de valve d'échappement 37 est fixé entre les extrémités du bras 34, cette valve d'échappement étant en communication avec un réservoir.
Un conduit 38, protégé par une crépine 39, assure la communication avec les freins de roue associés. Le bras de distribution 34 est rappelé par un ressort 40 pour assurer l'ouverture de la valve d'admission seulement après la fermeture de la valve d'échappement et la fermeture de cette dernière avant que la valve d'admission ne s'ouvre.
Quand les billes 27 du bras 11 du volant sont logées au fond, de leurs encoches associées 25 dans la came 24, la tige de commande occupe une position telle que la valve d'admission est ouverte et que la valve d'échappement est fermée. Un mécanisme de distribution de ce type et son mode de fonctionnement sont plus complètement décrits dans le brevet anglais No. 676.708 de la Demanderesse.
Un dispositif empêchant l'application de la pression de freinage avant que les roues d'atterrissage se mettent à tourner au moment où elles touchent le sol et son mode de fonctionnement sont décrits dans les demandes de brevets anglais Nos. 17582/51 et 8230/52 et il est aussi représenté sur la figure 1 des dessins ci-annexés. Ce dispositif comprend un cylindre 42 fixé à un bras du support 1 le long du mécanisme de distribution décrit.ci-dessus. Un plongeur 43 coulisse de manière étanche dans ce cylindre en comprimant un ressort. 44, l'extrémité du plongeur étant pourvue d'un tenon 45 sur lequel prend appui une extrémité d'un bras 46 solidaire de l'axe 31 et perpendiculaire aux bras de levier 30 et 33.
Deux déclencheurs centrifuges courbes 47 sont placés du côté du volant 7 opposé à l'accouplement 6, ces déclencheurs étant rappelés par des ressorts vers l'intérieur. Chacun de ces déclencheurs 47 est pourvu à la périphérie intérieure et sensiblement au milieu de ses extrémités d'un bouton 48 dont l'extrémité
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est destinée à entrer en contact avec un organe annulaire 49 à l'extrémité de la tige de commande 29.
L'extrémité du cylindre 42 est pourvue d'un organe de fermeture 50, un intervalle annulaire 51 étant prévu entre l'organe de fermeture et la face adjacente du plongeur 43, cet intervalle annulaire étant raccordé de manière active à une source de liquide sous pression.
L'appareil fonctionne de la manière suivante :
Lorsque chaque roue de l'avion commence à tourner après avoir touche le sol, elle fait tourner le boîtier 2 qui lui est associé. Le boîtier, agissant par l'intermédiaire de l'accouplement à friction 6, fait tourner le tambour 5 jusqu'à ce qu'il atteigne la même vitesse que le boîtier.
En supposant que le bras 11 du volant soit dans sa position d'équilibre médiane, les premiers 60 du déplacement angulaire du tambour amènent l'extrémité 9 de la fente en contact avec le côté du bras 11, après quoi le volant est entraîné à la même vitesse que le tambour. Par suite de ce déplacement angulaire entre le volant et le tambour, le ressort de décélération 13 se détend et le ressort d'accélération 16 se bande par la butée 23, le crochet d'extrémité 21 s'écartant de la butée 22.
En même temps les billes 27 logées dans les deux trous 26 du bras 11 du volant remontent les cotés inclinés des encoches 25 en V dans la came 24 et, arrivant en contact avec le disque 28 de l'autre côté du-bras du volant, elles déplacent le disque 28 et aussi la tige de commande 29 dont une extrémité est rappelée par un ressort en contact avec le disque dans une position telle que la valve d'admission 35 du mécanisme de distribution est fermée et que la valve d'échappement 37 est ouverte.
Aussitôt que le volant 7 tourne à la même vitesse que le tambour 5, ce qui arrive immédiatement après que l'extrémité 9 de la fente dans le tambour est entrée en contact avec le bras du volant, le ressort d'accélération 16 entre en action et ramène le volant en arrière jusqu'à ce que le bras occupe une position médiane dans la fente et que le crochet d'extrémité 21 porte une fois de plus sur la butée 22. Les billes 27 sont ramenées dans le fond de leurs encoches associées 25 par la tige de commande 29 à ressort jusqu'à ce que cette tige occupe une position dans laquelle la valve d'admission 35 est ouverte et la valve d'échappement 37 fermée.
Cette opération complète a lieu en une fraction de seconde lorsque la roue commence à tourner après avoir touché le sol.
La pression de freinage peut alors être appliquée par la commande du pilote et le fluide sous pression traverse la valve d'admission ouverte du mécanisme de valves et arrive de là au frein de la roue pour ralentir cette dernière de la manière décrite dans le brevet anglais No. 676.708. Cependant, il peut arriver qu'une ou plusieurs roues d'atterrissage rebondissent pendant la course d'atterrissage et après le serrage des freins. La roue étant déchargée du poids de l'avion, elle se bloque immédiatement puisque la pression de freinage est appliquée et le boîtier 2 ralentit avec la roue. Toutefois, le volant 7 continue à tourner à cause de son inertie, le mécanisme d'accouplement 6 ne fournissant qu'un faible couple dans ce sens pour permettre au volant et au tambour de tourner par rapport au boîtier 2 pendant un lapzs de temps prédéterminé.
Le bras du volant tourne de- 60 par rapport au tambour légèrement ralenti, mettant ainsi sous tension le ressort de décélération et permettant au crochet d'ex- trémité 21 du ressort d'accélération 16 de quitter la butée 23 du volant, fermant ainsi la valve d'admission 35 et ouvrant la valve d'échappement 37 de la manière décrite ci-dessus et de cette façon la pression de freinage sur la roue est relâchée. Lorsque la roue touche le sol une nouvelle fois, elle n'est donc plus bloquée mais elle peut tourner librement pourvu que le bond n'ait pas une durée excessive et que le volant soit encore en rotation lorsque le bond se termine.
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Aussitôt que la roue touche le sol une nouvelle fois, elle se met à tourner jusqu'à ce qu'elle atteigne une vitesse angulaire comparable à la vitesse de l'avion par rapport au sol. Cependant, au cours du bond, le volant a été ralenti et lorsque le bond se termine, il se peut qu'il ne tourne plus qu'à la moitié de sa vitesse angulaire initiale, par exemple, ou même moins. Avec un volant à simple action du type décrit dans le bre- vet anglais No. 676.708, le frein serait serré à nouveau aussitôt que la vitesse du boîtier en accélération a rattrapé celle du volant en décéléra- tion qui peut tourner à une vitesse angulaire égale à la moitié seulement de celle qui correspond à la vitesse d'atterrissage de l'avion et ainsi les freins seraient serrés trop tôt et trop fort.
Cependant, avec le présent volant à double action, lorsque la roue se met à tourner en touchant le sol, le bras du volant se trouve à l'extrémité 9 de la fente, la valve d'admis- sion du mécanisme de distribution étant fermée et la valve d'échappement ouverte jusqu'à ce que la vitesse du boîtier égale d'abord et dépasse en- suite la vitesse du volant et à partir de ce moment le bras du volant se déplace vers l'autre extrémité 10 de la fente, la valve d'admission restant encore fermée et la valve d'échappement ouverte. La valve d'admission s'ouvre pendant une fraction de seconde lorsque le bras passe par la position médiane dans la fente, mais la poussée de pression sur les freins est trop courte pour avoir aucun effet pratique.
Lorsque la roue d'atterrissage tourne une fois de plus à la même vitesse que celle de l'avion par rapport au sol et que le volant tourne librement avec le boîtier, le ressort d'accélération 16 entre de nouveau en jeu pour ramener le bras du volant dans sa position médiane, ouvrant ainsi la valve d'admission et fermant la valve d'échappement ce qui permet de nouveau le serrage des freins.
Le volant à double action de la présente invention diffère donc du volant décrit dans le brevet précité en ce que la valve d'admission du mécanisme de valves est ouverte et la valve d'échappement fermée uniquement lorsque le bras du volant se trouve dans sa position médiane dans la fente du tambour, c'est-à-dire lorsque le volant tourne librement à la même vitesse angulaire que le tambour. Lorsque le volant et le tambour accélèrent ou ralentissent l'un par rapport à.l'autre, la valve d'admission est fermée pour empêcher le serrage des freins.
Ceci est non seulement un avantage lorsque l'avion rebondit, comme il a été décrit, mais est particulièrement avantageux à la fin d'un bond de longue durée, lorsque le volant tourne très lentement, puisqu'il empêche le serrage des freins pour cette vitesse du volant et ne les serre que lorsque le volant tourne à la même vitesse que le boîtier, et que le bras du volant occupe la position médiane dans la fente du tambour.
Le dispositif empêchant le serrage des freins avant que les roues tournent au moment où elles touchentle sol est décrit plus complètement dans le brevet anglais No. 638.490 et il fonctionne de la manière suivante.
Lorsque l'avion a décollé, le fluide sous pression est admis dans l'intervalle annulaire 51 entre le plongeur 43 et l'organe de fermeture 50 du dispositif. La pression agissant sur le plongeur le refoule malgré l'action antagoniste de son ressort 44, le tenon 45 entrant en contact avec le bras 46 pour déplacer la tige de commande 29 par l'intermédiaire du bras de levier 30 malgré l'action antagoniste de son ressort associé.
L'organe annulaire 49 à l'extrémité de la tige de commande 29 se déplace entre les déclencheurs ce@@ifuges 47 qui sont encore maintenus vers l'ex- térieur par la rotation de la roue et il est maintenu de l'autre côté de ces déclencheurs lorsqu'ils reviennent vers l'intérieur lorsque la vitesse de rotation des roues tombe en dessous d'une valeur prédéterminée.
Le déplacement angulaire du bras de levier 30 ferme simultanément la valve d'ad-
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mission 35 et ouvre la valve d'échappement 37. La tige de commande étant ainsi maintenue,la pression de freinage ne peut être appliquée aux freins des roues avant que la roue ne commence à tourner à l'atterrissage, cette rota%]on refoulant les déclencheurs centrifuges vers l'extérieur pour actionner la tige de commande qui est alors rappelée par son ressort dans une position dans laquelle la valve d'admission est ouverte et la valve d'échappement fermée. Lorsque les valves occupent ces positions, la pression de freinage venant de la commande du pilote est libre de passer vers les freins de roues.
Les déclencheurs centrifuges sont ordinairement disposés de manière à s'ouvrir lorsque le boîtier et le tambour tournent à une vitesse correspondant à une vitesse d'atterrissage de l'ordre de 50 miles à l'heu- re (80 km/h). La vitesse de l'avion au moment où. il touche le sol dépasse fréquemment cette vitesse et elle peut être de l'ordre de 120 miles à l'heure (192 km/h). Arec un volant à simple action, les freins sont serrés aussitôt que la roue a atteint la vitesse requise pour dégager les déclencheurs.
On peut considéra que cette vitesse est inférieure à la vitesse réelle d'atterrissage ce qui a pour résultat de faire patiner la roue jusqu'à ce que l'appareil automatique ait corrigé la pression de freinage. Avec le volant à double action suivant la présente invention, le bras du volant se déplace toutefois d'une extrémité des fentes à l'autre, c'est-à-dire en passant par la position médiane de freinage, où les deux ressorts spiraux opposés centralisent le bras par rapport aux fentes dans le tambour pour ouvrir la valve d'admission et permettre à la pression de freinage d'arriver aux freins.
REVENDICATIONS. l.- Appareil de commande automatique de la pression de freinage dans un frein de roue actionné par du fluide sous pression, qui comprend un boîtier tournant avec une roue,un organe tournantà l'intérieur de ce boîtier qui l'entraîne, un volant tournant dans ce boîtier qui l'entraîne tout en étant susceptible d'effectuer un déplacement angulaire limité par rapport à cet organe, un dispositif de rappel du volant dans une position intermédiaire entre les limites de ce déplacement angulaire par rapport à cet organe, un mécanisme de distribution destiné à être raccordé à une source de fluide sous pression, à l'échappement et au frein et un dispositif se déplaçant axialement par suite du déplacement relatif pour actionner le mécanisme de distribution et faire varier la pression de freinage.