FR2957393A1

FR2957393A1 - Disque de frein biseaute

Info

Publication number: FR2957393A1
Application number: FR1059168A
Authority: FR
Inventors: John Joseph Enright
Original assignee: Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2011-09-16
Anticipated expiration: 2030-11-05
Also published as: FR2957393B1; US20110220763A1; US10040543B2; GB2480801B; GB201006635D0; GB2480801A

Abstract

L'invention concerne un empilage de frein comprenant une section périphérique annulaire intérieure disposée fondamentalement le long d'un premier plan radial se prolongeant perpendiculairement à un axe d'une roue, et une paroi latérale de stator (20) comportant une première surface de contact (24a, 24b) de stator présentant une partie en pente qui s'écarte du plan radial défini. L'empilage de frein comprend en outre un rotor (10) comprenant une section périphérique annulaire extérieure disposée fondamentalement le long d'un second plan radial se prolongeant perpendiculairement à l'axe de la roue, et une paroi latérale de rotor comportant une première surface de contact (14a, 14b) de rotor d'une forme complémentaire à celle de ladite première surface de contact (24a, 24b) de stator, où le stator (20) et le rotor (10) sont intercalés. L'invention concerne également un système de freinage pour avions comprenant l'empilage de frein ainsi qu'un disque de frein appartenant à l'empilage de frein.

Description

-1 - DISQUE DE FREIN BISEAUTE

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne d'une manière générale un disque de frein biseauté, et plus particulièrement, des rotors et stators comportant des surfaces de friction configurées de telle sorte que les rotors et les stators demeurent fondamentalement au centre au cours du freinage.

CONTEXTE DE L'INVENTION 1 o Les roues et les systèmes de freinage des avions comprennent en général un support de roue non rotatif, une roue montée en rotation sur le support de roue et un puits de chaleur de frein (ou empilage de frein) pourvu de disques de frein en alternance (par ex. rotors et stators) montés par rapport au support de roue et à la roue pour permettre le mouvement axial par 15 rapport à la roue. En général, chaque disque de rotor est couplé à la roue pour la rotation de la roue autour de l'axe de rotation de la roue, et chaque disque de stator est couplé au support de roue d'une manière non rotative. Un plateau d'extrémité est prévu au niveau de l'une des extrémités de l'empilage de frein et un plateau de pression est prévu au niveau de 20 l'extrémité opposée de l'empilage de frein. Les rotors et les stators sont intercalés entre le plateau d'extrémité et le plateau de pression de telle sorte qu'on ne puisse trouver deux rotors ou deux stators adjacents les uns aux autres. Un vérin actionneur est configuré pour appliquer une pression sur le plateau de pression, ceci comprimant l'empilage de frein afin 25 d'amener les disques de frein à s'engager par friction, pour effectuer le freinage de la roue. Les disques de frein sont généralement de forme annulaire, avec une épaisseur dans le sens axial et un diamètre dans le sens radial, par rapport à l'axe autour duquel tourne la roue. Un essieu est configuré pour traverser 30 une ouverture annulaire dans les disques de frein. Les disques de frein comportent chacun deux surfaces de friction : l'une faisant face axialement au plateau d'extrémité et l'autre faisant face axialement au plateau de pression. Une ligne normale à chacune des surfaces de friction est fondamentalement parallèle à l'axe autour duquel tourne la roue, de telle 35 sorte qu'un plan dans lequel se situe chaque disque de frein est fondamentalement orthogonal par rapport à l'axe autour duquel tourne la roue. 2957393 -2- Dans les empilages de frein existants, lorsque l'actionneur applique une pression sur le plateau de pression et comprime l'empilage de frein, les forces de friction entre les disques de frein peuvent induire des vibrations indésirables dans le système de freinage. Les vibrations notamment dans 5 le carter de frein, l'essieu, et la tige de frein peuvent atteindre des niveaux indésirables au cours du freinage. Etant donné que les surfaces de friction des disques de frein sont fondamentalement parallèles l'une à l'autre, des vibrations dues au voile des disques peuvent se produire, telles que des vibrations en tourbillon et des vibrations cycloïdales des rotors. Dans 1 o certains systèmes de freinage hydrauliques existants, des orifices sont prévus pour faciliter l'amortissement des vibrations en tourbillon. En plus d'augmenter le poids du système de freinage, les orifices ajoutent un retard de réponse hydraulique dans la modulation d'anti patinage, en augmentant le temps de réponse nécessaire. 15 De surcroît, dans les systèmes de freinage existants, lorsque l'actionneur applique une pression à l'empilage de frein, les disques de frein peuvent bouger latéralement et entraîner ainsi des conditions d'usure inégales des disques de frein. Des tentatives ont été mises en oeuvre pour réduire l'usure irrégulière en usinant des rainures d'usure dans les disques de frein 20 en cours de fabrication mais cette exigence de production supplémentaire augmente les coûts en raison des opérations d'usinage supplémentaires à effectuer. Ce procédé de production supplémentaire diminue également le plan d'usure disponible du frein. En général, les plateaux d'extrémité existants présentent un profil conique 25 ou biseauté s'écartant de l'empilage de frein et des rondelles peuvent être utilisées pour le rapprochement avec l'empilage de frein afin d'établir un contact avec le disque de frein avoisinant le plateau d'extrémité. Cette configuration diminue l'espace disponible pour les disques de frein et accroît le poids du fait de la longueur des rondelles. 30 En conséquence, un empilage de frein avec des vibrations moindres au cours du freinage est souhaitable, et des rotors et des stators configurés pour demeurer fondamentalement au centre lors du freinage sont également souhaitables. De plus, il est également souhaitable de réduire le poids et l'usure inégale du frein et d'augmenter le temps de réponse de 35 l'anti patinage dans les systèmes de freinage.

DESCRIPTION DE L'INVENTION Dans un mode de réalisation, un empilage de frein comprend un stator présentant une section périphérique annulaire intérieure disposée fondamentalement le long d'un premier plan radial se prolongeant perpendiculairement à un axe d'une roue, et une paroi latérale de stator comportant une première surface de contact de stator, cette première surface de contact de stator présentant une partie en pente qui s'écarte du plan radial défini par ladite section périphérique annulaire intérieure. L'empilage de frein comprend en outre un rotor présentant une section 1 o périphérique annulaire extérieure disposée fondamentalement le long d'un second plan radial se prolongeant perpendiculairement à l'axe de la roue, et une paroi latérale de rotor comportant une première surface de contact de rotor d'une forme complémentaire à celle de la première surface de contact de stator, où le stator et le rotor sont intercalés. 15 [0009] En outre, conformément à un mode de réalisation, un disque de frein peut être décrit comme présentant un premier rayon d'une surface de friction au niveau d'une première position axiale, et un second rayon de la surface de friction au niveau d'une seconde position axiale, où le premier rayon est différent du second rayon. Le disque de frein peut être constitué 20 d'un disque de frein à tronc elliptique et/ou d'un disque de frein tronconique. Le disque de frein est doté d'un axe de rotation orthogonal par rapport à un plan de rotation, où le disque de frein tourne fondamentalement dans le plan de rotation, et la surface de friction se situe à un angle aigu par rapport au plan de rotation. Le disque peut également 25 être doté d'un axe de rotation, où une ligne tangente à la surface de friction intersecte l'axe de rotation à un angle autre que 90 degrés. Par ailleurs, le disque de frein peut être dépourvu de rainures d'usure. [0010] Selon les divers modes de réalisation, un système de freinage pour avions comprend un rotor d'avion orienté sur un plan orthogonal par 30 rapport à un axe de rotation, et un stator d'avion qui s'imbrique avec le rotor d'avion, où une surface de friction du stator n'est pas orthogonale à l'axe de rotation. Le rotor de l'avion comporte une surface de friction de rotor qui n'est pas orthogonale à l'axe de rotation, et la surface de friction de rotor s'imbrique avec la surface de friction de stator pour faciliter le 35 maintien du rotor et du stator de l'avion fondamentalement au centre au cours d'une opération de freinage. Un actionneur peut être utilisé pour comprimer l'empilage de frein, et un rotor et un stator dans l'empilage de frein demeurent fondamentalement au centre en réponse à la compression de l'empilage de frein par l'actionneur.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Le système et/ou le procédé seront mieux compris en se reportant aux figures et à la description suivante. Des descriptions non limitatives et non exhaustives sont fournies en référence aux figures ci-dessous. Les éléments sur les figures ne sont pas nécessairement à l'échelle, l'accent étant plutôt mis sur les principes d'illustration. Sur les figures, les mêmes 1 o numéros de référence peuvent se référer aux mêmes pièces dans les différentes figures, sauf indication contraire. La FIG. 1A représente une vue en perspective d'un rotor selon un mode de réalisation la FIG. 1B représente une vue en coupe d'un rotor selon un mode de 15 réalisation la FIG. 2A représente une vue en perspective d'un stator selon un mode de réalisation la FIG. 2B représente une vue en coupe d'un stator selon un mode de réalisation 20 la FIG. 3A représente une vue en perspective d'un plateau d'extrémité selon un mode de réalisation ; la FIG. 3B représente une vue en coupe d'un plateau d'extrémité selon un mode de réalisation ; la FIG. 4A représente une vue en perspective d'un plateau de pression 25 selon un mode de réalisation ; la FIG. 4B représente une vue en coupe d'un plateau de pression selon un mode de réalisation ; la FIG.5 représente une vue en perspective d'un empilage de frein selon un mode de réalisation ; 30 la FIG.6 représente une vue en coupe d'un stator à tronc elliptique selon un mode de réalisation ; la FIG.7 représente une vue en coupe d'un stator tronconique selon un mode de réalisation, et la FIG. 8 représente les résultats des tests pour un puits de chaleur de 35 base et un puits de chaleur biseauté selon un mode de réalisation.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE 2957393 -5- La description détaillée des différents modes de réalisation fait ici référence aux figures jointes, qui représentent différents modes de réalisation et de mise en oeuvre, cela à titre d'illustration et de meilleur mode, mais sans limitation. Bien que ces modes de réalisation soient décrits suffisamment 5 en détail pour permettre à l'homme du métier de mettre en pratique ces modes de réalisation, il doit être entendu que d'autres modes de réalisation peuvent être mis en oeuvre et que des modifications mécaniques ou autres peuvent être apportées sans s'écarter de l'esprit et du cadre de l'invention. En outre, toute référence à un mode de réalisation en particulier vaut pour la pluralité des modes de réalisation, et toute référence à plus d'un composant peut s'applique à comprendre un mode de réalisation distinct. Également, toute référence à des pièces attachées, fixées, reliées ou similaires peut inclure toutes options permanentes, amovibles, temporaires, partielles, entières et/ou toutes autres options de fixation éventuelles. De plus, toute référence à la mention sans contact (ou à des mentions similaires) peut inclure un contact réduit ou minimal. Enfin, si les divers modes de réalisation décrits ici peuvent être mis en oeuvre dans le contexte d'un avion, il doit être entendu que les systèmes et procédés évoqués ici peuvent être incorporés à tout appareil nécessitant un frein ou comportant une roue, ou à tout véhicule, notamment aux avions, aux trains, aux bus et aux automobiles, etc. Les divers modes de réalisation du disque de frein et de l'empilage de frein comprennent les caractéristiques décrites ci-après et en particulier celles définies dans les revendications. La description qui suit et les dessins joints exposent en détail certains modes de réalisation illustratifs de l'invention. Ces modes de réalisation représentent à titre indicatif quelques-unes uniquement des différentes manières dont les principes décrits ici peuvent être employés. D'autres objets, avantages et caractéristiques innovantes seront mis en évidence par la description détaillée qui suit, associée aux dessins. Divers modes de réalisation concernent un empilage de frein ou puits de chaleur, encore appelé refroidisseur de frein, comportant des rotors et des stators interposés entre un plateau d'extrémité et un plateau de pression. Les rotors sont configurés pour tourner avec une roue autour d'un essieu, et les stators et le plateau de pression sont configurés pour demeurer stationnaires par rapport à l'essieu. Pour réaliser le freinage, une pression est appliquée par un actionneur contre le plateau de pression, ceci comprimant les rotors et les stators au sein de l'empilage de frein contre le 2957393 -6- plateau d'extrémité et amenant les surfaces de friction sur le plateau de pression, le plateau d'extrémité, les rotors et les stators à s'engager. Pour réduire ou minimiser les vibrations au cours du freinage, différentes géométries des disques de frein peuvent être utilisées en vue de faciliter le 5 maintien des disques de frein au centre lors de l'opération de freinage. Par exemple, les rotors et la roue tournent autour d'un axe de rotation passant fondamentalement au centre de l'essieu, des rotors, des stators, du flasque arrière et du plateau de pression. Les vibrations dues au voile, telles que les vibrations en tourbillon et/ou les vibrations cycloïdales des rotors 1 o peuvent être minimisées au cours du freinage en maintenant l'axe de rotation fondamentalement au centre des disques de frein. Le maintien des disques de frein en position de centrage par le maintien de l'axe de rotation fondamentalement au centre des disques de frein (c'est-à-dire colinéaire avec l'axe médian des disques de frein) contribue en outre à réduire l'usure 15 inégale du frein pouvant résulter du décentrage des disques de frein au freinage. Selon les différents modes de réalisation, les surfaces sur les disques de frein peuvent présenter un certain angle, être biseautées, incurvées, inclinées, etc. pour faciliter l'imbrication des disques de frein les uns avec 20 et/ou dans les autres en vue de maintenir les disques de frein centrés. Par exemple, un disque de frein peut être profilé à la façon d'une rondelle Belleville, ou d'une rondelle élastique de type cuvette, présentant une forme tronconique. Avec les disques de frein voisins profilés de la même manière et imbriqués de façon à s'assembler, les faces biseautées des 25 disques facilitent le maintien des disques de frein fondamentalement au centre. Il doit être entendu que de nombreuses configurations et géométries des disques de frein peuvent contribuer à maintenir les disques de frein fondamentalement au centre lors d'une opération de freinage, et toutes ces 30 configurations sont envisagées dans le cadre de la présente invention. Par exemple, les géométries des disques de frein peuvent inclure un tronc présentant diverses formes tridimensionnelles, telles que des sphères, des ellipsoïdes et des paraboloïdes. Des disques de frein présentant une géométrie configurée pour faciliter le maintien au centre des disques de 35 frein imbriqués, y compris une géométrie de toute section de toute forme tridimensionnelle, sont envisagés dans le cadre de la présente invention. Dans la description et les revendications, bien que la géométrie des disques de frein puisse être décrite ou revendiquée par rapport à une géométrie particulière, telle que « à tronc elliptique », cette terminologie ne se limite pas à la description ou à la revendication du tronc d'un ellipsoïde ou à toute autre géométrie particulière, sauf indication contraire. Au contraire, pour des raisons de simplicité, un seul terme peut être utilisé pour se référer à toute géométrie pour un disque de frein qui contribue à faciliter l'imbrication des disques de frein et à maintenir les disques de frein fondamentalement au centre par rapport aux disques de frein voisins et/ou par rapport à l'axe de rotation des rotors. Selon les divers modes de réalisation, la géométrie des disques de frein 1 o faisant l'objet de la présente invention peut être décrite par rapport aux vues en coupe des disques de frein (par exemple, FILS.

1A-4B). Ces vues en coupe facilitent l'explication des modes de réalisation décrits, mais il doit être entendu que les vues en coupe se rapportent aux disques de frein tridimensionnels représentés.

15 Selon un mode de réalisation, et en référence aux FILS.

1A et 1 B, un rotor 10 est généralement de forme annulaire, et comporte des surfaces de friction 14a, 14b, un axe médian 12, et une pluralité de cannelures ou de clavettes d'entraînement 11 qui facilitent le calage du rotor 10 sur la roue. Comme représenté sur les FILS.

1A et 1B, le rotor 10 est de forme 20 tronconique, les surfaces de friction 14a, 14b sur les vues en coupe étant biseautées de telle sorte que l'axe médian 12 n'est pas orthogonal par rapport aux surfaces de friction 14a, 14b. Dans le mode de réalisation illustré sur les FILS.

2A et 2B, un stator 20 est généralement de forme annulaire, et comporte des surfaces de friction 24a, 25 24b, un axe médian 22, et une pluralité de cannelures ou de clavettes d'entraînement 21 qui facilitent le calage du stator 20 sur un tube de torsion ou un autre élément configuré pour empêcher la rotation du stator 20 par rapport à l'essieu de roue. Comme illustré sur les FILS.

2A et 2B, le stator 20 est également de forme tronconique, les surfaces de friction 24a, 30 24b sur les vues en coupe étant biseautées de telle sorte que l'axe médian 22 n'est pas orthogonal par rapport aux surfaces de friction 24a, 24b. Les liaisons cannelées dans le stator et/ou le rotor peuvent être réalisées par une pluralité de clavettes d'entraînement espacées autour de la circonférence de la jante de roue/du tube de torsion pour permettre le 35 débattement axial des disques du rotor/stator tout en empêchant la rotation du stator mais en permettant celle du rotor par rapport à l'essieu. Selon les divers modes de réalisation, le rotor 10 et le stator 20 peuvent être configurés pour s'imbriquer l'un avec et/ou dans l'autre pour maintenir 2957393 -8- les axes centraux 12, 22 colinéaires avec l'axe de rotation du rotor 10 - c'est-à-dire pour maintenir le rotor 10 et le stator 20 au centre au cours de l'opération de freinage. Par exemple, en référence à la FIG. 5, les rotors 10 et les stators 20 sont intercalés de telle façon que les rotors 10 et les 5 stators 20 soient en alternance au sein de l'empilage de frein 5. Dans une telle configuration, la surface de friction 14b de rotor 10 est configurée pour assurer l'interface avec la surface de friction 24a de stator 20 de façon à réduire avantageusement les vibrations et l'usure inégale dues au mouvement latéral des disques de frein. De plus, les disques de frein 1 o biseautés peuvent être configurés pour exercer un effet de ressort Belleville lorsqu'ils s'imbriquent, de façon à amortir ainsi la force de freinage lorsque les disques fléchissent. Selon un mode de réalisation, et en référence aux FIGS.

3A et 3B, un plateau d'extrémité 30 est généralement de forme annulaire et comporte 15 une surface de friction 34 configurée pour assurer l'interface avec une surface de friction 14a du rotor 10 ou la surface de friction 24a du stator 20. Par exemple, la surface de friction 34 peut être biseautée selon le même degré que la surface de friction 14a, 14b, 24a ou 24b de sorte que des forces de friction se développent entre le plateau d'extrémité 30 et le rotor 20 10 ou le stator 20 au cours d'une opération de freinage. Le plateau d'extrémité 30 peut comporter des parties de réception pour rondelles 38 configurées pour recevoir des rondelles de torsion espacées sur la circonférence (non représentées). Dans une configuration où l'angle des disques de frein est extérieur, la distance entre le plateau d'extrémité 30 et 25 le rotor d'extrémité 10 peut alors être plus courte que dans les empilages de frein existants, et les rondelles de torsion peuvent être plus courtes que celles utilisées dans des empilages de frein avec des surfaces de friction non biseautées sur les disques de frein. En référence aux FIGS.

4A et 4B, un plateau de pression 40 selon un 30 mode de réalisation est généralement de forme annulaire et comporte une surface de friction 44 configurée pour assurer l'interface avec une surface de friction 14a du rotor 10 ou la surface de friction 24a du stator 20. Par exemple, la surface de friction 44 peut être biseautée selon le même degré que la surface de friction 14a, 14b, 24a ou 24b de sorte que des forces de 35 friction se développent entre le plateau de pression 40 et le rotor 10 ou le stator 20 au cours d'une opération de freinage. Le plateau de pression 40 comporte en plus une surface pour actionneur 46 configurée pour recevoir un actionneur de freinage qui exerce une force sur le plateau de pression 2957393 -9- 40 pour comprimer les rotors 10 et les stators 20 afin de faciliter le freinage de la roue. Bien qu'il doive être entendu que les rotors 10 et les stators 20 sont interposés entre le plateau de pression 40 et le plateau d'extrémité 30, soit un rotor 10 soit un stator 20 peut être adjacent au plateau d'extrémité 5 30 ou au plateau de pression 40, et le même type de disque de frein peut être adjacent à la fois au plateau d'extrémité 30 et au plateau de pression 40 dans un mode de réalisation. Selon les divers modes de réalisation, les disques de frein faisant l'objet de la présente invention peuvent être avantageusement configurés pour 1 o comporter des surfaces de friction à un angle prédéterminé par rapport au plan de rotation des disques de frein. Par exemple, en se référant à nouveau à la FIG.

1 B, le rotor 10 peut être configuré pour tourner dans un plan de rotation orthogonal à l'axe médian 12. Les surfaces de friction 14a, 14b du rotor 10 sont configurées pour être biseautées à un angle 15 prédéterminé par rapport au plan de rotation du rotor 10. Par exemple, l'angle prédéterminé peut être désaxé dans une fourchette de l'ordre de un à environ dix degrés par rapport au plan de rotation, et dans un mode de réalisation, l'angle prédéterminé peut être de trois degrés. Par ailleurs, dans un mode de réalisation, l'angle prédéterminé peut être tout angle 20 faisant que la surface de friction sur le disque de frein n'est pas fondamentalement parallèle au plan de rotation. Dans les différents modes de réalisation, le rotor 10, le stator 20, le plateau d'extrémité 30 et le plateau de pression 40 peuvent être configurés pour comporter des surfaces de friction avec un profil de toute forme 25 géométrique configuré pour faciliter l'imbrication des disques au sein de l'empilage de frein. Par exemple, et en référence à la FIG. 6, les surfaces de friction 24a, 24b du stator 20 peuvent être configurées de sorte que le stator 20 soit à tronc elliptique. Les surfaces de friction des autres composants de l'empilage de frein peuvent être de la même manière à 30 tronc elliptique pour faciliter l'imbrication de l'empilage de frein de façon à réduire les vibrations et l'usure en limitant le débattement latéral des composants de l'empilage de frein. Selon les divers modes de réalisation, les surfaces de friction des différents composants de l'empilage de frein peuvent présenter toute géométrie configurée pour faciliter l'imbrication 35 des composants de l'empilage de frein et le maintien des axes centraux des composants en position colinéaire avec l'axe de rotation des rotors, et les différents composants au sein de l'empilage de frein peuvent présenter des profils divers. Par exemple, la surface de friction 14a peut être 2957393 -10- configurée pour être fondamentalement parallèle à la surface de friction 14b. Dans un mode de réalisation, la surface de friction 14a présente un profil tronconique et la surface de friction 14b présente un profil différent, par exemple, un profil incurvé.

5 Par ailleurs, selon un mode de réalisation, un empilage de frein comprend un stator comportant une section périphérique annulaire intérieure disposée fondamentalement le long d'un premier plan radial se prolongeant perpendiculairement à un axe de la roue, et une paroi latérale de stator comportant une première surface de contact de stator incluant 1 o une partie en pente qui s'écarte du plan radial défini par la section périphérique annulaire intérieure. L'empilage de frein comprend également un rotor comportant une section périphérique annulaire extérieure disposée fondamentalement le long d'un second plan radial se prolongeant perpendiculairement à l'axe de la roue, et une paroi latérale de rotor 15 comportant une première surface de contact de rotor d'une forme complémentaire à celle de la première surface de contact de stator, où le stator et le rotor sont intercalés. Il doit être entendu que différents termes géométriques peuvent être utilisés pour décrire les disques de frein imbriqués faisant l'objet de la 20 présente invention. Par exemple, la FIG. 6 représente la coupe d'un stator à tronc elliptique 20. La surface de friction 24a du stator 20 est représentée comme ayant une ligne tangente (tangente 27) à la surface de friction 24a. Il doit être entendu qu'une infinité de lignes tangentes à la surface de friction 24a peuvent être réalisées, mais une seule est illustrée ici pour des 25 raisons de simplicité. La tangente 27 intersecte l'axe médian 22 à un angle a. Comme illustré, l'angle a n'est pas égal à quatre-vingt-dix degrés. Il doit être entendu que la tangente 27 intersecte également l'axe autour duquel tournent le rotor 10 et la roue selon l'angle a vu que l'axe médian 22 est configuré pour être colinéaire avec l'axe de rotation comme expliqué. Selon 30 les divers modes de réalisation, les vues en coupe de disques de frein représentées ici comprennent au moins une ligne tangente à la surface de friction (c'est-à-dire, la surface d'usure) qui intersecte l'axe médian 22 et/ou l'axe de rotation de la roue à un angle autre que quatre-vingt-dix degrés. Il doit être entendu que ces lignes tangentes aux surfaces d'usure d'un stator 35 non biseauté intersectent fondamentalement l'axe médian du stator non biseauté à quatre-vingt-dix degrés, et par conséquent, les stators tels que décrits ici comportent des lignes tangentes aux surfaces de friction qui ne sont pas fondamentalement à quatre-vingt-dix degrés. Il doit également être entendu que les rainures d'usure existantes dans les disques de frein ne sont pas considérées comme faisant partie de la surface d'usure à des fins de construction de la ligne tangente à la surface d'usure. Le rotor 10 selon les divers modes de réalisation comprend également une ligne tangente aux surfaces de friction 14a, 14b qui intersecte l'axe médian 12 à un angle autre que quatre-vingt-dix degrés. En se référant à nouveau à la FIG. 6, une ligne normale 28 par rapport à la surface de friction 24a peut être réalisée. Comme avec la tangente 27, une infinité de lignes normales par rapport à la surface de friction 24a existent, 1 o mais une seule est représentée sur cette vue en coupe du stator 20. La ligne normale 28 intersecte l'axe médian 22 et l'axe de rotation des rotors à un angle R. Les surfaces de friction 24a, 24b du stator 20 comprennent au moins une ligne normale par rapport aux surfaces de friction qui intersecte l'axe médian 22 et/ou l'axe de rotation de la roue/des rotors. Il doit être 15 entendu que pour un stator non biseauté, toutes les lignes normales par rapport aux surfaces de friction (à savoir les surfaces d'usure) seraient fondamentalement parallèles à l'axe médian du stator non biseauté, et les stators selon les différents modes de réalisation évoqués ici comportent par conséquent au moins une ligne normale par rapport à la surface de 20 friction qui n'est pas fondamentalement parallèle à l'axe médian du stator. Il doit en outre être entendu que les rainures d'usure existantes dans les disques de frein ne sont pas considérées comme faisant partie de la surface d'usure à des fins de construction de la ligne normale par rapport à la surface d'usure. Le rotor 10 selon les divers modes de réalisation 25 comprend également une ligne normale par rapport aux surfaces de friction 14a, 14b qui intersecte l'axe médian 12 et/ou qui n'est pas fondamentalement parallèle à l'axe médian 12. Par ailleurs, une géométrie d'un rotor 10 selon un mode de réalisation peut être décrite en référence à la FIG. 7. À la position X1 le long de l'axe 30 médian 12, un rayon R1 de la surface de friction 14a existe. À savoir, un cercle projeté sur un plan qui intersecte le rotor 10 à la position X1 présente un rayon R1 ou un diamètre de deux fois R1. Ou, autrement dit, une vue en coupe de la surface de friction 14a du rotor 10 représente un rayon R1 à la position X1 le long de l'axe médian 12. À la seconde position 35 X2 le long de l'axe médian 12, un second rayon R2 de la surface de friction 14a existe. Pour faciliter l'imbrication du rotor 10 avec le stator 20, R1 est avantageusement différent de R2. Dans un mode de réalisation représenté sur la FIG. 7, R1 est avantageusement inférieur à R2. Il doit être entendu 2957393 -12- que R2 peut augmenter ou diminuer de manière linéaire, non linéaire, de façon exponentielle, logarithmique, parabolique, quadratique, ou de toute autre façon avec un changement de position le long de l'axe médian 12, où X2 et R2 sont avantageusement déterminés pour faciliter l'imbrication du 5 rotor 10 avec le stator 20 au cours d'une opération de freinage. En se référant également à la FIG. 7, l'explication des disques de frein biseautés et des empilages dans lesquels ils peuvent être incorporés peut être facilitée en définissant un plan de rotation des rotors. Par exemple, le rotor 10 peut être configuré pour tourner dans un plan de rotation 16. Le 1 o plan de rotation 16 est configuré pour être orthogonal à l'axe médian 12 et l'axe autour duquel le rotor 10 est configuré pour tourner. Comme illustré sur la FIG. 7, une vue en coupe des surfaces de friction 14a, 14b peut être décrite comme étant non orthogonale par rapport à l'axe médian 12. De même, les surfaces de friction 24a, 24b du stator 20, la surface de friction 15 44 du plateau de pression 40 et/ou la surface de friction 34 du plateau d'extrémité 30 peuvent être décrites comme étant non orthogonales par rapport aux axes médians des éléments respectifs de l'empilage de frein et/ou à l'axe de rotation de la roue. Les divers modes de réalisation sont configurés pour offrir des avantages 20 par rapport aux empilages de frein ou puits de chaleur existants. Par exemple, les disques de frein biseautés faisant l'objet de la présente invention sont configurés pour réduire et/ou supprimer certains types de vibrations, telles que les vibrations cycloïdales des rotors et les vibrations en tourbillon. Également, les disques de frein faisant l'objet de la présente 25 invention sont plus légers en partie du fait de la suppression des orifices utilisés dans les systèmes de freinage hydrauliques pour amortir les vibrations en tourbillon. Cette suppression des orifices peut également réduire et/ou éliminer le retard de réponse hydraulique au cours de la modulation d'anti patinage, ceci améliorant la réponse du système. De 30 surcroît, la suppression des rainures d'usure dans les disques de frein signifie qu'un espace radial supplémentaire peut être utilisé pour le carbone afin d'augmenter le plan d'usure disponible du disque de frein. En référence à la FIG. 8, certains résultats de tests montrent une diminution des niveaux de vibration entre les empilages de frein ou puits de 35 chaleur existants et les empilages de frein ou puits de chaleur faisant l'objet de la présente invention. Par exemple, la FIG. 8 représente les niveaux de vibration dans une couronne de pistons 86, un essieu 87, et une tige de frein 88 pour à la fois un « puits de chaleur de base » existant 2957393 -13- et un « puits de chaleur biseauté » selon un mode de réalisation de la présente invention. L'axe vertical représente une amplitude normalisée des vibrations mesurées, tandis que l'axe horizontal représente certaines conditions de test représentatives d'une opération de freinage pour les 5 deux différents puits de chaleur. Il doit être entendu que la FIG. 8 n'est pas nécessairement à l'échelle et représente uniquement des valeurs relatives de vibrations mesurées à différents moments au cours d'une opération de freinage. Comme on peut le voir sur la FIG. 8, les puits de chaleur selon les différents modes de réalisation dans le cadre de la présente invention 1 o réduisent substantiellement les vibrations par comparaison avec les puits de chaleur existant actuellement. Bien que l'invention ait été présentée et décrite par rapport à certains modes de réalisation, des équivalents et des modifications viendront à l'esprit des hommes de l'art une fois qu'ils auront lu et compris la 15 description. Les différents modes de réalisation incluent tous ces équivalents et modifications, et ne sont limités que par la portée des revendications ci-après. En outre, les bénéfices, les autres avantages et les solutions aux problèmes ont été décrits ici en fonction de différents modes de réalisation.

20 Toutefois, les bénéfices, avantages et solutions aux problèmes, et tous éléments susceptibles d'induire des bénéfices, avantages ou solutions ou de les rendre plus prononcés ne doivent pas être interprétés comme étant des caractéristiques ou éléments critiques, requis ou essentiels de l'invention. La portée de l'invention n'est en conséquence limitée par rien 25 d'autre que les revendications annexées, dans lesquelles la référence à un élément au singulier ne saurait signifier « un et uniquement un » sauf si cela est explicitement stipulé, mais plutôt « un ou plusieurs ». En outre, lorsqu'une mention telle que « au moins l'un des éléments suivants : A, B et C » figure dans les revendications, cette mention doit être interprétée 30 comme signifiant que A lui seul peut être présent dans un mode de réalisation, B lui seul peut être présent dans un mode de réalisation, C lui seul peut être présent dans un mode de réalisation, et que toute combinaison des éléments A, B et C peut être présente dans un seul et unique mode de réalisation, par exemple, A et B, A et C, B et C, ou A et B 35 et C. Par ailleurs, aucun élément, composant, ou étape de procédé dans la présente invention ne saurait être destiné au public, indépendamment du fait que l'élément, le composant ou l'étape de procédé soit explicitement mentionné ou non dans les revendications. Tels qu'ils sont utilisés dans le 2957393 -14- présent document, les termes « comprend », « comprenant » et toute variante de ceux-ci, sont destinés à recouvrir une inclusion non exclusive, de sorte qu'un procédé, une méthode, un article ou un appareil qui comporte une liste d'éléments n'inclut pas exclusivement ces éléments 5 mais peut inclure d'autres éléments non expressément mentionnés ou inhérents à ce procédé, méthode, article ou appareil.

Claims

REVENDICATIONS1. Empilage de frein, comprenant un stator (20) comportant une section périphérique annulaire intérieure disposée fondamentalement le long d'un premier plan radial se prolongeant perpendiculairement à un axe d'une roue, et une paroi latérale de stator comportant une première surface de contact (24a) de stator, cette première surface de contact de stator présentant une partie en pente qui s'écarte du plan radial défini par la section périphérique annulaire intérieure; et un rotor (10) comportant une section périphérique annulaire extérieure disposée fondamentalement le long d'un second plan radial se prolongeant perpendiculairement à l'axe de la roue et une paroi latérale de rotor comportant une première surface de contact (14a) de rotor d'une forme complémentaire à celle de la première surface de contact (24a) de stator, où le stator (20) et le rotor (10) sont intercalés.
2. Empilage de frein selon la revendication 1 dans lequel le stator (20) présente en outre un profil tronconique.
3. Empilage de frein selon la revendication 1, dans lequel le rotor (10) comprend un axe de rotation (12).
4. Empilage de frein selon la revendication 3, dans lequel l'axe de rotation (12) est fondamentalement colinéaire avec l'axe de la roue en réponse à une force de freinage s'exerçant sur l'empilage de frein.
5. Empilage de frein selon la revendication 4, dans lequel un plateau de pression (40) comporte une surface de contact (44) de plateau de pression et un plateau d'extrémité (30) comporte une surface de contact (34) de plateau d'extrémité, où ladite surface de contact (44) de plateau de pression et ladite surface de contact (34) de plateau d'extrémité sont profilées de manière complémentaire à une seconde surface de contact (24b) de stator et/ou une seconde surface de contact (14b) de rotor, où ladite surface de contact (34) de plateau d'extrémité et ladite surface de contact (44) de plateau de pression comportent des surfaces de contact à tronc elliptique.
6. Disque de frein, constitué :-16- d'un premier rayon (RI) d'une surface de friction (14a) au niveau d'une première position axiale (XI), et d'un second rayon (R2) de la surface de friction (14a au niveau d'une seconde position axiale (R2), où le premier rayon (R1) est différent 5 du second rayon (R2).
7. Disque de frein selon la revendication 6, comprenant en outre un disque de frein à tronc elliptique. l0
8. Disque de frein selon la revendication 6, comprenant en outre un disque de frein tronconique.
9. Disque de frein selon la revendication 6, comprenant en outre un axe de rotation orthogonal à un plan de rotation, où le disque de frein tourne 15 fondamentalement dans le plan de rotation et où la surface de friction (14a, 14b, 24a, 24b) se situe à un angle aigu par rapport au plan de rotation.
10. Disque de frein selon la revendication 9, où l'angle se situe entre environ un degré et environ dix degrés.
11. Disque de frein selon la revendication 9, où la surface de friction n'est pas fondamentalement parallèle au plan de rotation.
12. Disque de frein selon la revendication 6, comportant en outre une 25 seconde surface de friction (14b, 24b), où la première surface de friction (14a, 24a) est fondamentalement parallèle à la seconde surface de friction (14b, 24b).
13. Disque de frein selon la revendication 7, comprenant en outre un axe 30 de rotation (22), où une ligne tangente (27) à la surface de friction (24a) est configurée pour intersecter l'axe de rotation (22) à un angle (a) autre que 90 degrés.
14. Disque de frein selon la revendication 7, comprenant en outre un axe 35 de rotation (22), où une ligne normale (28) par rapport à la surface de friction (24a) est configurée pour intersecter l'axe de rotation (22). 20-17-
15. Disque de frein selon la revendication 7, où le disque de frein est dépourvu de rainures d'usure.
16. Système de freinage pour avions, comprenant : un rotor (10) d'avion orienté de manière orthogonale par rapport à un axe de rotation, et un stator (20) d'avion s'imbriquant avec le rotor (10) d'avion, où une surface de friction (24a, 24b) de stator est non orthogonale à l'axe de rotation.
17. Système de freinage pour avions selon la revendication 16, dans lequel une surface de friction (14a, 14b) de rotor est non orthogonale à l'axe de rotation et dans lequel la surface de friction (14a, 14b) de rotor s'imbrique avec la surface de friction (24a, 24b) de stator pour faciliter le maintien du rotor (10) d'avion et du stator (20) d'avion fondamentalement au centre en réponse à une opération de freinage.
18. Système de freinage pour avions selon la revendication 16, comprenant en outre un plateau de pression (40) comportant une surface de friction (44) de plateau de pression non orthogonale à l'axe de rotation, où le plateau de pression (40) s'imbrique avec : le rotor (10) d'avion et/ou un second rotor (10) d'avion.
19. Système de freinage pour avions selon la revendication 18, comprenant en outre un actionneur faisant fonctionner le plateau de pression (40) pour comprimer le rotor (10) d'avion et le stator (20) d'avion, dans lequel le rotor (10) d'avion, le stator (20) d'avion et le plateau de pression (40) sont configurés pour demeurer fondamentalement au centre en réponse à l'effet de l'actionneur sur le plateau de pression.
20. Système de freinage pour avions selon la revendication 16, comprenant en outre un plateau d'extrémité (30) comportant une partie pour la réception d'une rondelle de torsion et une surface de friction (34) de plateau d'extrémité non orthogonale à l'axe de rotation, où le plateau d'extrémité (30) s'imbrique avec au moins l'un parmi : le rotor (10) d'avion, le stator (20) d'avion, un second rotor (10) d'avion, et un second stator (20) d'avion.