EP4688562A1 - Roue à freinage mixte magnétique/friction pour véhicule, atterrisseur d'aeronef et aeronef équipés d'une telle roue - Google Patents
Roue à freinage mixte magnétique/friction pour véhicule, atterrisseur d'aeronef et aeronef équipés d'une telle roueInfo
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- EP4688562A1 EP4688562A1 EP24715634.2A EP24715634A EP4688562A1 EP 4688562 A1 EP4688562 A1 EP 4688562A1 EP 24715634 A EP24715634 A EP 24715634A EP 4688562 A1 EP4688562 A1 EP 4688562A1
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- stator
- wheel
- rotor
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- B64C25/44—Actuating mechanisms
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
- B60T8/1703—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for aircrafts
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2121/00—Type of actuator operation force
- F16D2121/18—Electric or magnetic
- F16D2121/20—Electric or magnetic using electromagnets
Definitions
- the present invention relates to the field of braking vehicle wheels such as aircraft wheels.
- the invention applies more particularly to mixed magnetic/friction braking devices, i.e. devices in which a magnetic field and mechanical friction are used simultaneously or selectively to produce a braking force.
- mixed magnetic/friction braking devices i.e. devices in which a magnetic field and mechanical friction are used simultaneously or selectively to produce a braking force.
- Friction braking devices comprising a stack of brake disks which is housed in a space extending between the rim and the hub and which comprises an alternation of rotor disks linked in rotation with the wheel and stator disks fixed relative to the wheel support.
- the braking device also comprises hydraulic or electromechanical actuators mounted on an actuator holder and arranged to apply a controlled braking force to the stack of disks so as to brake the rotation of the wheel.
- Eddy current magnetic braking devices are also known, used for braking vehicle wheels and more particularly aircraft wheels.
- Document WO-A-2014/029962 describes such a device comprising a rotor which is provided with magnets and which is attached to the wheel opposite an electromagnetic stator fixed relative to the landing gear leg carrying the wheel.
- the performance of an eddy current magnetic braking device depends on the power of the magnets used and their dimensions.
- the braking device is therefore relatively heavy and bulky when the maximum braking power required is high. This is the case, for example, for use on an aircraft, even though the mass and size are severe constraints for this use.
- eddy current braking devices can only be used when the rotor has a certain speed relative to the stator, it seemed judicious to associate the magnetic braking device with a friction braking device to ensure braking at low speed or when parking.
- this association makes the mass and size constraints mentioned above even more problematic, in particular for use on board an aircraft.
- a braked vehicle wheel comprising at least one hub part and a rim part coaxial with the hub part by defining an annular space and connected to the hub part by a web part.
- the wheel comprises: - a first braking device, by friction, comprising at least one rotor disk and one stator disk housed in the annular space and at least one first actuator secured to an actuator-carrying ring fixed relative to a rotation shaft of the wheel; - a second braking device, magnetic, comprising a rotor, a stator, at least one second actuator for axially moving the stator and the rotor relative to each other between a braking position and a free rotation position, and a plurality of magnets arranged to emit between the rotor and the stator a magnetic flux capable of producing a braking force when the stator is in the braking position;
- the second actuator is mounted on the actuator carrier ring in opposition to the first actuator.
- the actuator carrier ring provides a dual function since it supports both the actuator of the friction braking device and the actuator of the magnetic braking device. This allows the hybrid braking device to be lightened and its size to be reduced. This compactness facilitates the installation of the hybrid braking device in the wheel. In addition, this dual function of the actuator carrier ring makes it possible to optimize and simplify the braking device.
- the stator is fixed to a movable element of the second actuator;
- the actuator-holder ring comprises, opposite the annular space, at least one guide stud for the relative movement of the stator and the rotor;
- the first actuator is received in a first housing formed by a tube and the guide stud is formed by a tube extending the tube forming the first housing on one side of the actuator-holder ring opposite the annular space;
- the actuator-holder ring comprises, opposite the annular space, at least one torque transfer member between the stator and the shaft;
- the guide stud is arranged to form the torque take-up member of the stator;
- the actuator-carrying ring is fixed on a torque tube carrying at least one stator disk of the friction braking device;
- o the shaft comprises an external collar, o the torque tube has a diameter greater than a diameter of the external collar of the shaft and has a first end provided with an internal collar fixed on the external collar
- FIG. 1 is a partial schematic view of an aircraft equipped with landing gear according to the invention
- Figure 2 is a partial schematic view in perspective and with an axial section in an angular sector of one of the wheels of this aircraft, with the magnetic braking device in a braking state and the friction braking device in a braking state;
- Figure 3 is a schematic view of a wheel according to the invention in axial half-section along plane III of Figure 2, with the magnetic braking device in the braking state;
- Figure 4 is a view similar to that of Figure 3 of this wheel, with the magnetic braking device in a state of free rotation;
- Figure 5 is a schematic view of a wheel according to the invention in axial half-section along plane V of Figure 2;
- Figure 6 is an end view of the braking device according to the invention;
- Figure 7 is a schematic view showing a possible arrangement of the magnets in a wheel according to the invention.
- Each landing gear 101 comprises a leg having a first end articulated to a structure of the aircraft and, opposite, a second end, free, provided with two coaxial shafts 102 on each of which is mounted to pivot a wheel 103.
- the landing gears 101 are here of the retractable type but the invention is applicable to fixed landing gears, or even to another type of vehicle such as a land vehicle.
- Each wheel 103 comprises here, in a manner known per se, two half-wheels 103.1, 103.2 which are each made in a single piece and which are bolted to each other.
- Each half-wheel 103.1, 103.2 comprises a hub portion 104.1, 104.2 and a rim portion 105.1, 105.2 connected to the hub portion 104.1, 104.2 by a web portion 106.1, 106.2.
- Each rim portion 105.1, 105.2 has an annular shape having a first annular edge secured to the web portion 106.1, 106.2 and a second opposite annular edge provided with a flange or lip 107.1, 107.2. This is referred to as a half-wheel but also commonly as a half-rim, half- sail, half-hub even though these parts do not represent half of a wheel, rim, sail, hub.
- Each half-wheel 103.1, 103.2 is here made of aluminum.
- the hub parts 104.1, 104.2 form a hub which can be mounted to pivot on the shaft 102;
- the rim parts 105.1, 105.2 form a rim capable of receiving a tire between the lips 107.1, 107.2;
- the sail parts 106.1, 106.2 are pressed against each other by the bolts and form a sail transmitting the forces between the hub and the rim.
- the rim portion 105.1 extends opposite the hub portion 104.1: together they define an annular space 108 having one end at least partially closed by the web portion 106.1 and, opposite, an open end on the side of the lip 107.1.
- the wheels 103 are equipped with a braking device F comprising a friction braking device generally designated 50 and a magnetic braking device generally designated 1.
- the friction braking device 50 comprises a torque tube 51 which extends around the hub portion 104.1 in the annular space 108 and which has a first end fixed on a collar 102' of the shaft 102 and a second end provided with an external collar extending in the vicinity and opposite the web portion 106.1.
- the torque tube 51 has a diameter greater than the diameter of the collar 102' and the first end of the torque tube 51 is provided with an internal collar which is fixed to the collar 102' by screws 61 (visible in FIG. 6) having heads accessible from the side of the collar 102' opposite the annular space 108, that is to say from an external side of the wheel.
- the inner collar of the torque tube 51 is pressed against the face of the collar 102' facing the hub part 104.1.
- a stack of friction discs comprising alternately a rotor disc 52 rotatably connected to the rim part 105.1 and two stator discs 53 fixed relative to the torque tube 51 and therefore to the wheel support shaft 102.
- the rotor disk is for example engaged to slide axially on massive axial ribs 109 extending from the rim portion 105.1 radially projecting into the annular space 108.
- the stator disks are for example engaged to slide axially on axial ribs (not visible in the figures) extending from an external surface of the torque tube 51 radially projecting into the annular space 108.
- the friction braking device 50 also comprises an actuator-carrying ring 54, transverse to the shaft 102, which partly closes the annular space 108 opposite the web portion 106.1 and which comprises cylindrical housings 55 (here four in number), open on the side of the annular space 108 and blind on the opposite side.
- the housings 55 are each formed by a tube with a central axis parallel to the axis of rotation of the wheel and are symmetrically distributed relative to the axis of rotation of the wheel.
- Each housing 55 receives an actuator 56, here hydraulic, having a piston movable along the central axis of the housing 55 to bear on the stack of disks in order to apply a controlled braking force on the stack of disks in abutment against the collar of the second end of the torque tube 51 so as to brake the rotation of the wheel.
- the actuators 56 are connected to a source of fluid and are controlled in a manner known per se.
- the actuator-carrying ring 54 has an internal diameter slightly greater than the external diameter of the collar 102' to surround the latter and is fixed to the first end of the torque tube 51 by screws 62 (visible in FIG. 6) having heads accessible from the side of the torque tube 51 opposite the annular space 108, that is to say from an external side of the wheel.
- the magnetic braking device 1 comprises a fixed element, or stator 2, and a movable element, or rotor 3.
- the stator 2 and the rotor 3 are coaxial with the rim part 105.1; the stator 2, the rotor 3 and the hub part 104.1 therefore have collinear central axes.
- the stator 2 comprises a plurality of magnets capable of generating eddy currents in the rotor 3 when the stator 2 and the rotor 3 are separated by a small air gap and the rotor 3 pivots relative to the stator 2.
- the rotor 3 is in one piece with the rim portion 105.1 and therefore in one piece with the half-wheel 103.1.
- the rotor 3 and the half-wheel 103.1 are therefore made of the same material, namely aluminum.
- the rotor 3 here has the shape of a crown extending in front of the lip 107.1 coaxially therewith.
- the crown forming the rotor 3 has: - a radial face defining a first main surface 3.1 of the rotor 3, flat, which extends transversely to the central axis of the wheel 103 and which is turned away from the lip 107.1; - an internal periphery defining a second main surface 3.2 of the rotor 3, cylindrical, which extends axially and defines an internal periphery of the radial annular part of the crown;
- the rotor 3 is connected to the rim part 105.1 by a connecting ring 4 which extends in the extension of the second main surface 3.2 and of the rim part 105.1 beyond the lip 107.1.
- the connecting ring 4 is pierced with radial holes 5 providing several functions and in particular limiting the mass of the wheel 103.
- the stator 2 here has the shape of a crown which extends opposite the rotor 3 coaxially thereto and which has an internal axial rim.
- the stator 2 thus has an L-shaped cross-section and comprises: - a radial face provided with a first series of magnets defining a first main surface 2.1 of the stator 2, flat, which extends transversely to the central axis of the wheel 103 and which is turned towards the rotor 3; - an external periphery of the internal axial rim provided with a second series of magnets defining a second main surface 2.2 of the stator 2, cylindrical, which extends axially to be able to be engaged in the second main surface 3.2 of the rotor 3.
- the stator 2 is connected in rotation to the shaft 102 by a web 6 subject in translation to actuator pistons 7 (here four in number), here electromechanical, received in housings 57 of the actuator-carrying ring 54. More precisely, the stator 2 is blocked in rotation relative to the shaft 102 by the contact of the web 6 on the actuator-carrying ring 54 which is itself fixed to the shaft 102. Screws 63 control the translation of the stator 2 to the movements of the pistons of the actuators 7. Said screws 63 have heads accessible from the side of the web 6 opposite the annular space 108, that is to say from an external side of the wheel.
- the housings 57 are open opposite the annular space 108 and blind on the side of the annular space 108.
- the housings 57 are each formed of a tube with a central axis parallel to the axis of rotation of the wheel and are symmetrically distributed with respect to the axis of rotation of the wheel and with respect to the housings 55.
- the pistons of the actuators 7 are movable along the axis of rotation of the wheel to move the stator 2 between a braking position and a free rotation position. It is understood that the pistons of the actuators 7 move in directions parallel to the directions of movement of the pistons of the actuators 56 but in opposite directions (in FIG. 2, the pistons of the actuators 7 come out by moving to the left while the pistons of the actuators 56 come out by moving to the right): it is said that the actuators 7 are placed in opposition with respect to the actuators 56.
- the rotor 3 rotates on itself around its central axis in front of the stator 2 which is fixed to it: during this movement of the rotor 3 in a circumferential direction, the main surfaces 3.1, 3.2 remain parallel to the main surfaces 2.1, 2.2.
- the stator 2 is axially movable between its two positions. In its braking position, the stator 2 is brought closer to the rotor 3 to the point that the second main surface 2.2 of the stator 2 is engaged in the second main surface 3.2 of the rotor 3: the main surfaces 2.1, 3.1 are separated from each other by a first predetermined air gap and the main surfaces 2.2, 3.2 are separated from each other by a second predetermined air gap.
- stator 2 In its free rotation position, the stator 2 is moved away from the rotor 3 to the point that the second main surface 2.2 of the stator 2 is disengaged from the second main surface 3.2 of the rotor 3: the main surfaces 2.1, 3.1 are separated from each other by a third predetermined air gap and the main surfaces 2.2, 3.2 are separated from each other by a fourth predetermined air gap.
- the stator 2 is guided in translation between its braking position and its position of free rotation of the wheel 103 by guide pins 8, here of cylindrical shape, each partially received in a notch 9 formed in an internal periphery of the veil 6 (visible in FIGS. 4 and 5).
- Each guide stud 8 is formed by a tube which extends coaxially with one of the housings 55 on one side of the actuator-carrying ring 54 opposite said housing 55. More precisely, the tube forming each guide stud 8 extends the tube forming one of the housings 55 on the side of the actuator-carrying ring 54 opposite the annular space 108.
- the arrangement of the magnets is shown in FIG. 7.
- the magnets, here based on rare earths, are for example 16 in number and are fixed on the ring of the stator 2 possibly via a magnetic steel support, or even on a non-magnetic support.
- the magnets of each series here comprise first magnets 11, 13 having a first magnetization vector substantially perpendicular to the main surface 2.1 and being separated two by two by a second magnet 12, 14 having a second magnetization vector substantially perpendicular to the first magnetization vectors of the first two magnets 11, 13 between which the second magnet 12, 14 is located. It is recalled that the magnetization vector indicates the direction of the magnetic field generated by a magnet and extends in the magnet from the South pole to the North pole.
- the magnets 11, 12, 13, 14 have the shapes of angular sectors and are arranged in a Halbach pattern, alternating in the circumferential direction of the stator 2 as follows: a magnet 11, a magnet 12, a magnet 13, a magnet 14, a magnet 11, a magnet 12, a magnet 13, a magnet 14 and so on...
- - each magnet 11 has its magnetization vector which leaves the main face 2.1 (its North pole opens onto the main face 2.1)
- - each magnet 12 has its magnetization vector which extends from the neighboring magnet 11 towards the magnet 13 neighbor
- - each magnet 13 has its magnetization vector which enters the main face 2.1 (its South pole opens onto the main face 2.1)
- - each magnet 14 has its magnetization vector which extends from the neighboring magnet 11 to the neighboring magnet 13.
- the magnets 12, 14 arranged on each side of the same magnet 11 have their magnetization vector oriented in opposite directions.
- the arrangement of the magnets 11, 12, 13, 14 makes it possible to optimize and concentrate the magnetic flux produced by the magnets 11, 13 by reducing the return path of the magnetic flux which passes through the magnets 12, 14 and not through their support whose mass can be reduced since it does not need to provide a magnetic flux conduction function.
- the arrangement of the magnets 11, 12, 13, 14 is the same on the main surfaces 2.1, 2.2. It is understood that to cause braking, the actuators 7 are controlled to bring the stator 2 from the free rotation position to the braking position and that, to interrupt braking, the actuators 7 are controlled to return the stator 2 to the free rotation position.
- the magnets In the braking position, the magnets generate in the rotor 3 eddy currents sufficient to generate a braking force of the rotor 3.
- the circulation of the eddy currents in the rotor 3 tends to cause heating of the rotor 3, all the more so since these currents have a high intensity.
- the rotor 3 in which the eddy currents circulate is therefore designed to have a sufficient volume to store the heat released. during braking.
- the connecting ring 4 has a cross-section (in a plane perpendicular to the axis of rotation of the wheel 103), here relatively thin and smaller than that of the rotor 3, which defines a restricted passage section for the heat to the rim part 105.1.
- the holes 5 make it possible to further limit this passage section so that the heat from braking can only be evacuated to a very limited extent by conduction to the rim part 105.1.
- the holes 5 increase the exchange surface of the connecting ring 4 with the ambient air.
- the rim part 105.1 has been provided with massive axial ribs 109 and friction discs 52, 53 which serve as heat sinks and limit the risk of heat transfer to the tire.
- the heat will therefore be evacuated from the rotor 3 by radiation, by contact with the air flow flowing over the rotor 3 due to the movement of the wheels and the aircraft and also by conduction towards the heat sinks.
- the friction braking device is then actuated by powering the actuators 56 to cause the application of the press force on the stack of disks.
- the friction braking device is also used as a parking brake. The braking force exerted on the friction braking device is released by evacuating the fluid from the actuators 56. The braking force exerted on the magnetic braking device is released by bringing the stator 2 to its free rotation position.
- the magnets do not allow sufficient eddy currents to be generated in the rotor 3 to cause braking of the rotor 3.
- the guide pads 8 can form an element torque transfer between the stator 2 and the shaft 102 via the torque tube 51.
- the transverse clearance between the notches 9 and the guide studs 8 is smaller than the clearance between the pistons of the actuators 7 and the web 6 and/or between the piston of the actuators 7 and the body of the actuators 7 such that the actuators 7 do not support any transverse force.
- the actuator-carrying ring 54 then performs multiple functions: - carrying the actuators of the magnetic braking device in addition to those of the friction braking device; - translational guidance of the stator; - torque transfer between the stator and the shaft. It is understood that the change of the friction disks is carried out in a particularly simple manner by unscrewing the screws then removing the actuator-carrying ring 54, thus freeing up access to the disks. It is also understood that, since the rotor 3 is in one piece with the wheel part 103.1, the half-wheel 103.1 serves in whole or in part as a heat sink while ensuring that heat transfers to the tire are avoided.
- the rotor 3 and the massive ribs 109 are relatively large: their volume is determined to give them sufficient thermal capacity to form a massive heat storage part limiting the risk of heat transfer to the tire.
- the wheel may have a structure different from that described.
- the friction braking device may have a structure different from that described. It may comprise a different number of stator disks (for example a or more than two) and/or rotors (for example more than two).
- the actuators may be electromechanical actuators and not hydraulic actuators.
- each electromechanical actuator comprises an electric motor and a pusher capable of being moved by the electric motor to press the stack of disks.
- the electromechanical actuator is thus intended to produce a controlled braking force on the stack of disks.
- a method of controlling the braking devices is for example known from document FR-A-2953196.
- the actuators may be electromechanical or hydraulic actuators, single or double acting.
- the power supply allows a forward movement of the piston and an elastic element allows the return of the piston.
- the number of actuators may be different from that mentioned.
- at least three symmetrically distributed actuators will be used for each braking device.
- a rim portion (serving as a support for the tire) may be attached to a wheel rim portion and/or a wheel rim portion may be attached to a hub portion.
- the wheel may be a single part, made by casting or by additive manufacturing.
- the rotor may be attached to the wheel.
- the magnets may be carried by the rotor instead of the stator.
- the shape, arrangement and dimensions of the magnets may be different from those described.
- the magnets 11, 12, 13, 14 may be identical to each other or occupy different surfaces by having different widths and/or lengths.
- the Halbach pattern arrangement is advantageous but is not obligatory.
- the magnetic braking device may be axial flux (the rotor and the stator have as main surfaces only radial surfaces), with radial flow (the rotor and the stator have only axial surfaces as in FIGS.
- the actuator-holder ring 54 can be fixed directly to the shaft 102.
- the torque tube can be fixed to the actuator-holder ring.
- the tubular arrangement of the guide studs 8 in the extension of the housings 55 is advantageous in several ways: - it allows great rigidity of the guide studs and therefore good precision of the guidance, - it is possible to house the actuator supply valve 56 in the guide stud so that the guide stud 8 provides mechanical protection of said valve.
- the guide studs 8 may have another shape, such as a half-tube, a solid cylinder, a half-cylinder, have a polygonal section, or be arranged elsewhere than in the extension of the housings 55.
- the number of guide studs may be less than or greater than four. It is also possible to provide for translational guidance on the one hand (for example two cylindrical surfaces providing a sliding pivot connection between the actuator-carrying ring 54 and the stator) and torque transfer on the other hand (a key for example).
- the stator may be fixed to the actuators by means other than screws and for example a fixing by magnetism, adhesive, pinning, etc.
- the integration of the rotor in the wheel is improved, which eliminates the need to use means for fixing the rotor to the rim. It is therefore possible to obtain a simpler, more compact and lighter structure than that of conventional braked wheels.
- the rotor can alternatively be attached to the wheel.
- the aluminum used here can be completely or partially replaced by any material having physical properties compatible with the intended application and for example steel, copper or magnesium.
- the screws 63 can be replaced by any member capable of performing the same functions.
- the invention can be used on any type of vehicle, air or land or amphibious. The invention can be used for applications other than a vehicle and for example for any industrial or personal equipment requiring braking.
Landscapes
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Abstract
Roue (103) freinée de véhicule, comprenant au moins une partie de moyeu (104.1) et une partie de jante (105.1) coaxiale à la partie de moyeu (104.1) en définissant un espace annulaire (108) et reliée à la partie de moyeu (104.1) par une partie de voile (106.1), la roue comportant : - un premier dispositif de freinage, par friction (50), comportant au moins un disque rotor et un disque stator logés dans l'espace annulaire et au moins un premier actionneur (56) solidaires d'une couronne porteactionneurs (54) fixe par rapport à un arbre (102) de rotation de la roue; - un deuxième dispositif de freinage, magnétique (1), comprenant un rotor (3), un stator (2), au moins un deuxième actionneur (7) pour déplacer axialement le stator (2) et le rotor (3) relativement l'un à l'autre entre une position de freinage et une position de rotation libre, et une pluralité d'aimants (11, 12, 13, 14) agencés pour émettre entre le rotor (3) et le stator (2) un flux magnétique susceptible de produire un effort de freinage lorsque le stator (2) est en position de freinage; caractérisée en ce que le deuxième actionneur (7) est monté sur la couronne porte-actionneurs (54) en opposition avec le premier actionneur (56). Atterrisseur et aéronef comportant une telle roue.
Description
ROUE A FREINAGE MIXTE MAGNETIQUE/FRICTION POUR VEHICULE, ATTERRISSEUR D’AERONEF ET AERONEF EQUIPES D’UNE TELLE ROUE La présente invention concerne le domaine du freinage des roues de véhicule telles que les roues d’aéronef. L’inven- tion s’applique plus particulièrement aux dispositifs à freinage mixte magnétique/friction, c’est-à-dire les dis- positifs dans lesquels on utilise simultanément ou sélec- tivement un champ magnétique et un frottement mécanique pour produire un effort de freinage. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Une roue d’aéronef comprend généralement une jante reliée par un voile à un moyeu monté pour tourner sur un arbre (essieu ou fusée) support de roue. Il est connu des dispositifs de freinage par friction com- prenant une pile de disques de freinage qui est logée dans un espace s’étendant entre la jante et le moyeu et qui comprend une alternance de disques rotoriques liés en ro- tation avec la roue et de disques statoriques fixes par rapport au support de roue. Le dispositif de freinage com- prend également des actionneurs hydrauliques ou électromé- caniques montés sur un porte-actionneurs et agencés pour appliquer un effort de freinage commandé sur la pile de disques de manière à freiner la rotation de la roue. Sont en outre connus des dispositifs de freinage magnétique à courant de Foucault (dénommé « Eddy curent » en anglais) utilisés pour le freinage de roues de véhicules et plus particulièrement de roues d’aéronef. Le document WO-A- 2014/029962 décrit un tel dispositif comprenant un rotor qui est pourvu d’aimants et qui est rapporté sur la roue en regard d’un stator électromagnétique fixe par rapport à la jambe d’atterrisseur portant la roue. D’une manière générale, les performances d’un dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault dépendent de
la puissance des aimants utilisés et de leurs dimensions. Le dispositif de freinage est donc relativement lourd et encombrant lorsque la puissance maximale de freinage re- quise est importante. Tel est le cas, par exemple, d’une utilisation sur avion, alors même que la masse et l’encom- brement sont des contraintes sévères pour cette utilisa- tion. En outre, comme les dispositifs de freinage à courants de Foucault ne sont utilisables que lorsque le rotor a une certaine vitesse par rapport au stator, il est apparu ju- dicieux d’associer au dispositif de freinage magnétique un dispositif de freinage par friction pour assurer le frei- nage à basse vitesse ou en stationnement. Cependant, cette association rend encore plus problématiques les con- traintes de masse et d’encombrement évoquées plus haut, en particulier pour une utilisation embarquée sur aéronef. OBJET DE L’INVENTION L’invention a notamment pour but de proposer une roue de véhicule à freinage hybride remédiant au moins en partie aux inconvénients précités. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l’invention, une roue frei- née de véhicule, comprenant au moins une partie de moyeu et une partie de jante coaxiale à la partie de moyeu en définissant un espace annulaire et reliée à la partie de moyeu par une partie de voile. La roue comporte : - un premier dispositif de freinage, par friction, com- portant au moins un disque rotor et un disque stator logés dans l’espace annulaire et au moins un premier actionneur solidaires d’une couronne porte-action- neurs fixe par rapport à un arbre de rotation de la roue ; - un deuxième dispositif de freinage, magnétique, com- prenant un rotor, un stator, au moins un deuxième actionneur pour déplacer axialement le stator et le
rotor relativement l’un à l’autre entre une position de freinage et une position de rotation libre, et une pluralité d’aimants agencés pour émettre entre le ro- tor et le stator un flux magnétique susceptible de produire un effort de freinage lorsque le stator est en position de freinage ; Le deuxième actionneur est monté sur la couronne porte- actionneurs en opposition avec le premier actionneur. Ainsi, la couronne porte-actionneurs assure une double fonction puisqu’elle supporte à la fois l’actionneur du dispositif de freinage par friction et l’actionneur du dispositif de freinage magnétique. Ceci permet un allège- ment du dispositif de freinage hybride et une diminution de son encombrement. Cette compacité facilite l’implanta- tion du dispositif de freinage hybride dans la roue. En outre, cette double fonction de la couronne porte-action- neurs permet d’optimiser et simplifier le dispositif de freinage. Selon des caractéristiques optionnelles, utilisées indivi- duellement ou tout ou partie en combinaison : - le stator est fixé à un élément mobile du deuxième actionneur ; - la couronne porte-actionneurs comprend, à l’opposé de l’espace annulaire, au moins un plot de guidage du déplacement relatif du stator et du rotor ; - le premier actionneur est reçu dans un premier loge- ment formé par un tube et le plot de guidage est formé par un tube prolongeant le tube formant le premier logement d’un côté de la couronne porte-actionneurs opposé à l’espace annulaire ; - la couronne porte-actionneurs comprend, à l’opposé de l’espace annulaire, au moins un organe de transfert de couple entre le stator et l’arbre ; - le plot de guidage est agencé pour former l’organe de reprise de couple du stator ;
- la couronne porte-actionneurs est fixée sur un tube de torsion portant au moins un disque stator du dis- positif de freinage par friction ; - alors : o l’arbre comprend une collerette externe, o le tube de torsion a un diamètre supérieur à un diamètre de la collerette externe de l’arbre et a une première extrémité pourvue d’une colle- rette interne fixée sur la collerette externe de l’arbre, o la couronne porte-actionneurs a un diamètre in- terne supérieur au diamètre de la collerette ex- terne de l’arbre pour s’étendre autour de cette dernière et est fixée à la première extrémité du tube de torsion. L’invention concerne également un atterrisseur équipé d’une telle roue et un aéronef équipé d’un tel atterris- seur. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention res- sortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers et non limitatifs de l’inven- tion. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi les- quels : [Fig. 1] la figure 1 est une vue schématique partielle d’un aéronef équipé d’atterrisseurs selon l’invention ; [Fig. 2] la figure 2 est une vue schématique partielle en perspective et avec une coupe axiale en secteur angulaire d’une des roues de cet aéronef, avec le dispositif de frei- nage magnétique dans un état de freinage et le dispositif de freinage par friction dans un état de freinage ; [Fig. 3] la figure 3 est une vue schématique d’une roue selon l’invention en demi-coupe axiale selon le plan III
de la figure 2, avec le dispositif de freinage magnétique dans l’état de freinage ; [Fig. 4] la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3 de cette roue, avec le dispositif de freinage magnétique dans un état de libre rotation ; [Fig. 5] la figure 5 est une vue schématique d’une roue selon l’invention en demi-coupe axiale selon le plan V de la figure 2 ; [Fig. 6] la figure 6 est une vue en bout du dispositif de freinage selon l’invention ; [Fig. 7] la figure 7 est une vue schématique montrant un arrangement possible des aimants dans une roue selon l’in- vention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence aux figures 1 à 6, l’invention est décrite en application à un aéronef 100 comportant des atterrisseurs 101. Chaque atterrisseur 101 comporte une jambe ayant une première extrémité articulée à une structure de l’aéronef et, à l’opposé, une deuxième extrémité, libre, pourvue de deux arbres 102 coaxiaux sur chacun desquels est montée pour pivoter une roue 103. Les atterrisseurs 101 sont ici du type rétractable mais l’invention est applicable à des atterrisseurs fixes, voire à un autre type de véhicule comme un véhicule terrestre. Chaque roue 103 comporte ici, de façon connue en soi, deux demi-roues 103.1, 103.2 qui sont réalisées chacune en une seule pièce et qui sont boulonnées l’une à l’autre. Chaque demi-roue 103.1, 103.2 comporte une partie de moyeu 104.1, 104.2 et une partie de jante 105.1, 105.2 reliée à la partie de moyeu 104.1, 104.2 par une partie de voile 106.1, 106.2. Chaque partie de jante 105.1, 105.2 a une forme annulaire ayant un premier bord annulaire solidaire de la partie de voile 106.1, 106.2 et un deuxième bord annulaire opposé pourvu d’un rebord ou lèvre 107.1, 107.2. On parle de demi-roue mais également couramment de demi-jante, demi-
voile, demi-moyeu quand bien même ces parties ne représen- tent pas la moitié d’une roue, jante, voile, moyeu. Chaque demi-roue 103.1, 103.2 est ici en aluminium. Lorsque les demi-roues 103.1, 103.2 sont boulonnées l’une à l’autre : - les parties de moyeu 104.1, 104.2 forment un moyeu qui peut être monté pour pivoter sur l’arbre 102 ; - les parties de jante 105.1, 105.2 forment une jante apte à recevoir un pneu entre les lèvres 107.1, 107.2 ; - les parties de voile 106.1, 106.2 sont pressées l’une contre l’autre par les boulons et forment un voile transmettant les efforts entre le moyeu et la jante. La partie de jante 105.1 s’étend en regard de la partie de moyeu 104.1 : elles définissent ensemble un espace annu- laire 108 ayant une extrémité au moins partiellement obtu- rée par la partie de voile 106.1 et, à l’opposé, une ex- trémité ouverte du côté de la lèvre 107.1. Les roues 103 sont équipées d'un dispositif de freinage F comportant un dispositif de freinage par friction généra- lement désigné en 50 et un dispositif de freinage magné- tique généralement désigné en 1. Le dispositif de freinage par friction 50 comprend un tube de torsion 51 qui s’étend autour de la partie de moyeu 104.1 dans l’espace annulaire 108 et qui a une première extrémité fixée sur une collerette 102’ de l’arbre 102 et une deuxième extrémité pourvue d’une collerette externe s’étendant au voisinage et en regard de la partie de voile 106.1. Le tube de torsion 51 a un diamètre supérieur au diamètre de la collerette 102’ et la première extrémité du tube de torsion 51 est pourvue d’une collerette interne qui est fixée à la collerette 102’ par des vis 61 (visibles sur la figure 6) ayant des têtes accessibles depuis le côté de la collerette 102’ opposé à l’espace annulaire 108, c’est-à-dire depuis un côté externe de la roue. Ladite
collerette interne du tube de torsion 51 est plaquée contre la face de la collerette 102’ faisant face à la partie de moyeu 104.1. Sur le tube de torsion 51 est enfilée une pile de disques de friction comprenant en alternance un disque rotorique 52 lié en rotation avec la partie de jante 105.1 et deux disques statoriques 53 fixes par rapport au tube de torsion 51 et donc à l’arbre 102 support de roue. Le disque roto- rique est par exemple engagé pour coulisser axialement sur des nervures axiales massives 109 s’étendant depuis la partie de jante 105.1 radialement en saillie dans l’espace annulaire 108. Les disques statoriques sont par exemple engagés pour coulisser axialement sur des nervures axiales (non visibles sur les figures) s’étendant depuis une sur- face externe du tube de torsion 51 radialement en saillie dans l’espace annulaire 108. Le dispositif de freinage par friction 50 comprend égale- ment une couronne porte-actionneurs 54, transversale à l’arbre 102, qui obture en partie l’espace annulaire 108 à l’opposé de la partie de voile 106.1 et qui comprend des logements 55 (ici au nombre de quatre) cylindiques, ouverts du côté de l’espace annulaire 108 et borgnes à l’opposé. Les logements 55 sont formés chacun par un tube d’axe cen- tral parallèle à l’axe de rotation de la roue et sont symétriquement répartis par rapport à l’axe de rotation de la roue. Chaque logement 55 reçoit un actionneur 56, ici hydraulique, ayant un piston mobile selon l’axe central du logement 55 pour prendre appui sur la pile de disques afin d’appliquer un effort de freinage commandé sur la pile de disques en butée contre la collerette de la deuxième ex- trémité du tube de torsion 51 de manière à freiner la rotation de la roue. Les actionneurs 56 sont reliés à une source de fluide et sont commandés de manière connue en elle-même. La couronne porte-actionneurs 54 a un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe de la
collerette 102’ pour entourer celle-ci et est fixée à la première extrémité du tube de torsion 51 par des vis 62 (visibles sur la figure 6) ayant des têtes accessibles depuis le côté du tube de torsion 51 opposé à l’espace annulaire 108, c’est-à-dire depuis un côté externe de la roue. Le dispositif de freinage magnétique 1 comprend un élément fixe, ou stator 2, et un élément mobile, ou rotor 3. Le stator 2 et le rotor 3 sont coaxiaux à la partie de jante 105.1 ; le stator 2, le rotor 3 et la partie de moyeu 104.1 ont donc des axes centraux colinéaires. Le stator 2 com- porte une pluralité d’aimants aptes à engendrer des cou- rants de Foucault dans le rotor 3 lorsque le stator 2 et le rotor 3 sont séparés par un faible entrefer et que le rotor 3 pivote par rapport au stator 2. Dans le présent mode de réalisation, le rotor 3 est d’une seule pièce avec la partie de jante 105.1 et donc d’une seule pièce avec la demi-roue 103.1. Le rotor 3 et la demi- roue 103.1 sont donc réalisés dans un même matériau, à savoir de l’aluminium. Le rotor 3 a ici la forme d’une couronne s’étendant devant la lèvre 107.1 coaxialement à celle-ci. La couronne formant le rotor 3 a : - une face radiale définissant une première surface principale 3.1 du rotor 3, plane, qui s’étend trans- versalement à l’axe central de la roue 103 et qui est tournée à l’opposé de la lèvre 107.1 ; - un pourtour interne définissant une deuxième surface principale 3.2 du rotor 3, cylindrique, qui s’étend axialement et définit un pourtour interne de la partie annulaire radiale de la couronne ; Le rotor 3 est relié à la partie de jante 105.1 par un anneau de liaison 4 qui s’étend dans le prolongement de la deuxième surface principale 3.2 et de la partie de jante 105.1 au-delà de la lèvre 107.1.
L’anneau de liaison 4 est percé de trous radiaux 5 assurant plusieurs fonctions et notamment de limiter la masse de la roue 103. Le stator 2 a ici la forme d’une couronne qui s’étend en regard du rotor 3 coaxialement à celui-ci et qui présente un rebord axial interne. Le stator 2 a ainsi une section transversale en L et comprend : - une face radiale pourvue d’une première série d’ai- mants définissant une première surface principale 2.1 du stator 2, plane, qui s’étend transversalement à l’axe central de la roue 103 et qui est tournée vers le rotor 3 ; - un pourtour externe du rebord axial interne pourvu d’une deuxième série d’aimants définissant une deu- xième surface principale 2.2 du stator 2, cylindrique, qui s’étend axialement pour pouvoir être engagée dans la deuxième surface principale 3.2 du rotor 3. Le stator 2 est relié en rotation à l’arbre 102 par un voile 6 assujetti en translation à des pistons d’action- neurs 7 (ici au nombre de quatre), ici électromécaniques, reçus dans des logements 57 de la couronne porte-action- neurs 54. Plus précisément, le stator 2 est bloqué en ro- tation par rapport à l’arbre 102 par le contact du voile 6 sur la couronne porte-actionneurs 54 qui est elle-même fixée à l’arbre 102. Des vis 63 asservissent la translation du stator 2 aux mouvements des pistons des actionneurs 7. Lesdites vis 63 ont des têtes accessibles depuis le côté du voile 6 opposé à l’espace annulaire 108, c’est-à-dire depuis un côté externe de la roue. Les logements 57 sont ouverts à l’opposé de l’espace annulaire 108 et borgnes du côté de l’espace annulaire 108. Les logements 57 sont for- més chacun d’un tube d’un axe central parallèle à l’axe de rotation de la roue et sont symétriquement répartis par rapport à l’axe de rotation de la roue et par rapport aux logements 55. Les pistons des actionneurs 7 sont mobiles
selon l’axe de rotation de la roue pour déplacer le stator 2 entre une position de freinage et une position de libre rotation. On comprend que les pistons des actionneurs 7 se déplacent selon des directions parallèles aux directions de déplacement des pistons des actionneurs 56 mais dans des sens opposés (sur la figure 2, les pistons des action- neurs 7 sortent en se déplaçant vers la gauche tandis que les pistons des actionneurs 56 sortent en se déplaçant vers la droite) : on dit que les actionneurs 7 sont placés en opposition par rapport aux actionneurs 56. Ainsi, le rotor 3 tourne sur lui-même autour de son axe central devant le stator 2 qui lui est fixe : pendant ce déplacement du rotor 3 selon une direction circonféren- tielle, les surfaces principales 3.1, 3.2 restent paral- lèles aux surfaces principales 2.1, 2.2. Dans le même temps, le stator 2 est déplaçable axialement entre ses deux positions. Dans sa position de freinage, le stator 2 est rapproché du rotor 3 au point que la deuxième surface prin- cipale 2.2 du stator 2 est engagée dans la deuxième surface principale 3.2 du rotor 3 : les surfaces principales 2.1, 3.1 sont séparées l’une de l’autre par un premier entrefer prédéterminé et les surfaces principales 2.2, 3.2 sont sé- parées l’une de l’autre par un deuxième entrefer prédéter- miné. Dans sa position de rotation libre, le stator 2 est écarté du rotor 3 au point que la deuxième surface princi- pale 2.2 du stator 2 est dégagée de la deuxième surface principale 3.2 du rotor 3 : les surfaces principales 2.1, 3.1 sont séparées l’une de l’autre par un troisième entre- fer prédéterminé et les surfaces principales 2.2, 3.2 sont séparées l’une de l’autre par un quatrième entrefer prédé- terminé. Le stator 2 est guidé en translation entre sa position de freinage et sa position de rotation libre de la roue 103 par des plots de guidage 8, ici de forme cylindriques, reçus chacun partiellement dans une encoche 9 ménagée dans
un pourtour interne du voile 6 (visible sur les figures 4 et 5). Chaque plot de guidage 8 est formé par un tube qui s’étend coaxialement à un des logements 55 d’un côté de la couronne porte-actionneurs 54 opposé audit logement 55. Plus précisément, le tube formant chaque plot de guidage 8 prolonge le tube formant un des logements 55 du côté de la couronne porte-actionneurs 54 opposé à l’espace annulaire 108. L’agencement des aimants est représenté sur la figure 7. Les aimants, ici à base de terres rares, sont par exemple au nombre de 16 et sont fixés sur la couronne du stator 2 éventuellement via un support en acier magnétique, voire sur un support non magnétique. Les aimants de chaque série comprend ici des premiers ai- mants 11, 13 ayant un premier vecteur de magnétisation sensiblement perpendiculaire à la surface principale 2.1 et étant séparés deux à deux par un deuxième aimant 12, 14 ayant un deuxième vecteur de magnétisation sensiblement perpendiculaire aux premiers vecteurs de magnétisation des deux premiers aimants 11, 13 entre lesquels se trouve le deuxième aimant 12, 14. On rappelle que le vecteur de ma- gnétisation indique la direction du champ magnétique en- gendré par un aimant et s’étend dans l’aimant du pôle Sud au pôle Nord. Plus précisément, les aimants 11, 12, 13, 14 ont des formes de secteurs angulaires et sont disposés selon un motif de Halbach, en alternance selon la direction circonférentielle du stator 2 comme suit : un aimant 11, un aimant 12, un aimant 13, un aimant 14, un aimant 11, un aimant 12, un aimant 13, un aimant 14 et ainsi de suite… En l’occurrence : - chaque aimant 11 a son vecteur de magnétisation qui sort de la face principale 2.1 (son pôle Nord débouche sur la face principale 2.1), - chaque aimant 12 a son vecteur de magnétisation qui s’étend depuis l’aimant 11 voisin vers l’aimant 13
voisin, - chaque aimant 13 a son vecteur de magnétisation qui rentre dans la face principale 2.1 (son pôle Sud dé- bouche sur la face principale 2.1), - chaque aimant 14 a son vecteur de magnétisation qui s’étend depuis l’aimant 11 voisin vers l’aimant 13 voisin. On comprend que les aimants 12, 14 disposés de chaque côté d’un même aimant 11 ont leur vecteur de magnétisation orientés dans des sens opposés. L’agencement des aimants 11, 12, 13, 14 permet d’optimiser et de concentrer le flux magnétique produit par les aimants 11, 13 en réduisant le chemin de retour du flux magnétique qui passe par les ai- mants 12, 14 et non par leur support dont la masse peut être réduite puisqu’il n’a pas besoin d’assurer une fonc- tion de conduction du flux magnétique. L’agencement des aimants 11, 12, 13, 14 est le même sur les surfaces prin- cipales 2.1, 2.2. On comprend que pour provoquer le freinage, les actionneurs 7 sont pilotés pour amener le stator 2 depuis la position de libre rotation vers la position de freinage et que, pour interrompre le freinage, les actionneurs 7 sont pilotés pour ramener le stator 2 vers la position de rotation libre. Dans la position de freinage, les aimants engendrent dans le rotor 3 des courants de Foucault suffisants pour engen- drer un effort de freinage du rotor 3. La circulation des courants de Foucault dans le rotor 3 tend à provoquer un échauffement du rotor 3 et ce d’autant plus que ces cou- rants ont une intensité élevée. Or, il est nécessaire de limiter l’échauffement de la partie de jante 105.1 au voi- sinage du pneumatique afin de limiter l’échauffement du pneumatique qui pourrait en résulter. Le rotor 3 dans le- quel circulent les courants de Foucault est donc conçu pour avoir un volume suffisant pour stocker la chaleur dégagée
lors du freinage. En outre, l’anneau de liaison 4 a une section transversale (dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de la roue 103), ici relativement fine et plus faible que celle du rotor 3, qui définit une section de passage restreinte de la chaleur vers la partie de jante 105.1. Les trous 5 permettent de limiter encore cette sec- tion de passage de sorte que la chaleur du freinage ne peut s’évacuer que de façon très limitée par conduction vers la partie de jante 105.1. En outre, les trous 5 augmentent la surface d’échange de l’anneau de liaison 4 avec l’air am- biant. De plus, on a pourvu la partie de jante 105.1 de nervures axiales massives 109 et des disques de friction 52, 53 qui servent de puits de chaleur et limitent le risque d’un transfert de chaleur vers le pneumatique. La chaleur sera donc évacuée du rotor 3 par radiation, par contact avec le flux d’air s’écoulant sur le rotor 3 du fait du mouvement des roues et de l’aéronef et aussi par conduction vers les puits de chaleur. En dessous d’une certaine vitesse de rotation du rotor 3, le couple de freinage est négligeable quelle que soit la position du stator 2 : on actionne alors le dispositif de freinage par friction en alimentant les actionneurs 56 pour provoquer l’application de l’effort de presse sur la pile de disques. Le dispositif de freinage par friction est également utilisé comme frein de stationnement. On relâche l’effort de freinage exercé sur le dispositif de freinage par friction en évacuant le fluide des action- neurs 56. On relâche l’effort de freinage exercé sur le dispositif de freinage magnétique en amenant le stator 2 vers sa po- sition de libre rotation. Dans la position de rotation libre du stator 2, les aimants ne permettent pas d’engen- drer dans le rotor 3 des courants de Foucault suffisants pour provoquer le freinage du rotor 3. On note que les plots de guidage 8 peuvent former un élément
de transfert de couple entre le stator 2 et l’arbre 102 via le tube de torsion 51. De préférence, le jeu transver- sal entre les encoches 9 et les plots de guidage 8 est plus faible que le jeu entre les pistons des actionneurs 7 et le voile 6 et/ou entre le piston des actionneurs 7 et le corps des actionneurs 7 de telle manière que les action- neurs 7 ne supportent aucun effort transversal. La couronne porte-actionneurs 54 assure alors de multiples fonctions : - emport des actionneurs du dispositif de freinage ma- gnétique en plus de ceux du dispositif de freinage par friction ; - guidage en translation du stator ; - transfert de couple entre le stator et l’arbre. On comprend que le changement des disques de friction est opéré de manière particulièrement simple en dévissant les vis puis en ôtant la couronne porte-actionneurs 54 libérant ainsi l’accès aux disques. On comprend également que, comme le rotor 3 est en une pièce avec la partie de roue 103.1, la demi-roue 103.1 sert en tout ou partie de puits de chaleur en veillant à éviter des transferts de chaleur vers le pneumatique. Le rotor 3 et les nervures massives 109 sont relativement volumineux : leur volume est déterminé pour leur conférer une capacité thermique suffisante pour former une partie massive de stockage de chaleur limitant le risque d’un transfert de chaleur vers le pneumatique. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l’invention telle que définie par les revendications. En particulier, la roue peut avoir une structure différente de celle décrite. Le dispositif de freinage par friction peut avoir une structure différente de celle décrite. Il peut comprendre un nombre différent de disques statoriques (par exemple un
ou plus de deux) et/ou rotoriques (par exemple plus de deux). Les actionneurs peuvent être des actionneurs élec- tromécaniques et non pas des actionneurs hydrauliques. A titre d’exemple, chaque actionneur électromécanique com- prend un moteur électrique et un poussoir apte à être dé- placé par le moteur électrique pour presser la pile de disques. L’actionneur électromécanique est ainsi destiné à produire un effort de freinage commandé sur la pile de disques. Un mode de pilotage des dispositifs de freinage est par exemple connu du document FR-A-2953196. D’une manière générale, les actionneurs peuvent être des actionneurs électromécaniques ou hydrauliques, à simple ou double effet. Pour un actionneur à simple effet, l’alimen- tation en énergie permet un mouvement aller du piston et un élément élastique permet le retour du piston. Le nombre d’actionneurs peut être différent de celui mentionné. De préférence, on utilisera au moins trois actionneurs symé- triquement répartis pour chaque dispositif de freinage. Une partie de jante (servant de support au pneumatique) peut être rapportée sur une partie de voile et/ou une par- tie de voile peut être rapportée sur une partie de moyeu. Au lieu d’être formée de deux demi-roues, la roue peut être une pièce unique, réalisée en fonderie ou par fabrication additive. Le rotor peut être rapporté sur la roue. Les aimants peuvent être portés par le rotor au lieu du stator. La forme, l’agencement et les dimensions des aimants peu- vent être différents de ceux décrits. Par exemple, les aimants 11, 12, 13, 14 peuvent être identiques les uns aux autres ou occuper des surfaces différentes en ayant des largeurs et/ou des longueurs différentes. L’agencement en motif de Halbach est avantageux mais n’est pas obligatoire. Le dispositif de freinage magnétique peut être à flux axial (le rotor et le stator n’ont comme surfaces principales
que des surfaces radiales), à flux radial (le rotor et le stator n’ont comme surfaces principales que des surfaces axiales comme sur les figures 4 et 5) ou combiner des flux axiaux et radiaux (le rotor et le stator ont des surfaces principales axiales et radiales comme sur les figures 2 et 3). La couronne porte-actionneurs 54 peut être fixée directe- ment sur l’arbre 102. Le tube de torsion peut être fixé sur la couronne porte-actionneurs. L’agencement tubulaire des plots de guidage 8 dans le pro- longement des logements 55 est avantageux à plusieurs titres : - il permet une grande rigidité des plots de guidage et donc une bonne précision du guidage, - il est possible de loger dans le plot de guidage la vanne d’alimentation de l’actionneur 56 de sorte que le plot de guidage 8 assure une protection mécanique de ladite vanne. Néanmoins, les plots de guidage 8 peuvent avoir une autre forme, comme un demi-tube, un cylindre plein, un demi- cylindre, avoir une section polygonale, ou être disposés ailleurs que dans le prolongement des logements 55. Le nombre de plots de guidage peut être inférieur ou supé- rieur à quatre. On peut aussi prévoir d’avoir un guidage en translation d’une part (par exemple deux surfaces cylindriques assurant une liaison pivot glissant entre la couronne porte-action- neurs 54 et le stator) et un transfert de couple d’autre part (une clavette par exemple). Le stator peut être fixé aux actionneurs par d’autres moyens que des vis et par exemple une fixation par magné- tisme, adhésif, goupillage… Lorsqu’au moins une partie de la roue et le rotor sont fabriqués en une seule pièce, par exemple en fonderie ou en fabrication additive, l’intégration du rotor dans la
roue est améliorée, ce qui dispense d’utiliser des moyens de fixation du rotor sur la jante. On peut donc obtenir une structure plus simple, plus compacte et plus légère que celle des roues freinées classiques. Néanmoins, le ro- tor peut alternativement être rapporté sur la roue. L’aluminium utilisé ici peut être en tout ou partie rem- placé par tout matériau ayant des propriétés physiques compatibles avec l’application envisagée et par exemple en acier, en cuivre, ou en magnésium. Les vis 63 peuvent être remplacées par tout organe pouvant assurer les mêmes fonctions. L’invention est utilisable sur tout type de véhicule, aé- rien ou terrestre ou amphibie. L’invention est utilisable pour d’autres applications qu’un véhicule et par exemple pour tout équipement indus- triel ou personnel requérant un freinage.
Claims
REVENDICATIONS 1. Roue (103) freinée de véhicule, comprenant au moins une partie de moyeu (104.1) et une partie de jante (105.1) coaxiale à la partie de moyeu (104.1) en définissant un espace annulaire (108) et reliée à la partie de moyeu (104.1) par une partie de voile (106.1), la roue compor- tant : - un premier dispositif de freinage, par friction (50), comportant au moins un disque rotor et un disque sta- tor logés dans l’espace annulaire et au moins un pre- mier actionneur (56) solidaires d’une couronne porte- actionneurs (54) fixe par rapport à un arbre (102) de rotation de la roue ; - un deuxième dispositif de freinage, magnétique (1), comprenant un rotor (3), un stator (2), au moins un deuxième actionneur (7) pour déplacer axialement le stator (2) et le rotor (3) relativement l’un à l’autre entre une position de freinage et une position de rotation libre, et une pluralité d’aimants (11, 12, 13, 14) agencés pour émettre entre le rotor (3) et le stator (2) un flux magnétique susceptible de produire un effort de freinage lorsque le stator (2) est en position de freinage ; caractérisée en ce que le deuxième actionneur (7) est monté sur la couronne porte-actionneurs (54) en opposition avec le premier actionneur (56). 2. Roue selon la revendication 1, dans laquelle le sta- tor (2) est fixé à un élément mobile du deuxième actionneur (7). 3. Roue selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la couronne porte-actionneurs (54) comprend, à l’opposé de l’espace annulaire (108), au moins un plot de guidage (8) du déplacement relatif du stator (2) et du rotor (3).
4. Roue selon la revendication 3, dans laquelle le pre- mier actionneur (56) est reçu dans un premier logement (55) formé par un tube et le plot de guidage (8) est formé par un tube prolongeant le tube formant le premier logement (55) d’un côté de la couronne porte-actionneurs (54) opposé à l’espace annulaire (108). 5. Roue selon la revendication 3, dans laquelle la cou- ronne porte-actionneurs (54) comprend, à l’opposé de l’es- pace annulaire (108), au moins un organe de transfert de couple entre le stator (2) et l’arbre (102). 6. Roue selon la revendication 3, dans laquelle le plot de guidage (8) est agencé pour former l’organe de reprise de couple du stator (2). 7. Roue selon l’une quelconque des revendications pré- cédentes, dans laquelle la couronne porte-actionneurs (54) est fixée sur un tube de torsion (51) portant au moins un disque stator du dispositif de freinage par friction (50). 8. Roue selon la revendication 7, dans laquelle : - l’arbre (102) comprend une collerette externe (102’), - le tube de torsion (51) a un diamètre supérieur à un diamètre de la collerette externe de l’arbre (102) et a une première extrémité pourvue d’une collerette in- terne fixée sur la collerette externe de l’arbre ; - la couronne porte-actionneurs (54) a un diamètre in- terne supérieur au diamètre de la collerette externe de l’arbre (102) pour s’étendre autour de cette der- nière et est fixée à la première extrémité du tube de torsion (51). 9. Atterrisseur (101) comprenant une jambe ayant une extrémité portant un arbre (102) sur lequel est montée une roue (103) selon l’une quelconque des revendications pré- cédentes, le stator (2) étant lié en rotation à la jambe. 10. Aéronef comprenant une structure sur laquelle est monté au moins un atterrisseur (101) selon la revendication 9.
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