FR2878804A1 - Assemblage de vanne pour des freins anti-patinage d'un avion - Google Patents

Abstract

Une vanne hydraulique (20) comprend un corps (40) avec un alésage (44), un orifice d'alimentation (54) relié à une première chambre (52), et un orifice de retour (74) relié à l'alésage et une chambre de commande (80). Un orifice de frein (66) permet que le frein de roue (22) soit raccordé à l'alésage, alors qu'un passage d'actionneur de frein (72) permet que du fluide sous pression soit introduit dans l'alésage. Un orifice (60) est situé ) entre l'orifice d'alimentation (54) et une seconde chambre (62) et une buse (78) relie la seconde chambre à la chambre de commande. Une servo-vanne (82) comporte un obturateur (89) qui commande un écoulement de fluide au travers de la buse (78). Un tiroir de vanne (46) dans l'alésage présente une première position à laquelle le passage d'actionneur de frein (72) est relié au passage de frein (68), et une seconde position à laquelle un passage de retour (76) est relié au passage de frein. La position du tiroir de vanne (46) est déterminée par des pressions dans la première chambre (52) et la seconde chambre ) (62).

Description

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ASSEMBLAGE DE VANNE POUR DES FREINS ANTI-PATINAGE D'UN AVION 5 Arrière-plan de l'invention 1. Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à des vannes hydrauliques destinées à actionner des freins de roues sur un véhicule tel qu'un avion, et plus particulièrement à des vannes hydrauliques telles que l'on en utilise dans les systèmes de freinage anti-patinage.

2. Description de la technique apparentée

Un avion incorpore un système de freinage hydraulique qui active des freins fixés aux roues pour ralentir ou arrêter l'avion pendant qu'il est sur la piste ou le chemin de roulement. Pour activer les freins de l'avion, le pilote appuie sur une pédale de frein qui est reliée mécaniquement à une vanne de frein qui commande le débit du fluide hydraulique depuis une conduite d'alimentation. Une pompe aspire un fluide depuis un réservoir, appelé souvent cuve, et amène ce fluide sous pression dans la conduite d'alimentation. L'action de la pédale de frein ouvre la vanne de frein en amenant le fluide sous pression à s'écouler par l'intermédiaire d'une vanne anti-patinage vers un vérin hydraulique qui active les freins de roues.

Un ou plusieurs capteurs détectent lorsque les roues arrêtent de tourner, comme cela se produit lorsqu'elles se bloquent en patinant. Le signal du capteur indiquant le blocage des freins est appliqué à un contrôleur électronique qui répond en activant la vanne anti-patinage pour mettre fin à l'écoulement de fluide sous pression vers les freins de roues. L'activation de la vanne anti-patinage libère la pression appliquée aux freins de roues, en permettant ainsi que les roues tournent. Les roues peuvent tourner brièvement, lequel mouvement est indiqué par le signal de capteur au contrôleur électronique. Le contrôleur électronique répond alors en désactivant la vanne anti-patinage pour appliquer une fois encore du fluide sous pression depuis la vanne de frein aux freins de roues afin de ralentir l'avion. Le cycle d'activation de la vanne 2878804 2 anti-patinage se répète si les freins se trouvent à nouveau bloqués.

Divers types de vannes anti-patinage ont été développés. Le brevet des Etats-Unis N 4 251 115 décrit un type de vanne qui comporte une vanne de dosage comprenant un tiroir de vanne qui se déplace à l'intérieur d'un alésage pour relier sélectivement la conduite de frein soit à la sortie de la vanne de frein, soit à une conduite de retour vers le réservoir. Le tiroir de vanne est normalement à une position où la conduite de frein est reliée à l'orifice de sortie de la sortie de vanne de frein. Pendant un patinage, le tiroir de vanne se déplace vers une autre position à laquelle la pression dans les freins des roues est libérée vers la conduite de retour. La position du tiroir de vanne est commandée par une pression appliquée à une extrémité par une servo-vanne actionnée électriquement. La servo-vanne comporte un obturateur qui est activé par un champ électromagnétique qui ouvre en alternance une paire de buses qui connectent l'extrémité du tiroir de vanne soit à l'orifice de sortie de vanne de frein, soit à la conduite de retour. Le fonctionnement de la servo-vanne module la pression agissant sur le tiroir de vanne et donc la pression appliquée aux vérins des freins. Ce type de vanne prévoit des buses séparées pour la conduite de retour et la conduite d'alimentation, l'obturateur se déplaçant vers une première position qui ouvre l'une des buses et referme l'autre ou une seconde position à laquelle les buses ouverte et fermée sont inversées. Le mouvement de l'obturateur rencontre une résistance lorsque la chambre à l'intérieur de laquelle est situé l'obturateur est à une haute pression de système comme cela se produit lorsque la buse pour la vanne de frein est ouverte.

Résumé de l'invention Une vanne hydraulique destinée à un système de freinage anti-patinage comprend un corps ayant un orifice d'alimentation, un orifice de retour et un orifice de freinage en vue d'une connexion au frein de roue. Le corps comprend en outre un alésage, une première chambre et une chambre de commande. Un passage d'alimentation relie l'orifice d'alimentation à la première chambre, un passage de retour relie l'orifice de retour à la fois à l'alésage et à la chambre de commande, un passage de 3 2878804 frein s'étend entre l'orifice de frein et l'alésage, et un passage d'actionneur de frein s'ouvrant dans l'alésage pour introduire du fluide sous pression afin d'activer le frein de roue.

Un tiroir de vanne, comportant une première extrémité et une seconde extrémité, est reçu avec possibilité de coulissement à l'intérieur de l'alésage. Dans une première position, le tiroir de vanne relie le passage de l'actionneur de frein au passage de frein, et dans une seconde position, le passage de retour est relié au passage de frein. La position du tiroir de vanne est déterminée par les pressions dans la première chambre et la seconde chambre qui produisent des forces qui agissent respectivement sur la première extrémité et la seconde extrémité du tiroir de vanne.

Un orifice procure un premier trajet de fluide entre le passage d'alimentation et une seconde chambre située dans l'alésage à la seconde extrémité du tiroir de vanne. Une servo-vanne commande l'écoulement du fluide entre la seconde chambre et la chambre de commande. De préférence, une buse comporte un orifice d'entrée relié à la seconde chambre et un orifice de sortie qui débouche dans la chambre de commande. La servovanne comporte un obturateur qui obture et libère sélectivement l'orifice de sortie pour commander l'écoulement de fluide au travers de la buse.

Brève description des dessins

La figure 1 est un schéma synoptique d'un système de freinage hydraulique anti-patinage qui incorpore la présente invention, La figure 2 est une vue en coupe transversale d'une vanne anti-patinage novatrice pour le système de freinage de la figure 1, La figure 3 est une vue en coupe transversale d'un second mode de réalisation d'une vanne anti- patinage, La figure 4 est une vue en coupe transversale d'un troisième mode de réalisation d'une vanne anti-patinage, La figure 5 est un schéma synoptique d'un système de freinage "à commande électrique" destiné à un avion, et 4 2878804 La figure 6 est une vue en coupe transversale au travers de la vanne anti-patinage pour le système de freinage à commande électrique de la figure 5.

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Description détaillée de l'invention

En faisant initialement référence à la figure 1, un système de freinage anti-patinage 10 destiné à un avion ou autre véhicule est activé par un utilisateur qui enfonce une pédale au pied 12, reliée mécaniquement à une vanne de frein 14. D'autres types de dispositifs actionnés par l'utilisateur tels qu'un levier à main, peuvent être utilisés en remplacement de la pédale au pied. La vanne de frein 14 reçoit du fluide d'une conduite d'alimentation 16 qui est amenée depuis une pompe ou autre source de fluide sous pression, telle qu'un accumulateur. Lorsque la vanne de frein 14 est ouverte par l'actionnement de la pédale au pied 12, du fluide hydraulique provenant de la conduite d'alimentation 16 circule vers une première entrée d'une vanne anti- patinage 20. La vanne anti-patinage 20 commande la pression appliquée aux freins 22 reliés aux roues 24 de l'avion.

Un ou plusieurs capteurs de vitesse 26 produisent des signaux électriques qui indiquent la vitesse de rotation des roues de l'avion 24. Ces signaux sont appliqués en tant qu'entrées à un contrôleur électronique 28 d'un type qui est utilisé de façon classique dans les systèmes de freinage anti-patinage.

Le contrôleur électronique 28 répond aux signaux de vitesse de roue en activant la vanne anti-patinage 20 lorsque ces signaux indiquent qu'une roue s'est arrêtée de tourner comme cela se produit pendant un patinage. L'activation de la vanne antipatinage 20 déconnecte les freins de roues 22 de la pression relativement élevée à la sortie de la vanne de frein 14 et connecte les freins de roues à une conduite de retour 30 qui conduit vers le réservoir de fluide 32 du système de freinage anti- patinage 10. Ce basculement de la vanne anti-patinage 20 libère la pression relativement haute appliquée précédemment aux freins de roues en permettant ainsi qu'une roue bloquée 24 tourne une fois encore, ce qui met fin à l'état de patinage. Comme cela est de pratique standard pour les contrôleurs anti-patinage 28, une fois que l'on laisse les roues tourner d'une valeur prédéfinie, la vanne anti-patinage 20 est désactivée pour appliquer le fluide sous pression provenant de la vanne de frein 14 aux freins de roues 22. Ce fonctionnement général du système de freinage anti-patinage 10 est bien connu et était et était utilisé généralement sur un avion et d'autres types de véhicules.

La figure 2 décrit les détails d'une vanne anti-patinage novatrice 40 qui comprend un corps 42 avec une pluralité de passages et de chambres dans celui-ci. En particulier, le corps 42 comporte un alésage de vanne principal 44 à l'intérieur duquel un tiroir de vanne 46 est situé avec possibilité de coulissement. Un orifice d'alimentation 54 est prévu en vue d'un raccordement par l'intermédiaire des filtres 21 à la conduite d'alimentation 16 du système de freinage anti-patinage 10 représenté sur la figure 1. Un passage d'alimentation 58 relie directement l'orifice d'alimentation 54 à une première chambre 52 de façon adjacente à une extrémité de l'alésage 44. Les termes "relie directement" et les variantes de ceux-ci se réfèrent à une connexion entre deux ou plusieurs éléments sans composant intermédiaire qui restreint ou commande l'écoulement de fluide entre ces éléments en dehors de la restriction appliquée par nature par tout conduit. Un orifice de frein 66 est prévu en vue d'un raccordement aux freins de roues 22 et un passage de frein 68 s'étend à l'intérieur du corps 42 entre l'orifice de frein 66 et l'alésage 44. Le corps de vanne 42 comporte également un orifice de vanne de frein 70 en vue d'un raccordement avec la vanne de frein 14 de la figure 1. L'orifice de vanne de frein 70 est relié par un passage d'actionneur de frein 72 à l'alésage 44.

Un orifice de retour 74 est relié à un passage de retour 76 qui débouche également dans l'alésage 44 et le tiroir de vanne 46 comporte un évidement central 48 qui fournit sélectivement un trajet de fluide dans l'alésage entre le passage de frein 68 et l'un de l'orifice de vanne de frein 70 ou du passage de retour 76 à des positions différentes du tiroir de vanne, comme on le décrira.

Un piston de poussée 50 est en contact avec une première extrémité 49 du tiroir de vanne 46 en réponse à une pression à l'intérieur de la première chambre 52. Un ressort hélicoïdal 56, situé dans une cavité de ressort 55 formée dans l'alésage 44, tend à pousser le tiroir de vanne 46 à une position à laquelle l'évidement central 48 crée un trajet entre le passage de frein 68 et le passage d'actionneur de frein 72. Un passage de soutirage 57 passe au travers du tiroir de vanne 46 depuis la cavité de ressort 55 vers une cavité créée par l'évidement 48. Le 2878804 7 Le passage de soutirage 57 permet que du fluide s'écoule entre ces deux cavités de sorte que la pression provenant des freins de roues 22 soit appliquée à l'extrémité 49 du tiroir de vanne 46.

L'orifice d'alimentation 54 est relié par un orifice 60 à un passage intermédiaire 61 qui débouche dans une seconde chambre 62 définie dans l'alésage 44 à une seconde extrémité 64 du tiroir de vanne 46. Comme on le décrira, la pression à l'intérieur de la seconde chambre 62 exerce une force sur la seconde extrémité 64 du tiroir de vanne. Le passage intermédiaire 61 s'étend également vers l'entrée d'une buse 78 qui comporte un orifice de sortie qui débouche dans une chambre de commande 80. Le passage de retour 76 débouche directement dans la chambre de commande 80. En variante, un passage séparé du passage intermédiaire 61 peut être utilisé pour relier la seconde chambre 62 à la buse.

Une servo-vanne d'obturateur de buse non équilibrée 82 est prévue pour commander le débit de fluide provenant de la buse 78 dans la chambre de commande 80. La servo-vanne 82 comporte une paire de bobinages électromagnétiques 84 à l'intérieur desquels une armature 86 est située. Un obturateur 89 dépasse de l'armature 86 jusque dans la chambre de commande 80 et est adjacent à l'orifice de sortie de la buse 78. Comme on le décrira, l'activation et la désactivation des bobines électromagnétiques 84 amènent l'armature à tourner autour d'un point de pivotement 88 ce qui déplace l'obturateur contre et à l'écart de l'orifice de sortie au bout de la buse 78. Ce mouvement ouvre et referme la buse. Le bout de la buse forme donc un siège de soupape avec lequel l'obturateur 89 entre en contact pour arrêter l'écoulement de fluide depuis le passage intermédiaire 61 dans la chambre de commande 80. On doit comprendre que d'autres types de mécanismes de vanne commandés électriquement peuvent être employés pour commander cet écoulement.

Bien que le corps de vanne 42 soit représenté comme étant en une seule pièce, on doit comprendre qu'il pourrait être fabriqué en deux ou plusieurs parties qui soit sont juxtaposées les unes aux autres, soit sont reliées par des conduites hydrauliques. Donc, tel qu'il est utilisé ici, le terme "corps" englobe non seulement un logement en une seule pièce, mais également une 8 2878804 pluralité de logements qui contiennent les divers éléments de la vanne anti-patinage 20. Il sera également évident pour l'homme de l'art que les composants de la vanne de frein 14 et de la vanne anti-patinage 20 peuvent être combinés dans le même logement.

La figure 2 illustre la vanne anti-patinage 40 dans un état normal dans lequel l'obturateur 89 de la servo-vanne 82 est dégagé de l'orifice de sortie de la buse 78 en permettant ainsi que du fluide s'écoule au travers de la buse dans la chambre de commande 80 et l'orifice de retour 74. Comme le fluide s'écoule depuis le passage intermédiaire 61 par l'intermédiaire de la buse vers l'orifice de retour à basse pression 74 et comme l'orifice 60 restreint le débit dans le passage intermédiaire 61 depuis l'orifice d'alimentation 54, la pression dans la seconde chambre 62 est significativement plus basse que la pression dans le passage d'alimentation 58. En même temps, la pression plus élevée du passage d'alimentation est appliquée à la première chambre 52, de façon adjacente à l'autre extrémité de l'alésage 44, de sorte que la première chambre est à une pression supérieure à celle de la seconde chambre 62. Cette pression supérieure dans la première chambre 52 force le piston de poussée 50 contre la première extrémité du tiroir de vanne. La force combinée provenant du piston de poussée 50 et du ressort 56 dépasse la force exercée sur la seconde extrémité 64 du tiroir de vanne 46 par la pression de la seconde chambre 62. Cette différence de force maintient le tiroir de vanne 46 à une première position illustrée sur la figure 2.

En faisant référence aux figures 1 et 2, le pilote en enfonçant la pédale au pied 12 ouvre la vanne de frein 14 qui applique du fluide sous pression par l'intermédiaire de l'orifice de vanne de frein 70 dans le passage d'actionneur de frein 72 de la vanne anti-patinage 40. Le tiroir de vanne 46 étant à la première position illustrée, l'évidement 48 du tiroir de vanne 46 procure un trajet allant du passage d'actionneur de frein 72 jusque dans le passage de frein 68 à partir duquel le fluide continue à s'écouler au travers de l'orifice de frein 66 vers les freins des roues 22. L'application de ce fluide sous pression amène les freins de roues à se mettre en prise et à ralentir les roues de l'avion 24. On notera que dans cet état normal de la vanne anti-patinage 40, l'ouverture du passage de retour 76 dans retour 76 dans l'alésage 44 est refermée par une plage du tiroir de vanne 46.

Si à ce moment le capteur de vitesse 26 détecte que les freins de roues 22 se trouvent bloqués, le contrôleur électronique 28 active la servo-vanne 82. Cette activation entraîne l'obturateur 89 contre l'orifice de sortie de la buse 78 sur la figure 2, en restreignant ainsi l'écoulement du fluide au travers de la buse dans la chambre de commande 80. En variante, le fonctionnement de la servo-vanne 82 pourrait être inversé de sorte que l'obturateur 89 entre en contact avec la buse dans l'état désactivé. Sans écoulement de fluide par l'intermédiaire de la buse, la pression à l'intérieur de la seconde chambre 62 augmente jusqu'à égaler la pression au niveau de l'orifice d'alimentation 54. Donc, la pression à l'intérieur des première et seconde chambres 52 et 62 se trouve égalisée. La grande aire de surface du tiroir de vanne 46 dans la seconde chambre 62 résulte en ce qu'une force agit sur la seconde extrémité 64, plus grande que la force combinée du piston de poussée 50 et du ressort 56 agissant sur la première extrémité 49 du tiroir de vanne. Comme conséquence de cette différence de force, le tiroir de vanne 46 se déplace vers la droite à une seconde position pour l'orientation de la vanne anti-patinage 40 de la figure 2. A cette seconde position, l'évidement 48 dans le tiroir de vanne 46 procure un trajet entre le passage de frein 68 et le passage de retour 76 qui libère la pression précédemment appliquée aux freins de roues 22. Ceci libère les freins de roues en permettant que les roues de l'avion 24 tournent. A ce moment, une plage du tiroir de vanne 46 referme maintenant la communication entre l'orifice de vanne de frein 70 et l'alésage 44.

Comme cela est de pratique courante, le contrôleur électronique 28 permet qu'une valeur donnée de mouvement de roue ait lieu, après quoi la servo-vanne 82 est désactivée pour ouvrir l'orifice de sortie de la buse 78. Cette action amène la pression à l'intérieur de la seconde chambre 62 à diminuer ce qui résulte en ce que le tiroir de vanne 46 revient à la première position à laquelle les freins de roues 22 sont à nouveau activés.

Pour que le fonctionnement de l'anti-patinage soit correct, 40 la pression au niveau de l'orifice d'alimentation 54 doit être 2878804 supérieure à la pression au niveau de l'orifice de vanne de frein 70. Sinon, le tiroir de vanne 46 sera maintenu à la position illustrée sur la figure 2 et ne pourra pas se déplacer pour procurer un trajet entre l'orifice de frein 66 et l'orifice de retour 74 qui libère la pression au niveau des freins de roues. Tant qu'un orifice d'alimentation plus grand peut être assuré, ce mode de réalisation fonctionne comme on l'a décrit.

La figure 3 décrit une seconde vanne anti-patinage 90 dans laquelle un orifice d'alimentation 92 est relié par un filtre (non représenté) à l'orifice de sortie de la vanne de frein 14. Contrairement à la vanne anti-patinage antérieure 40, cette version 90 ne comporte pas d'orifice pour un raccordement à la conduite d'alimentation 16. Le fluide sous pression provenant de l'activation de la vanne de frein 14 procure la pression nécessaire pour que la seconde vanne anti-patinage 90 fonctionne. De ce point de vue, un passage d'alimentation 94 s'étend dans le corps 93 entre l'orifice d'alimentation 92 et une première chambre 96 de façon adjacente à une extrémité de l'alésage 98. Un passage d'actionneur de frein 100 relie directement le passage d'alimentation 94 à l'alésage 98. Un tiroir de vanne 102 est reçu avec possibilité de coulissement dans l'alésage 98, une première extrémité 103 étant en contact avec un piston de poussée 104 et un ressort 105.

Un orifice 106 relie l'orifice d'alimentation 92 à une seconde chambre 108 dans l'alésage à la seconde extrémité du tiroir de vanne 102. Un passage intermédiaire 109 est prévu, lequel achemine du fluide provenant de la seconde chambre 108 au travers d'une buse 110 dans une chambre de commande 112. Une servo-vanne 114 similaire à celle décrite précédemment en ce qui concerne la figure 2 comporte un obturateur 116 à l'intérieur de la chambre de commande 112 pour ouvrir et refermer sélectivement l'orifice de sortie de la buse 110. La chambre de commande 112 est reliée à un orifice de retour 118 par un passage de retour 120 qui débouche également dans l'alésage 98. Un orifice de frein 122, destiné à un raccordement aux freins de roues 22, est relié par un passage de frein 124 à l'alésage 98.

Avec cette seconde vanne anti-patinage 90, lorsque le pilote enfonce la pédale de frein 12, en ouvrant ainsi la vanne de frein 14 de la figure 1, le fluide sous pression provenant de la vanne de frein est appliqué par l'intermédiaire du passage d'alimentation 94 à la première chambre 96. Dans l'état normal de la vanne anti-patinage, l'obturateur 116 est dégagé de la buse 110 qui permet à du fluide de s'écouler au travers de cette buse. En raison de cet écoulement de fluide et de l'orifice 106, la pression à ce moment dans la seconde chambre 108 est inférieure à la pression dans la première chambre 96. Il résulte de cette différence de pression que le tiroir de vanne 102 est placé à une première position illustrée sur la figure 3. A cette première position, du fluide peut s'écouler depuis l'orifice d'alimentation 92 au travers du passage d'actionneur de frein 100 vers le passage de frein 124 et de là au travers du passage de frein 124 pour activer les freins de roues 22. On notera que dans la première position, une plage du tiroir de vanne 102 referme l'ouverture de l'alésage dans le passage de retour 120.

Lorsque le contrôleur électronique 28 détecte que le signal provenant du capteur de vitesse 26 indique qu'une roue 24 s'est bloquée, le contrôleur active la servo-vanne 114, en entraînant l'obturateur 116 contre l'orifice de sortie de la buse 110 et en arrêtant l'écoulement de fluide au travers de la buse. Après cela, la pression dans la seconde chambre 108 augmente jusqu'à égaler la pression dans le passage d'alimentation 94 et la première chambre 96. Cette pression égalisée agissant sur la surface plus grande du tiroir de vanne 102 dans la seconde chambre 108 entraîne le tiroir de vanne vers la droite sur la figure 3 jusqu'à une seconde position. A cette seconde position, une plage du tiroir de vanne 102 referme l'ouverture du passage d'actionneur de frein 100 dans l'alésage 98 et ouvre l'alésage vers le passage de retour 120. Ceci permet que du fluide s'écoule depuis les freins de roues 22 par l'intermédiaire du passage de frein 124 et du passage de retour 120 vers la conduite de retour du réservoir 30. Donc, la pression relativement haute qui activait précédemment les freins de roues 22 est libérée en relâchant les freins, de sorte que les roues de l'avion 24 peuvent à nouveau tourner.

Après avoir laissé momentanément les roues de l'avion tourner, le contrôleur électronique 28 désactive une fois encore la servo-vanne 114 pour permettre un écoulement de fluide au travers de la buse 110, en créant une différence de pression entre les deux chambres 96 et 108. Ceci résulte en ce que le tiroir de vanne 102 revient à la première position à laquelle les 2878804 12 les freins de roues sont à nouveau activés. Ce cycle peut se répéter aussi longtemps que le contrôleur électronique 28 continue à détecter un blocage des freins de roues 22.

En faisant référence à la figure 4, une troisième vanne anti- patinage 130 est similaire à celle représentée sur la figure 2 et des composants identiques se voient affecter les mêmes références numériques. Cependant, cette troisième vanne antipatinage 130 comporte un tiroir de vanne 132 avec une extrémité qui rencontre un piston de compensation de pression de plus grand diamètre 134, une cavité 136 étant intercalée entre les deux. Cette cavité 136 est reliée directement au passage de retour 76. En variante, le tiroir de vanne 132 et le piston de compensation de pression 134 peuvent être fabriqués en une seule pièce. La seconde chambre 62 est sur l'autre côté du piston de compensation de pression 134. Une première soupape de non-retour 138 est située entre l'orifice d'alimentation 54 et le passage d'alimentation 58 et permet que du fluide ne s'écoule que dans un sens depuis l'orifice d'alimentation dans ce passage. Une seconde soupape de non-retour 139 a été ajoutée pour permettre à du fluide de s'écouler uniquement depuis le passage d'actionneur de frein 72 vers le passage d'alimentation 58.

La troisième vanne anti-patinage 130 utilise la pression supérieure soit au niveau de l'orifice d'alimentation 54, soit au niveau de l'orifice de vanne de frein 70 pour actionner le tiroir de vanne 46. Comme la pression de l'orifice d'alimentation agit sur l'aire plus grande de la surface du piston de compensation de pression 134 que l'aire de la surface du tiroir de vanne 132 à laquelle la pression de l'orifice de vanne de frein est appliquée, la troisième vanne anti-patinage 130 fonctionne correctement même lorsque la pression au niveau de l'orifice d'alimentation 54 est inférieure à la pression de sortie de vanne de frein. L'agencement de tiroir de vanne et de piston de compensation de pression peut être utilisé dans les première et seconde vannes anti- patinage 40 et 90 pour assurer un fonctionnement correct dans le cas où l'orifice d'alimentation 54 est à une pression inférieure à la pression de l'orifice de vanne de frein. A l'exception de cette caractéristique de compensation de pression, le fonctionnement de la troisième vanne anti- patinage 130 est le même que celui décrit précédemment en ce qui 13 2878804 décrit précédemment en ce qui concerne la première vanne anti- patinage 40 de la figure 2.

Bien que l'industrie aéronautique ait utilisé historiquement des systèmes de commande hydromécaniques pour actionner divers composants sur l'avion, il existe à présent une tendance vers les systèmes électrohydrauliques, couramment appelés systèmes "à commande électrique". Avec des systèmes électrohydrauliques, le pilote actionne un dispositif d'entrée qui engendre un signal électrique qui est utilisé pour commander le mouvement d'un composant associé de l'avion. La figure 5 illustre un système d'un système de freinage à commande électrique 140. Avec ce système, l'enfoncement de la pédale de frein 142 actionne un capteur de position 144 qui produit un signal électrique qui est appliqué à une entrée d'un contrôleur électronique 146. Ce signal indique lorsque le pilote de l'avion souhaite activer les freins de roues et le degré auquel les freins doivent être appliqués. Le signal du capteur amène le contrôleur électronique à actionner une vanne anti-patinage 148 pour appliquer du fluide sous pression provenant de la conduite d'alimentation 150 aux freins de roues 154 en ralentissant ainsi les roues de l'avion 156. Un capteur de vitesse classique 158 détecte la vitesse de rotation des roues 156 et procure un signal de vitesse en tant qu'entrée du contrôleur électronique 146. Une conduite de retour 157 relie la vanne anti-patinage 148 au réservoir hydraulique 159.

Les détails de la vanne anti-patinage 148 pour le système de freinage à commande électrique 140 sont représentés sur la figure 6. Cette vanne comprend un corps 160 avec un orifice d'alimentation 162 auquel est raccordée la conduite d'alimentation 150 provenant de la pompe 152. Un passage d'alimentation 164 s'étend depuis l'orifice d'alimentation 162 vers une première chambre 166 et un passage d'actionneur de frein 168 relie le passage d'alimentation 164 à un alésage 170 à l'intérieur du corps 160. Un tiroir de vanne 172 est placé avec possibilité de coulissement à l'intérieur de l'alésage 170 et est en contact avec un piston de poussée 174 en réponse à une pression dans la première chambre166. Un ressort 176 pousse le tiroir de vanne 172 en l'écartant de l'extrémité de l'alésage 170 adjacente à la première chambre 166.

14 2878804 Un orifice 178 procure un trajet pour qu'un fluide s'écoule entre l'orifice d'alimentation 162 et une seconde chambre 180 à l'intérieur de l'alésage 170 au niveau du côté opposé du tiroir de vanne 172 par rapport au piston de poussée 174. La seconde chambre 180 est reliée par l'intermédiaire d'une buse 182 à une chambre de commande 184 dans le corps 160. La chambre de commande 184 est reliée à un orifice de retour 186 dans le corps par un passage de retour 188 qui débouche également dans l'alésage 170. Un passage de frein 190 s'étend entre l'alésage 170 et un orifice de frein 192 de la vanne anti-patinage 148.

Une servo-vanne 194, identique aux servo-vannes des autres modes de réalisation de la vanne anti-patinage, est reliée au corps 160 et comporte une armature 196 d'où dépasse un obturateur 198 dans la chambre de commande 184. Dans l'état normal de la vanne anti-patinage 148, l'obturateur 198 est espacé de l'orifice de sortie de la buse 182 de sorte que du fluide peut s'écouler au travers de celle-ci.

Cet état normal de la vanne anti-patinage 148 a lieu lorsque le pilote de l'avion ne souhaite pas activer les freins de roues 154. Comme la buse ouvre la seconde chambre 180 vers l'orifice de retour à basse pression 186, la seconde chambre est à une pression inférieure à celle de la première chambre 166. Par conséquent, le piston de poussée 174 et le ressort 176 exercent une force supérieure sur l'extrémité respective du tiroir de vanne 172 à la force exercée sur l'autre extrémité par la pression dans la seconde chambre 180. Ceci résulte en ce que le tiroir de vanne 172 est à la première position illustrée à laquelle l'ouverture du passage d'actionneur de frein 168 dans l'alésage 170 est bloquée et un trajet existe entre le passage de frein 190 raccordé aux freins de roues 154 et le passage de retour 188 conduisant au réservoir hydraulique 159. Ce dernier trajet crée une pression relativement basse à l'intérieur des freins de roues 154 de sorte que les freins se dégagent, en permettant que les roues de l'avion 156 tournent librement.

Pour actionner les freins de roues 154, le pilote enfonce la pédale de frein 142 ce qui résulte en ce qu'un signal d'activation de frein est envoyé au contrôleur électronique 146. En réponse à ce signal, le contrôleur électronique 146 actionne la servo-vanne 194 de la vanne anti-patinage 148. Lorsqu'elle est activée, la servo-vanne 194 déplace son obturateur 198 contre 2878804 contre l'orifice de sortie de la buse 182, en arrêtant ainsi l'écoulement de fluide au travers de la buse. Ceci permet que la pression à l'intérieur de la seconde chambre 180 augmente jusqu'à ce qu'elle soit égale à la pression dans la première chambre 166 à l'extrémité opposée de l'alésage 170. Ces pressions étant égalisées, la grande aire de surface du tiroir de vanne 172 dans la seconde chambre 180 produit une force plus grande agissant sur cette extrémité du tiroir de vanne que les forces combinées du piston de poussée 174 et du ressort 176 à l'extrémité opposée du tiroir. Il en résulte que le tiroir de vanne 172 se déplace vers la gauche sur la figure 6, en refermant l'ouverture du passage de retour 188 dans l'alésage 170 et en ouvrant la communication entre le passage d'actionneur de frein 168 et l'alésage. Ceci applique la pression provenant du passage d'alimentation 164 au passage de frein 190 et finalement aux freins de roues 154, en ralentissant les roues de l'avion 156.

Cet état de la vanne anti-patinage 148 se maintient tant que pilote est en train d'appuyer sur la pédale de frein 142 et un blocage des freins n'a pas lieu. Lorsque l'une ou l'autre de ces conditions existe, le contrôleur électronique 146 désactive la servo-vanne 194 en permettant que l'obturateur 198 s'écarte de l'orifice de sortie de la buse 182. Cette action réduit la pression à l'intérieur de la seconde chambre 180 à une valeur en dessous de la pression dans la première chambre 166 ce qui, comme cela est décrit précédemment, amène le tiroir de vanne 172 à se déplacer vers la position représentée sur la figure 1 à laquelle les freins de roues 154 sont reliés à la conduite de retour de réservoir 157. Cette liaison dégage les freins de roues.

La description qui précède concernait principalement un mode de réalisation préféré de l'invention. Bien qu'une certaine attention ait été donnée à diverses variantes dans la portée de l'invention, il est prévu que l'homme de l'art se rendra compte probablement de variantes supplémentaires qui sont maintenant évidentes d'après la description des modes de réalisation de l'invention. Par exemple, la présente vanne antipatinage peut être utilisée sur d'autres types de véhicules que simplement un avion. En conséquence, la portée de l'invention ne devrait être définie que d'après les revendications suivantes et non pas limitée par la description ci-dessus.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Vanne hydraulique (20) destinée à un système de freinage anti- patinage qui commande un frein de roue (22) d'un véhicule, 5 ladite vanne hydraulique comprenant: un corps (40) comportant une orifice d'alimentation (54), un orifice de retour (74), et un orifice de frein (66) destiné à un raccordement au frein de roue (22), le corps comprenant en outre un alésage (44), une première chambre (52) et une chambre de commande (80), où un passage d'alimentation (58) est relié à l'orifice d'alimentation et à la première chambre, un passage de retour (76) relie l'orifice de retour (74) à l'alésage (44) et la chambre de commande, un passage de frein (68) relie l'orifice de frein (66) et l'alésage, et un passage d'actionneur de frein (72) débouche dans l'alésage pour introduire du fluide sous pression destiné à activer le frein de roue (22) , un tiroir de vanne (46), avec une première extrémité et une seconde extrémité, est reçu avec possibilité de coulissement à l'intérieur de l'alésage (44), le tiroir de vanne ayant une première position à laquelle le passage d'actionneur de frein (72) est en communication avec le passage de frein (68), et une seconde position à laquelle le passage de retour (76) est en communication avec le passage de frein, où la position du tiroir de vanne (46) est déterminée par des pressions dans la première chambre (52) et la servo-vanne (82) qui produisent des forces qui agissent respectivement sur la première extrémité et la seconde extrémité du tiroir de vanne, un orifice (60) procurant un premier trajet de fluide entre le passage d'alimentation (58) et une seconde chambre (62) située 30 dans l'alésage (44) à la seconde extrémité du tiroir de vanne (46), et une servo-vanne (82) qui commande sélectivement un écoulement de fluide entre la seconde chambre (62) et la chambre commande.

2. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 1, comprenant en outre un piston (50) entrant en contact avec la première extrémité du tiroir de vanne (46) en réponse à une pression dans la première chambre (52).

18 2878804

3. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 1, comprenant en outre un ressort (56) poussant la première extrémité du tiroir de vanne (46) par rapport au corps (42).

4. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 1, comprenant en outre une buse (78) comportant un orifice d'entrée relié à la servo-vanne (82) et un orifice de sortie qui débouche dans la chambre de commande (80) , et dans laquelle la servo-vanne comprend un obturateur (89) qui obture et dégage sélectivement la buse pour commander un écoulement de fluide au travers de celle-ci.

5. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 4, dans laquelle la servo-vanne (82) présente un état désactivé dans lequel l'obturateur (89) est dégagé de l'orifice de sortie de la buse (78).

6. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 4, dans laquelle la servo-vanne (82) présente un état désactivé dans 20 lequel l'obturateur {89) obture l'orifice de sortie de la buse (78).

7. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 1, dans laquelle le passage d'actionneur de frein (72) est relié à un 25 orifice de vanne de frein (70) dans le corps (42).

8. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 7, comprenant en outre une première soupape de non-retour (138) qui permet à du fluide de s'écouler depuis l'orifice d'alimentation (54) vers le passage d'alimentation (58), et une seconde soupape de non-retour (139) qui permet un écoulement de fluide depuis l'orifice de vanne de frein (70) vers le passage d'alimentation.

9. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 1, dans 35 laquelle le passage d'actionneur de frein (72) est relié à l'orifice d'alimentation (54).

10. Vanne hydraulique (20) destinée à un système de freinage antipatinage qui commande un frein de roue (22) d'un véhicule en 19 2878804 en réponse à l'actionnement par l'utilisateur d'un dispositif d'actionnement (12), ladite vanne hydraulique comprenant: un corps (40) comportant un orifice d'alimentation (54), un orifice de retour (74), un orifice de vanne de frein (70) qui reçoit une pression du dispositif d'actionnement, et un orifice de frein (66) en vue d'un raccordement au frein de roue (22), le corps comprenant en outre un alésage (44), une première chambre (52) et une chambre de commande (80) où un passage d'alimentation (58) s'étend entre l'orifice d'alimentation et la première chambre (52), un passage de retour (76) relie l'orifice de retour à l'alésage (44) et la chambre de commande, un passage d'actionneur de frein (72) relie l'orifice de vanne de frein (70) à l'alésage, et un passage de frein (68) relie l'orifice de frein à l'alésage, un tiroir de vanne (46) comporte une première extrémité et une seconde extrémité et est reçu avec possibilité de coulissement à l'intérieur de l'alésage (44), le tiroir de vanne présentant une première position à laquelle le passage d'actionnement de frein (72) est relié au passage de frein (68), et une seconde position à laquelle le passage de retour (76) est relié au passage de frein, un piston (50) entrant en contact avec la première extrémité du tiroir de vanne (46) en réponse à la pression dans la première chambre (52), un orifice (60) fournissant un premier trajet de fluide entre l'orifice d'alimentation (54) et une seconde chambre (62) située dans l'alésage (44) à la seconde extrémité du tiroir de vanne (46), une buse (78) ayant un orifice d'entrée relié à la seconde 30 chambre (62) et comportant un orifice de sortie qui débouche dans la chambre de commande (80), et une servo-vanne (82) comportant un obturateur (89) qui obture et dégage sélectivement l'orifice de sortie pour commander le débit de fluide au travers de la buse.

11. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 10, comprenant en outre un ressort (56) poussant la première extrémité du tiroir de vanne (46) par rapport au corps.

2878804

12. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 10, dans laquelle le tiroir de vanne (46) est à la première position lorsqu'une force agissant sur la première extrémité est supérieure à une force agissant sur la seconde extrémité, et se trouve à la seconde position lorsqu'une force agissant sur la seconde extrémité est supérieure à une force agissant sur la première extrémité.

13. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 10, comprenant en outre une première soupape de non-retour (138) qui permet au fluide de s'écouler depuis l'orifice d'alimentation (54) vers le passage d'alimentation (58), et une seconde soupape de non-retour (139) qui permet un écoulement de fluide depuis l'orifice de vanne de frein (70) vers le passage d'alimentation (58).

14. Vanne hydraulique (20) destinée à un système de freinage antipatinage qui commande un frein de roue (22) d'un véhicule en réponse à un actionnement par l'utilisateur d'un dispositif d'actionnement, ladite vanne hydraulique comprenant: un corps (40) comportant un orifice d'alimentation (54), un orifice de retour (74), et un orifice de frein (66) destiné à un raccordement au frein de roue (22), le corps (40) comprenant en outre un alésage (44), une première chambre (52) et une chambre de commande (80), où un passage d'alimentation (58) relie l'orifice d'alimentation (54) à l'alésage (44) et à la première chambre, un passage de retour (76) relie l'orifice de retour à l'alésage et la chambre de commande, et un passage de frein (68) relie l'orifice de frein à l'alésage, un tiroir de vanne (46) comporte une première extrémité et une seconde extrémité et est reçu avec possibilité de coulissement à l'intérieur de l'alésage (44), le tiroir de vanne ayant une première position à laquelle le passage d'actionneur de frein (72) est relié au passage de frein (68), et une seconde position à laquelle le passage de retour (76) est relié au passage de frein, un orifice (60) procurant un premier trajet de fluide entre le passage d'alimentation (54) et une seconde chambre {62) située dans l'alésage (44) à la seconde extrémité du tiroir de vanne (46), 21 2878804 un piston (50) entrant en contact avec la première extrémité du tiroir de vanne (46) en réponse à une pression dans la première chambre (52), une buse (78) ayant un orifice d'entrée relié à la seconde 5 chambre (62) et ayant un orifice de sortie qui débouche dans la chambre de commande, et une servo-vanne (82) comportant un obturateur (89) qui obture et dégage sélectivement l'orifice de sortie pour commander un écoulement de fluide au travers de la buse.

15. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 14, comprenant en outre un ressort (56) poussant la première extrémité du tiroir de vanne (46) par rapport au corps.

16. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 14, dans laquelle le tiroir de vanne (46) est à la première position lorsqu'une force agissant sur la première extrémité est supérieure à une force agissant sur la seconde extrémité, et se trouve à la seconde position lorsqu'une force agissant sur la seconde extrémité est supérieure à une force agissant sur la première extrémité.

17. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 14, dans laquelle le tiroir de vanne (46) est à la première position lorsqu'une force agissant sur la seconde extrémité est supérieure à une force agissant sur la première extrémité, et est à la seconde position lorsqu'une force agissant sur la première extrémité est supérieure à une force agissant sur la seconde extrémité.

18. Vanne hydraulique (20) destinée à un système de freinage antipatinage qui commande un frein de roue (22) d'un véhicule, en réponse à un actionnement par l'utilisateur d'un dispositif d'actionnement, ladite vanne hydraulique comprenant: un corps (40) comportant un orifice d'alimentation (54), un orifice de retour (74), un orifice de vanne de frein (70) qui reçoit une pression du dispositif d'actionnement, et un orifice de frein (66) en vue d'une connexion au frein de roue (22), le corps (40) comprenant en outre un alésage (44), une première chambre (52) et une chambre de commande, où un passage 22 2878804 d'alimentation (58) s'étend entre l'orifice d'alimentation (54) et la première chambre, un passage de retour (76) relie l'orifice de retour à l'alésage et à la chambre de commande, un passage d'actionneur de frein (72) relie l'orifice de vanne de frein à l'alésage, et un passage de frein (68) s'étend entre l'orifice de frein et l'alésage, une première soupape de non-retour (138) qui permet à du fluide de s'écouler depuis l'orifice d'alimentation (54) vers le passage d'alimentation (58), une seconde soupape de non-retour (139) qui permet un écoulement de fluide depuis l'orifice de vanne de frein (70) vers le passage d'alimentation (58), un tiroir de vanne (46) comporte une première extrémité et une seconde extrémité et est reçu avec possibilité de coulissement à l'intérieur de l'alésage (44), le tiroir de vanne ayant une première position à laquelle le passage d'actionneur de frein (72) est relié au passage de frein (68), et une seconde position à laquelle le passage de retour (76) est relié au passage de frein, un orifice (60) procurant un premier trajet de fluide entre le passage d'alimentation (58) et une seconde chambre (62) située dans l'alésage (44) à la seconde extrémité du tiroir de vanne (46), un piston (50) entrant en contact avec la première extrémité 25 du tiroir de vanne (46) en réponse à une pression dans la première chambre (52), une buse {78) ayant un orifice d'entrée relié à la seconde chambre (62) et ayant un orifice de sortie qui débouche dans la chambre de commande, et une servo-vanne (82) ayant un obturateur (89) qui obture et dégage sélectivement l'orifice de sortie pour commander un écoulement de fluide au travers de la buse (78).

19. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 18, 35 comprenant en outre un ressort (56) poussant la première extrémité du tiroir de vanne (46) par rapport au corps.

20. Vanne hydraulique (20) selon la revendication 18, dans laquelle le tiroir de vanne (46) est à la première position 40 lorsqu'une force agissant sur la première extrémité est 23 2878804 supérieure à une force agissant sur la seconde extrémité, et se trouve à la seconde position lorsqu'une force agissant sur la seconde extrémité est supérieure à une force agissant sur la première extrémité.