FR2945092A1 - Systeme pour eliminer la contamination d'actionneurs electriques - Google Patents

Systeme pour eliminer la contamination d'actionneurs electriques Download PDF

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Abstract

Système destiné à réduire ou éliminer la contamination d'un actionneur de frein en fournissant une source d'air propre à l'actionneur de façon que le volume d'un vide présent dans l'actionneur puisse varier sans introduire d'humidité et/ou de contaminants dans l'actionneur. Une paroi mobile se déplace en réponse à des variations de volume du vide de l'actionneur pour compenser les variations sans admission d'humidité ou de contaminants à l'intérieur du boîtier de l'actionneur. En réduisant ou en éliminant la contamination de l'actionneur, on peut prolonger la durée de vie utile de l'actionneur.

Description

SYSTEME POUR ELIMINER LA CONTAMINATION D'ACTIONNEURS ELECTRIQUES
La présente invention concerne de façon générale des actionneurs et plus précisément, des actionneurs pour systèmes de freinage. On connaît de l'art antérieur des ensembles de roues et de freins d'aéronefs comprenant un support de roue non rotatif, une roue montée sur le support de roue de façon à pouvoir tourner et une pile de disques de freinage ayant des extrémités axiales avant et arrière et des disques rotors et stators alternés montés sur le support de roue et sur la roue pour un mouvement axial relatif. Chaque disque rotor est relié à la roue en vue de sa rotation avec celle-ci et chaque disque stator est relié au support de roue sans pouvoir tourner. Une plaque support est placée à l'extrémité arrière de la pile de disques et une tête de frein est placée à l'extrémité avant. La tête de frein renferme une pluralité de vérins d'actionnement qui se déploient pour comprimer la pile de disques de freinage contre la plaque support. Un couple est repris par les disques stators au moyen d'un tube de couple statique ou autre. Des freins d'aéronef actionnés électriquement présentant diverses configurations sont connus, comme par exemple ceux décrits dans les brevets US Nos 4 381 049, 4 432 440, 4 542 809 et 4 567 967. Les ensembles de freinage illustrés dans ces brevets comprennent des moteurs électriques qui répondent à un signal de commande électrique pour déclencher la rotation d'un organe à couronne dentée qui interagit par l'intermédiaire d'une pluralité de billes de manière à entraîner un organe à vérin mobile linéairement afin qu'il s'engage par contact sur une pile de disques de freinage pour déclencher leur compression et le freinage d'une roue. Dans le brevet U.S. No. 4 865 162, un autre frein d'aéronef actionné électriquement utilise un mécanisme d'entraînement à vis sans fin entraîné par un moteur-couple électrique au moyen d'un système d'entraînement à engrenages associé soit à la vis, soit à l'écrou du mécanisme d'entraînement à vis sans fin. La mise en rotation du système d'entraînement à engrenages par le moteur-couple déplace l'autre de la vis ou de l'écrou de façon à ce qu'il s'engage axialement sur une pile de disques de freinage afin de comprimer la pile en vue du freinage. Une pluralité de ces mécanismes d'entraînement à vis sans fin et de systèmes d'entraînement à engrenages et de moteurs-couples correspondants sont montés dans une configuration équilibrée par rapport à l'axe de la roue afin d'appliquer et de supprimer une force de pression de freinage s'exerçant sur la pile de disques de freinage en réponse à un signal de commande électrique fourni aux moteurs- couples. Le brevet US No. 6 095 293 décrit un frein électrique et un procédé caractérisés par l'utilisation de modules actionneurs dont chacun peut être facilement et rapidement remplacé sous la forme d'une unité. Cela permet un remplacement rapide et facile des modules actionneurs sans nécessiter de démontage de l'ensemble à frein et roue dans sa totalité. Par ailleurs, il est envisageable de faire en sorte qu'un module actionneur présentant un défaut de fonctionnement soit remplacé sur un aéronef et soumis à des essais au moyen d'équipements réduits au minimum, de préférence de manière suffisamment rapide pour permettre le maintien en service programmé de l'aéronef et/ou avec un temps d'immobilisation minimal. De plus, un entretien périodique du frein peut être effectué plus rapidement et plus efficacement par remplacement de modules actionneurs reconditionnés et/ou neufs. Le frein électrique décrit dans le brevet US No. 6 095 293 comprend une pile de disques de freinage, une tête de frein, et au moins un module actionneur monté sur la tête de frein. Le module actionneur comprend un logement de module, un vérin à déplacement alternatif, et un dispositif d'entraînement, à savoir un moteur électrique, fonctionnellement relié au vérin à mouvement alternatif afin de le mettre dans un état d'engagement à force avec la pile de disques de freinage et de l'en dégager à force, pour l'application et la suppression d'une force de freinage. Le module actionneur peut être retiré sous la forme d'une unité à partir d'un côté de la tête de frein, et d'une façon plus particulièrement préférable, à partir du côté de la tête de frein qui est à l'opposé de la pile de disques de freinage. Le vérin comprend un écrou de vérin, et le moteur électrique est relié selon une liaison motrice à une vis-mère, par exemple une vis à bille, par engagement fileté avec l'écrou de vérin, de sorte qu'une rotation de la vis-mère déclenche un déplacement linéaire de l'écrou en direction et à partir de la pile de disques de freinage. Le boîtier du module comprend un guide servant à guider l'écrou du vérin, et le guide et l'écrou du vérin possèdent respectivement des sections transversales polygonales définies par plusieurs surfaces latérales extérieures qui interfèrent entre elles en rotation de manière à limiter la rotation de l'écrou du vérin par rapport au boîtier. La publication internationale No WO 01/20188 décrit également un autre module actionneur électromécanique comprenant un boîtier, un vérin mobile linéairement, et une vis servant à déplacer linéairement le vérin, un écrou monté en rotation dans le boîtier et fonctionnellement engagé sur la vis afin qu'une rotation de l'écrou déclenche un déplacement linéaire de la vis de manière à solliciter le vérin pour qu'il soit mis dans un état d'engagement à force avec la pile de disques de freinage, un moteur électrique destiné à mettre en rotation l'écrou, et un dispositif anti-rotation servant à empêcher la rotation de la vis par rapport au boîtier lorsque l'écrou est mis en rotation afin de déclencher un déplacement linéaire de la vis. Cet agencement offre une plus grande course que des actionneurs de l'art antérieur sans nuire ni à la durabilité ni aux performances. Pour empêcher la pénétration de matières étrangères dans le boîtier au niveau de la vis, un soufflet est utilisé pour réaliser une étanchéité par rapport au boîtier et à la vis. Bien que ces actionneurs modulaires constituent une amélioration du point de vue de la facilité du remplacement, les actionneurs restent exposés à une contamination du fait de l'infiltration d'humidité et/ou de contaminants. A titre d'exemple, lorsqu'un vérin d'actionnement se déplace pendant le fonctionnement et/ou au cours du temps du fait de l'usure du matériau de freinage à frottement, l'actionneur respire lorsque le volume vide de l'actionneur varie. Cette respiration peut introduire à l'intérieur de l'actionneur de l'humidité et/ou des contaminants qui peuvent conduire à une usure et/ou à une panne prématurées de l'actionneur (par exemple un grippage). Des filtres peuvent dans certains cas constituer une solution appropriée, mais ne sont généralement pas efficaces pour éliminer de la vapeur d'eau. La présente invention fournit un système permettant de réduire ou d'éliminer la contamination d'actionneurs en fournissant une source d'air propre à l'actionneur. De ce fait, le volume vide de l'actionneur peut varier sans introduction d'humidité et/ou de contaminants dans l'actionneur, prolongeant ainsi potentiellement la durée de vie utile de l'actionneur et évitant les problèmes de fiabilité pouvant conduire à une immobilisation de l'aéronef. Par conséquent, un actionneur de frein comprend un boîtier, un organe mobile linéairement se déployant à partir du boîtier de façon à s'engager par compression sur un élément de freinage afin de provoquer une action de freinage et une paroi mobile qui définit une chambre fermée avec le boîtier de l'actionneur. La chambre fermée change de volume en réponse à un déplacement de l'organe mobile linéairement et la paroi se déplace de façon à compenser les variations de volume du vide du boîtier de l'actionneur. Plus précisément, la paroi mobile peut être un diaphragme qui forme une chambre en association avec le boîtier et l'organe mobile linéairement. De façon générale, le boîtier de l'actionneur peut être fermé hermétiquement, à l'exception d'un orifice d'entrée destiné à un fluide d'appoint provenant d'un dispositif fournisseur de fluide d'appoint qui comprend la paroi mobile. Le dispositif fournisseur de fluide d'appoint peut être un système à piston/cylindre ayant une première chambre raccordée au boîtier de l'actionneur et une seconde chambre ouverte sur l'atmosphère. Le système à piston/cylindre peut être monté éloigné de l'actionneur, et la première chambre peut être raccordée au boîtier de l'actionneur par l'intermédiaire d'un tuyau souple. Le système à piston/cylindre peut comporter une tige partant du cylindre, le degré de déploiement de la tige à partir du cylindre correspondant à un degré d'usure des freins. L'actionneur peut être un actionneur électrique comprenant un moteur électrique destiné à entraîner l'organe mobile linéairement.
Conformément à un autre aspect, un ensemble de freinage comprend une pile de disques de freinage et un ensemble formant actionneur destiné à appliquer une force de freinage à la pile de disques de freinage, l'ensemble formant actionneur comprenant au moins un module actionneur comportant un boîtier et un organe mobile linéairement se déployant à partir du boîtier afin de s'engager par compression sur la pile de disques de freinage. Une paroi mobile définit une chambre fermée avec le boîtier de l'actionneur dont le volume varie en réponse à un déplacement de l'organe mobile linéairement. La paroi mobile se déplace afin de compenser les variations de l'espace vide dans le boîtier de l'actionneur. Le boîtier de l'actionneur peut être globalement étanche, à l'exception d'un orifice d'entrée destiné à un fluide d'appoint provenant d'un dispositif fournisseur de fluide d'appoint qui comprend la paroi mobile. Le dispositif fournisseur de fluide d'appoint peut être un système à piston/cylindre comportant une première chambre raccordée au boîtier de l'actionneur, et une seconde chambre ouverte sur l'atmosphère. Le système à piston/cylindre peut avoir une tige se déployant à partir du cylindre, le degré de déploiement de la tige à partir du cylindre correspondant à un degré d'usure du frein. Le système à piston/cylindre peut être monté de manière éloignée de l'actionneur, et la première chambre peut être raccordée au boîtier de l'actionneur par un tuyau souple. L'actionneur peut comprendre une pluralité de modules actionneurs et le dispositif fournisseur de fluide d'appoint peut fournir un fluide d'appoint à plus d'un module actionneur. L'au moins un actionneur peut être un actionneur électrique comprenant un moteur électrique pour entraîner le vérin. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée présentée ci-après en référence aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue en perspective d'un frein électrique de l'art antérieur. La figure 2 est une vue en perspective d'un module actionneur du frein de l'art antérieur illustré sur la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe transversale du module actionneur de la figure 2 en une première position.
La figure 4 est une vue en coupe transversale du module actionneur de la figure 2 en une seconde position. La figure 5 est un schéma de principe d'un exemple de module actionneur conforme à l'invention, en une première position. La figure 6 est un schéma de principe de l'exemple de module actionneur de la figure 5, en une seconde position. La figure 7 est un schéma de principe de deux exemples de modules actionneurs partageant un système à piston/cylindre commun conformément à l'invention. La figure 8 est un schéma de principe d'un autre exemple de module actionneur conforme à l'invention. Étant donné que l'invention a été conçue et mise au point en vue d'être utilisée dans un système de freinage d'aéronef, elle ne sera décrite ici que dans ce contexte. Cependant, les principes de l'invention, selon leur acception la plus large, peuvent être adaptés à d'autres types de systèmes de freinage, par exemple dans des systèmes de freinage de trains. Se référant à présent en détail aux dessins et tout d'abord à la figure 1, un exemple de frein électrique est globalement indiqué en 10. Le frein 10 comprend de manière générale un ensemble formant actionneur de frein 11 et un puits thermique sous la forme d'une pile de disques de freinage 12. La pile de disques de freinage 12 peut être de conception classique ou autre, comprenant des éléments de frein fixes et des éléments de frein rotatifs qui sont intercalés et entourent un tube de couple ou équivalent (non représenté). Les éléments de freins fixes et rotatifs sont généralement sous la forme de disques stators 15 et de disques rotors 16. Les disques stators 15 sont typiquement raccordés par cannelures à un tube de couple 17 et les disques rotors 16 sont raccordés par cannelures à une roue (non représentée) à l'intérieur de la jante de la roue. Comme cela est classique, le raccordement par cannelures peut s'effectuer par une pluralité de cannelures ou de clavettes d'entraînement qui sont espacées sur le pourtour de la jante ou du tube de couple, afin de permettre un déplacement axial des disques rotors/stators pendant qu'ils sont maintenus sur la roue ou le tube de couple de manière à en empêcher toute rotation relative. La roue (non représentée) est typiquement supportée en rotation par un essieu (non représenté) au moyen de roulements mutuellement espacés dans le sens axial (non représentés). L'essieu forme donc un dispositif de montage de roue et est typiquement relié à la jambe ou au système de train d'atterrissage (non représenté) de l'aéronef. On trouvera des détails supplémentaires dans le brevet No. 6 662 907, cité ici dans sa totalité à titre de référence. L'ensemble formant actionneur de frein 11 comprend une tête de frein 18 qui peut également être désignée sous le nom de boîtier de frein ou, dans le cas présent, et de façon plus particulière, sous le nom de plaque de montage de frein. La plaque de montage de frein comporte une ouverture centrale 19 permettant le montage de la plaque de montage de frein sur l'essieu de train d'atterrissage ou sur un autre support de roue. Pour certaines applications, la plaque de montage de frein peut être formée de façon à faire partie intégrante de l'essieu ou d'un autre support de roue ou y être fixée de façon fixe (par exemple par des cannelures, des boulons, etc.) pour permettre un transfert direct du couple de freinage à l'essieu ou à un autre support de roue. Dans le mode de réalisation illustré, la plaque de montage de frein est supportée par l'essieu pour effectuer un mouvement de rotation limité, et la plaque de montage de frein est munie d'un bras 20 de reprise du couple. Le bras 20 de reprise du couple s'étend radialement et se comporte comme une interface de transfert de couple entre l'ensemble formant actionneur de frein et la structure de l'essieu/de la jambe/du système de train d'atterrissage. Plus précisément, le bras 20 de reprise du couple comporte un oeil 23 qui permet le raccordement d'une tige de freinage, elle-même raccordée à la structure de l'essieu/de la jambe/ du système de train d'atterrissage, de la manière classique, afin de permettre un transfert de couple du bras de reprise de couple à la structure de l'essieu/de la jambe/ du système de train d'atterrissage lorsqu'une force de freinage est appliquée à la pile de disques de freinage 12 par l'ensemble 11 formant actionneur de frein. La pile de disques 12 est typiquement placée entre un organe de contre-pression (non représenté) et la plaque de montage de frein 18. L'organe de contre-pression peut être formé d'une flasque radiale, à l'extrémité du tube de couple qui est opposée à la plaque de montage de frein, laquelle flasque radiale s'engage sur le dernier disque de freinage à l'extrémité extérieure de la pile de disques, généralement par utilisation d'une pluralité de plaquettes mutuellement espacées dans le sens de la circonférence. Des détails supplémentaires sont fournis dans le brevet U.S. No. 6 662 907. Une pression est appliquée à l'autre extrémité, ou extrémité intérieure, de la pile de disques 12 par le vérin 26 (figure 2) d'un ou plusieurs modules actionneurs 27 qui sont montés sur la plaque de montage de frein 18. Les modules actionneurs 27 sont de préférence montés selon un agencement circulaire autour de l'axe central de la plaque de montage de frein 18, les vérins actionneurs 26 étant généralement de préférence régulièrement espacés les uns des autres dans le sens de la circonférence et/ou les pistons étant agencés en paires diamétralement opposées. Les modules actionneurs peuvent être connectés par des moyens quelconques appropriés tels que des câbles, à un connecteur d'interface unique 30 auquel un connecteur complémentaire d'un câble de commande (non représenté) peut être connecté de façon amovible pour connecter le frein 10 à un dispositif de commande de frein (non représenté) se trouvant ailleurs. La plaque de montage de frein joue le rôle de plateforme permettant de monter les modules actionneurs et de fournir en contre-réaction les charges d'actionnement et de couple provenant du frein à une tige de frein d'aéronef ou à une autre structure de train d'atterrissage. Comme illustré sur la figure 2, le boîtier 34 de chaque module actionneur 27 peut être formé de plusieurs parties et ces parties peuvent être associées à des parties ou à des sections correspondantes du module actionneur. De façon générale, le module actionneur a une section d'entraînement de vérin 55, une section à moteur 56 et une section de transmission 57 reliant la section d'entraînement de vérin à la section à moteur. Ces sections peuvent être retirées les unes par rapport aux autres, comme on pourrait le souhaiter pour faciliter l'assemblage et/ou la remise en état du module actionneur. Se référant à présent aux figures 3 et 4, le module actionneur 27 illustré à titre représentatif comprend un moteur électrique 80, un train d'engrenages réducteur à étages multiples 81, et un ensemble 82 à vis à billes. Le moteur 80, le train d'engrenages 81 et l'ensemble 82 à vis à billes sont tous installés dans le boîtier 34 du module. Des roulements appropriés sont prévus pour les divers composants rotatifs. Un connecteur électrique peut être prévu sur le boîtier pour l'interfaçage entre le moteur et les circuits de commande.
L'ensemble 82 à vis à billes comprend un écrou à billes 90 ayant un engrenage 92 engrené avec l'extrémité de sortie du train d'engrenages 81. L'ensemble à vis à billes comprend en outre une vis à billes 94 qui se déplace linéairement lors de la rotation de l'écrou à billes, un organe de guidage anti-rotation 96 se prolongeant vers l'intérieur creux de la vis à billes, et un manchon de vérin 98 qui s'emboîte de façon télescopique sur une partie axialement extérieure de l'écrou à billes. La vis à billes et l'écrou à billes ont des gorges/filets en spirale respectifs et des billes associées permettant de convertir un mouvement de rotation en un mouvement linéaire. Par ailleurs, d'autres dispositifs de conversion d'un mouvement rotatif en un mouvement linéaire peuvent également être utilisés si cela est souhaitable, l'organe à mouvement linéaire coïncidant avec la vis à billes et fonctionnant à son extrémité extérieure comme un vérin d'actionnement. Dans l'ensemble à vis à billes illustré, l'alésage intérieur de la vis et le guide anti-rotation ont des sections transversales correspondantes non circulaires, par exemple polygonales, qui interfèrent entre elles en rotation de manière à limiter la rotation de la vis par rapport au boîtier. L'ensemble à vis à billes convertit le mouvement de rotation provenant du train d'engrenages en le mouvement linéaire à la sortie de l'actionneur. Des butées mécaniques peuvent être prévues pour limiter la course de la vis en translation, et une butée peut être utilisée comme indicateur de position absolue pour l'étalonnage de la position de la course de l'actionneur. La vis à billes se translatant se comporte comme un vérin actionneur et vient au contact de la pile de disques de freinage en carbone au travers d'un isolant. A titre d'exemple, l'ensemble à vis à billes 82 est représenté en position déployée sur la figure 4, la vis à billes 94 étant décalée axialement par rapport à sa position illustrée sur la figure 3. La vis peut être constituée d'Inconel pour des considérations thermiques. Par simple changement de l'ensemble à vis à billes, on peut facilement modifier la longueur de la course afin que l'actionneur puisse fonctionner sur de nombreux ensembles de freinage d'aéronefs différents ayant des longueurs de courses différentes. Le manchon de vérin 98, qui peut être fixé à l'extrémité de la vis à billes, constitue une enceinte étanche et peut également jouer le rôle d'interface isolante avec la pile de disques de freinage. Un joint d'étanchéité dynamique/racleur 100 est utilisé pour relier de façon étanche le manchon de vérin au boîtier afin d'empêcher que du fluide ne pénètre dans l'actionneur. Le manchon coulisse de façon télescopique sur la partie d'extrémité cylindrique de l'écrou de vérin avec un ajustement coulissant dans le boîtier. Le manchon a une longueur suffisante pour recouvrir la longueur de la vis qui dépassera du boîtier lors de son déploiement maximal, tout en présentant la même étendue que l'écrou de vérin.
On peut noter que la rotation du moteur 80 dans un sens déclenche un déploiement de la vis/du vérin lui permettant de s'engager sur la pile de disques de freinage en la comprimant, alors qu'une rotation en sens opposé déclenchera une rétraction du vérin, par exemple pour supprimer la force de freinage. A une position quelconque donnée du vérin, le train d'engrenages peut être verrouillé par le frein à maintien bistable si le train d'engrenages ou le moteur est ainsi équipé. Cela est par exemple souhaitable pour maintenir le vérin en position déployée en appliquant une force de freinage à la pile de disques de freinage lors du parcage de l'avion, en maintenant ainsi le frein en prise pour éviter tout mouvement de l'aéronef. Malgré le fait que le module actionneur 27 puisse être globalement étanche, le déploiement de la vis ou du vérin à partir du boîtier d'actionneur lors d'opérations de freinage laisse un vide à l'intérieur du boîtier 34 qui conduit à l'aspiration d'air à l'intérieur du module actionneur 27. Cet air peut contenir de la vapeur d'eau et/ou des contaminants pouvant conduire à une usure prématurée et/ou nécessiter un remplacement ou une réparation plus fréquents du module actionneur 27.
Se référant aux figures 5 et 6 et conformément à l'invention, celles-ci illustrent schématiquement un module actionneur 27 tel que décrit ci-dessus, avec une paroi mobile qui compense les variations de volume du vide V du boîtier 34 de l'actionneur afin de réduire ou d'éliminer toute contamination du boîtier de l'actionneur par de la poussière, de l'humidité, etc.
Dans le mode de réalisation illustré, un système à piston et cylindre 102 fournit une source de fluide d'appoint propre qui peut être un liquide ou un gaz, au module actionneur 27. Le système à piston et cylindre comprend un piston 106 (par exemple une paroi mobile) supporté à l'intérieur d'un cylindre 110 de façon à effectuer un déplacement axial coulissant. Le piston 106 divise le cylindre 110 en des première et seconde chambres 114 et 118 qui sont globalement isolées de façon étanche l'une de l'autre. A cet égard, un joint d'étanchéité (non représenté) peut typiquement être prévu pour fermer hermétiquement le piston 106 suivant le diamètre intérieur du cylindre 110.
La première chambre 114 du système à piston/cylindre 102 est raccordée par l'intermédiaire d'un fluide à l'intérieur du boîtier 34 du module actionneur 27 au moyen d'un tube 116 ou de tout autre conduit approprié. La seconde chambre 118 est ouverte sur l'atmosphère, par exemple par l'intermédiaire d'un orifice 122. Par conséquent, l'air est libre d'entrer dans la seconde chambre 118 et d'en sortir en réponse à un déplacement du piston 106 à l'intérieur du cylindre 110. Bien que la seconde chambre 118 soit illustrée comme étant ouverte sur l'atmosphère, elle pourrait par exemple en variante être raccordée à un réservoir de fluide ou à une autre source de fluide. Si elle s'ouvre sur l'atmosphère, un ou plusieurs trous de drainage pourraient être prévus pour drainer le liquide s'accumulant depuis la seconde chambre 118. Se référant à la figure 6, lors du fonctionnement du module actionneur 27, la vis à billes 94 se décale axialement à l'intérieur du boîtier 34. Ce décalage axial conduit à une variation du volume du vide V à l'intérieur du boîtier 34 et provoque l'apparition de pressions négatives et positives respectives à l'intérieur du boîtier 34.
Antérieurement, ces différentiels de pression étaient typiquement égalisés par introduction ou expulsion d'air ambiant, d'humidité, de contaminants, etc., à l'intérieur du boîtier 34 de l'actionneur. Conformément à l'invention, le système à piston/cylindre 104 fournit un fluide d'appoint 104 en circuit fermé au module d'actionneur 27 pour ainsi permettre au module actionneur 27 de respirer sans induire la présence d'humidité et/ou de contaminants à l'intérieur du boîtier 34. C'est ainsi par exemple que lorsque le volume du vide V du module actionneur 27 croît du fait d'une pression négative, du fluide est aspiré à l'intérieur du boîtier 34 de l'actionneur à partir de la chambre 114 du système à piston/cylindre 104. Si le volume du vide du module actionneur 27 décroît, la pression positive qui en résulte conduit à l'expulsion de fluide du boîtier 34 vers la chambre 114. On peut noter que le fluide (par exemple l'air) présent dans la première chambre 114 est globalement isolé de contaminants ambiants tels que de l'humidité et des particules, et constitue donc une source de fluide d'appoint propre fournie au module actionneur 27. Au fur et à mesure, le matériau de frottement du frein s'use, cela conduisant à une augmentation globale du volume du vide V du boîtier 34 de l'actionneur, la vis 84 sortant de plus en plus du boîtier 34. Par conséquent, le volume de la chambre 114 tend à diminuer de façon à compenser l'augmentation de volume du vide V.
Une tige de piston 128 sortant du cylindre 108 peut être disposée de la façon illustrée pour fournir une indication visuelle de l'état d'usure du frein en fonction de la longueur de la tige de piston 128 se déployant à partir du cylindre 110, le degré de déploiement de la tige par rapport au cylindre correspondant à un degré d'usure du frein.
A titre d'exemple, la tige de piston 128 peut comporter des graduations 132, comme illustré, correspondant à divers niveaux d'usure. On peut considérer que la tige de piston 128 illustrée sur la figure 5 indique un faible degré d'usure. A mesure que l'usure croît et que le tige de piston 128 se décale vers la gauche, comme illustré sur la figure 6 (c'est-à-dire à l'intérieur du cylindre 110), une moins grande partie de la tige de piston 128 sort du boîtier, indiquant ainsi une usure plus prononcée. Un capteur (non représenté) peut être prévu pour détecter la position de la tige de piston 128 afin de détecter l'usure du frein. Cet indicateur d'usure du frein peut typiquement être prévu en plus d'indicateurs et/ou de capteurs classiques d'usure des freins, ou de façon à fournir un indicateur visuel simple de l'usure des freins utile pendant une inspection des freins. De tels indicateurs pourraient être placés en un certain point d'un aéronef pouvant par exemple être facilement observé par le personnel d'entretien. Se référant à présent à la figure 7, celle-ci illustre un autre exemple de mode de réalisation conforme à la présente invention. Dans ce mode de réalisation, deux modules actionneurs 27 partagent un système à piston/cylindre commun 102. On peut noter qu'un nombre pratiquement quelconque de modules actionneurs 27 pourraient partager un système à piston/cylindre commun 102, sous réserve que ce système à piston/cylindre ait des dimensions appropriées.
Sur la figure 8, on a illustré un autre exemple de module actionneur 27. Le module actionneur 27 est identique aux modules actionneurs des figures 5 et 6, à l'exception du dispositif fournisseur de fluide d'appoint en boucle fermée. Sur la figure 8, un diaphragme 134 est prévu au lieu du système à piston/cylindre.
Le diaphragme 134, comme cela peut être noté, est configuré de façon à se déformer en réponse à des variations de pression se produisant à l'intérieur du boîtier 34 de l'actionneur du fait d'une variation de volume du vide V à l'intérieur de celui-ci, cela conduisant à un apport de fluide d'appoint dans le boîtier 34 de l'actionneur. Par conséquent, le diaphragme 134 fonctionne d'une façon très semblable au système à piston/cylindre 102 des figures 5 et 6 en fournissant une source de fluide d'appoint à l'actionneur afin d'en éviter la contamination. On peut noter que le diaphragme 134 pourrait être solidaire du boîtier 34 de l'actionneur en en constituant par exemple une partie, et qu'un indicateur d'usure des freins pourrait être prévu, le degré de déformation du diaphragme correspondant à un degré d'usure des freins. Bien que l'invention ait été illustrée et décrite en référence à un certain ou à certains mode(s) de réalisation, diverses transformations et modifications pourront bien sûr apparaître à l'homme de l'art à la lecture du présent fascicule et des dessins annexés. En ce qui concerne plus particulièrement les diverses fonctions réalisées par les éléments décrits ci-dessus (composants, ensembles, dispositifs, compositions, etc.), les termes (y compris lorsqu'on fait référence à un "moyen") utilisés pour décrire ces éléments sont réputés correspondre, sauf indication contraire, à un élément quelconque qui réalise la fonction spécifiée pour l'élément décrit (c'est-à-dire qui est fonctionnellement équivalent), même s'il n'est pas structurellement équivalent à la structure présentée qui réalise la fonction dans l'exemple ou les exemples de mode(s) de réalisation de l'invention. Par ailleurs, alors qu'une caractéristique particulière de l'invention peut avoir été décrite ci-dessus en ce qui concerne un ou plusieurs mode(s) de réalisation illustré(s), cette caractéristique peut être combinée à une ou plusieurs autres caractéristiques des autres modes de réalisation, selon ce qui peut paraître souhaitable et avantageux pour une application quelconque donnée ou particulière.

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS1. Actionneur destiné à un frein comprenant un boîtier, un organe mobile linéairement se déployant à partir du boîtier pour s'engager par compression sur un élément de freinage afin de déclencher une action de freinage, et une paroi mobile qui définit une chambre fermée avec le boîtier de l'actionneur, la chambre fermée changeant de volume en réponse à un déplacement de l'organe mobile linéairement, de sorte que la paroi se déplace afin de compenser les variations de volume d'un vide du boîtier de l'actionneur.
  2. 2. Actionneur selon la revendication 1, dans lequel le boîtier de l'actionneur est globalement étanche à l'exception d'un orifice d'entrée destiné à un fluide d'appoint provenant d'un dispositif fournisseur de fluide d'appoint qui comprend la paroi mobile.
  3. 3. Actionneur selon la revendication 2, dans lequel le dispositif fournisseur de fluide d'appoint est un système à piston/cylindre ayant une première chambre raccordée au boîtier de l'actionneur et une seconde chambre ouverte sur l'atmosphère.
  4. 4. Actionneur selon la revendication 3, dans lequel le système à piston/cylindre est monté éloigné de l'actionneur, et dans lequel la première chambre est raccordée au boîtier de l'actionneur par un tuyau souple.
  5. 5. Actionneur selon la revendication 3, dans lequel le système à piston/cylindre comporte une tige se déployant à partir du cylindre, et dans lequel le degré de déploiement de la tige à partir du cylindre correspond à un degré d'usure du frein.
  6. 6. Actionneur selon la revendication 1, dans lequel l'actionneur est un actionneur électrique comprenant un moteur électrique destiné à entraîner l'organe mobile linéairement. 30
  7. 7. Actionneur selon la revendication 1, dans lequel la paroi mobile est un diaphragme qui forme une chambre avec le boîtier et l'organe mobile linéairement.
  8. 8. Ensemble de freinage comprenant une pile de disques de freinage ayant un axe central et au moins un actionneur selon la revendication 1 pour appliquer une pression de freinage à la pile de disques de freinage.
  9. 9. Ensemble de freinage comprenant une pile de disques de freinage et un ensemble formant actionneur destiné à appliquer une force de freinage à la pile de disques de freinage, l'ensemble formant actionneur comprenant au moins un module actionneur ayant un boîtier et un organe mobile linéairement se déployant à partir du boîtier pour s'engager par compression sur la pile de disques de freinage, et une paroi mobile qui définit une chambre fermée avec le boîtier de l'actionneur, la chambre fermée changeant de volume en réponse à un déplacement de l'organe mobile linéairement, de sorte que la paroi mobile se déplace de manière à compenser des variations de volume d'un vide du boîtier de l'actionneur.
  10. 10. Ensemble de freinage selon la revendication 9, dans lequel le boîtier de l'actionneur est globalement étanche à l'exception d'un orifice d'entrée destiné à un fluide d'appoint provenant d'un dispositif fournisseur de fluide d'appoint qui comprend la paroi mobile.
  11. 11. Ensemble de freinage selon la revendication 10, dans lequel le dispositif fournisseur de fluide d'appoint est un système à piston/cylindre ayant une première chambre raccordée au boîtier de l'actionneur et une seconde chambre ouverte sur l'atmosphère.
  12. 12. Ensemble de freinage selon la revendication 11, dans lequel le système à piston/cylindre comporte une tige se déployant à partir du cylindre, et dans lequel le degré de déploiement de la tige à partir du cylindre correspond à un degré d'usure du frein.
  13. 13. Ensemble de freinage selon la revendication 11, dans lequel le système à piston/cylindre est monté éloigné de l'actionneur, et dans lequel la première chambre est raccordée au boîtier de l'actionneur par un tuyau souple.
  14. 14. Ensemble de freinage selon la revendication 9, dans lequel l'actionneur comprend une pluralité de modules actionneurs, et dans lequel le dispositif fournisseur de fluide d'appoint fournit un fluide d'appoint à plus d'un module actionneur.
  15. 15. Ensemble de freinage selon la revendication 9, dans lequel l'au moins un actionneur est un actionneur électrique comprenant un moteur électrique destiné à entraîner le vérin.
  16. 16. Ensemble de freinage selon la revendication 9, dans lequel la paroi mobile est un diaphragme qui forme une chambre en association avec le boîtier et l'organe mobile linéairement.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9562579B2 (en) * 2014-10-29 2017-02-07 Goodrich Corporation Vented EMA with desiccant
US9995353B2 (en) * 2015-12-21 2018-06-12 Goodrich Corporation Modified actuator design to improve load distribution and damping
US11396285B2 (en) * 2020-07-09 2022-07-26 Goodrich Corporation Systems and methods for measuring brake wear

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3823758A (en) * 1970-12-03 1974-07-16 Allen Electric Equipment Co Actuator assembly
US4432440A (en) * 1979-07-30 1984-02-21 Goodyear Aerospace Corporation Electrically actuated aircraft brakes
US4567967A (en) * 1979-07-30 1986-02-04 Goodyear Aerospace Corporation Electrically actuated aircraft brakes
US4381049A (en) * 1979-07-30 1983-04-26 Goodyear Aerospace Corporation Electrically actuated aircraft brakes
US4542809A (en) * 1979-07-30 1985-09-24 Goodyear Aerospace Corporation Electrically actuated aircraft brakes
US4865162A (en) * 1986-12-15 1989-09-12 Opus Acquisition Corporation Electrically actuated aircraft brakes
NL8801948A (nl) * 1988-08-04 1990-03-01 Haan Mechatronics Lineaire actuator.
DE3903306A1 (de) * 1989-02-04 1990-08-09 Teves Gmbh Alfred Reibbelag-warneinrichtung
US5361877A (en) * 1993-07-07 1994-11-08 Graham John M Diaphragm-type pneumatic brake actuator with closing valve
US6095293A (en) * 1998-02-13 2000-08-01 The B. F. Goodrich Company Aircraft brake and method with electromechanical actuator modules
US6119821A (en) * 1998-12-23 2000-09-19 Giant Manufacturing Co., Ltd. Hydraulic compensation device for compensating a positional deviation of a brake pad
JP2002340131A (ja) * 2001-05-15 2002-11-27 Nsk Ltd ボールねじ
DE602005023612D1 (de) * 2004-06-04 2010-10-28 Goodrich Corp Elektrische bremse für luftfahrzeug
US20080141803A1 (en) * 2006-10-26 2008-06-19 Honeywell International, Inc. Electromechanical linear actuator including an environmental control and air management system

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