FR2982923A1 - Systeme de frein d'arbre rotatif, en particulier pour rotor ou helice d'aeronefs, comportant un actionneur lineaire - Google Patents

Abstract

Système de frein d'arbre rotatif comprenant : - un organe rotatif (1) de freinage fixé à l'arbre rotatif et tournant avec celui-ci, - un premier (2) et un deuxième (3) organes de friction disposés de part et d'autre de l'organe rotatif de freinage, mobiles chacun entre deux positions extrêmes, une première de freinage lorsque les premier et deuxième organes de friction sont en contact avec l'organe rotatif de freinage et une deuxième de repos lorsqu'ils sont éloignés de l'organe rotatif de freinage, - un étrier (4) de maintien des premier (2) et deuxième (3) organes de friction de part et d'autre de l'organe rotatif de freinage (1), - des moyens (5) de guidage du déplacement des premier (2) et deuxième (3) organes de friction sur l'étrier (4), - des moyens (6) pour commander le déplacement desdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction entre leurs positions extrêmes de freinage et de repos, comportant un actionneur lié à une chaîne cinématique (8) de commande des premier (2) et deuxième (3) organes de friction, - l'actionneur étant un actionneur linéaire (7) agissant sur au moins un premier (9) levier intégré en série dans la chaîne cinématique (8) de commande des premier (2) et deuxième (3) organes de friction.

Description

Système de frein d'arbre rotatif, en particulier pour rotor ou hélice d'aéronefs, comportant un actionneur linéaire La présente invention se rapporte à un système de frein d'arbre rotatif, en particulier pour rotor ou hélice d'aéronefs, par exemple frein à disque ou frein à tambour, comprenant : - au moins un organe rotatif de freinage fixé au dit arbre rotatif et tournant avec celui-ci, - au moins un premier et un deuxième organes de friction disposés de part et d'autre dudit au moins un organe rotatif de freinage, mobiles chacun entre deux positions extrêmes, une première de freinage lorsque les premier et deuxième organes de friction sont en contact avec l'organe rotatif de freinage et une deuxième de repos lorsqu'ils sont éloignés de l'organe rotatif de freinage, - un étrier de maintien desdits au moins premier et deuxième organes de friction de part et d'autre de l'organe rotatif de freinage, - des moyens de guidage du déplacement desdits au moins premier et deuxième organes de friction sur l'étrier, - des moyens pour commander le déplacement desdits au moins premier et deuxième organes de friction entre leurs positions extrêmes de freinage et de repos, comportant 20 un actionneur lié à une chaîne cinématique de commande desdits au moins premier et deuxième organes de friction. Il existe de nombreux systèmes de frein d'arbre rotatif, par exemple de type frein à disque ou frein à tambour. On connaît par exemple un frein à disque qui est commandé par des actionneurs agissant sur des organes de friction adoptant la forme de 25 plaquettes de frein, par voie hydraulique, afin de garantir une efficacité de freinage suffisante. De manière conventionnelle, on entend par plaquette de frein la garniture de friction et son support auquel elle est associée, généralement par frittage. La présente invention propose un système de frein d'arbre rotatif alternatif permettant d'éviter l'utilisation de l'énergie hydraulique notamment susceptible de 30 fuite. Plus précisément, la présente invention se rapporte à un système de frein tel que défini plus haut, caractérisé en ce que ledit actionneur est un actionneur linéaire agissant sur au moins un premier levier intégré en série dans la chaîne cinématique de commande desdits au moins premier et deuxième organes de friction. L'actionneur linéaire combiné au levier permet en démultipliant l'effort d'obtenir une efficacité suffisante de freinage pour agir sur des rotors ou hélices d'aéronefs. L'actionneur peut être avantageusement de type électrique ou électromécanique fonctionnant à l'énergie électrique, par exemple à moteur tournant électrique entraînant une cinématique de type vis-écrou ou analogue. Le système de frein peut être un système de frein à disque ou à tambour, dans ce dernier cas le tambour adoptant par exemple la forme d'un cylindre et les organes de friction adoptant la forme de mâchoires de frein frottant contre la surface cylindrique extérieure du cylindre. De manière avantageuse, les moyens pour commander le déplacement desdits au moins premier et deuxième organes de friction entre leurs positions extrêmes de freinage et de repos comprennent, intégré en série dans ladite chaîne cinématique de commande, un élément solide déformable de manière élastique apte à accumuler une énergie potentielle mécanique dans la chaîne cinématique de commande, au-delà desdites positions extrêmes desdits premier et deuxième organes de friction, par déformation élastique dudit élément solide déformable sous l'effet de l'actionneur linéaire.

L'élément solide élastiquement déformable permet avantageusement d'appliquer une précontrainte dans la chaîne cinématique de commande, qui peut être utilisée en position de freinage comme un frein de stationnement par exemple, et en position de repos comme une contrainte permettant de compenser des jeux de fonctionnement. En outre, l'élément solide élastiquement déformable intégré dans la chaîne cinématique procure une souplesse mécanique dans le système qui facilite la régulation de l'effort de freinage appliqué par l'actionneur. Ainsi, dans le cas d'un actionneur linéaire électrique ou électromécanique, cette caractéristique autorisera par exemple de maintenir un couple de freinage en l'absence de courant électrique malgré les effets des dilatations thermiques différentielles, ou bien, si le système dispose avantageusement de butées mécaniques en position de repos, d'assurer une pré-charge dans cette position pour réduire l'impact néfaste des vibrations pendant les phases de vol et ainsi d'améliorer la durée de vie du système.

De manière avantageuse, ledit élément solide déformable de manière élastique, apte à accumuler une énergie potentielle mécanique dans ladite chaîne cinématique de commande, est constitué d'une partie déformable par flexion dudit premier levier sous l'effet dudit actionneur linéaire au-delà desdites positions extrêmes des premier et deuxième organes de friction. Cette solution offre simplicité et efficacité du système, notamment dans le contrôle de l'énergie accumulée par déformation en flexion du levier. Un levier permet avantageusement d'appliquer simplement la flexion selon deux directions opposées qui peuvent être mises en correspondance avec les mouvements visant à aboutir aux deux positions de freinage et de repos. L'actionneur pré-charge la partie déformable par flexion en étant alimenté au-delà des positions extrêmes de repos et de freinage, d'une valeur donnée selon les besoins, avant de couper l'alimentation de l'actionneur. À ce moment, l'actionneur maintient avantageusement sa position selon tous moyens connus, par exemple comme cela sera détaillé plus loin. Une fois l'alimentation coupée, l'accumulateur d'énergie, soit la partie déformable par flexion adoptant dans l'exemple la forme d'une lame ressort sous tension, maintiendra la pré-charge. De manière avantageuse, le système selon l'invention comprend en outre des moyens de mesure de l'effort appliqué par l'actionneur linéaire aux dits premier et deuxième organes de friction, comprenant des moyens de mesure de la flèche de ladite partie déformable par flexion dudit premier levier, ou des moyens de mesure des contraintes subies par cette dernière. Il est par exemple possible de contrôler l'effort appliqué en mesurant la flèche de la partie déformable du levier par l'intermédiaire d'un capteur de position tel qu'un « switch », en utilisant l'effet Hall, ou un transducteur de déplacement variable linéaire (LVDT) par exemple. Il est également possible de disposer des jauges de contraintes dans la partie déformable du levier jouant un rôle de ressort lame, afin de contrôler l'effort appliqué sur les organes de friction. De manière avantageuse, lesdits moyens de guidage du déplacement desdits au moins premier et deuxième organes de friction sur l'étrier comprennent au moins un 30 premier et un deuxième parallélogrammes déformables, respectivement. Cette caractéristique permet de garantir une usure homogène des organes de friction par un déplacement de leur surface de friction parallèle ou sensiblement parallèle à la surface de frottement de l'organe rotatif de freinage, par exemple disque ou tambour. De manière avantageuse, ledit premier levier déformable par flexion est connecté dans ladite chaîne cinématique de commande entre une première extrémité de l'actionneur linéaire et l'un des côtés de l'un desdits premier ou deuxième parallélogrammes déformables, et ledit un des côtés de l'un desdits premier ou deuxième parallélogrammes déformables est commandé par l'actionneur linéaire. Cette caractéristique offre une solution simple et optimisée de chaîne de commande combinée avec un actionneur linéaire et un accumulateur d'énergie.

De manière avantageuse, ledit premier levier déformable par flexion est monobloc avec ledit un des côtés de l'un desdits premier ou deuxième parallélogrammes déformables, et disposé en extension longitudinale de celui-ci. De manière avantageuse, une deuxième extrémité dudit actionneur linéaire, opposée à la première, est connectée à l'un des côtés de l'autre desdits premier ou 15 deuxième parallélogrammes déformables. Par première et deuxième extrémités de l'actionneur linéaire, on entend les deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre de l'actionneur linéaire visant à appliquer un mouvement linéaire d'éloignement ou de rapprochement de deux points pris respectivement sur les deux parties. Cette caractéristique offre une grande simplicité de 20 conception et de fabrication du système de frein selon l'invention : les deux parties de l'actionneur sont respectivement liées aux deux parallélogrammes de guidage des deux plaquettes, avantageusement par l'intermédiaire de deux leviers. Ainsi, cette caractéristique permet de compenser un éventuel défaut de centrage de l'organe rotatif de freinage par rapport aux organes de friction. 25 Selon une caractéristique avantageuse, ladite deuxième extrémité dudit actionneur linéaire est connectée en porte-à-faux sur ledit un des côtés de l'autre desdits premier ou deuxième parallélogrammes déformables. Selon une caractéristique avantageuse, ledit actionneur linéaire comprend un moyen propre de blocage de celui-ci dans une position quelconque de déplacement 30 desdits premier et deuxième organes de friction. L'actionneur linéaire, de préférence fonctionnant à l'énergie électrique, peut être à mouvement réversible ou irréversible lorsqu'il n'est pas alimenté. Lorsqu'il est réversible, il est avantageux qu'il soit lui-même doté d'un dispositif additionnel de blocage afin de permettre de garantir simplement la position des organes de friction lors de l'interruption d'alimentation de l'actionneur, électrique dans le cas d'un actionneur fonctionnant à l'énergie électrique. Lorsqu'il est irréversible en raison de la nature de sa transmission du mouvement, par exemple lorsqu'il comporte une vis ACME, une roue et vis sans fin, etc, cette caractéristique confère à l'actionneur une immobilisation intrinsèque contrôlée lors de l'arrêt d'alimentation de l'actionneur ; un tel actionneur peut toutefois être doté en outre d'un système de blocage supplémentaire, par exemple d'un frein à manque de courant ou analogue.

Selon une caractéristique avantageuse, ledit moyen propre de blocage est constitué par le caractère irréversible dudit actionneur linéaire par la nature de sa transmission de mouvement, et selon une autre caractéristique avantageuse, ledit actionneur linéaire est un actionneur réversible par la nature de sa transmission de mouvement, et ledit moyen propre de blocage de l'actionneur linéaire est constitué par un dispositif de blocage additionnel, par exemple un frein à manque de courant ou analogue. Selon une caractéristique avantageuse, le système de frein selon l'invention comprend en outre des moyens de défreinage de secours comportant : - des moyens de rappel élastique desdits premier et deuxième organes de friction dans leur deuxième position de repos lorsqu'ils sont éloignés de l'organe rotatif de freinage, - des moyens de débrayage dudit dispositif de blocage additionnel, - lesdits moyens de rappel élastique étant couplés aux dits moyens de débrayage de telle sorte qu'ils soient actifs lorsque l'actionneur est désactivé et que lesdits moyens de débrayage sont activés.

Le système de défreinage permet en cas d'urgence de rappeler automatiquement les organes de friction en position de repos : si le dispositif de blocage additionnel est par exemple un frein à manque de courant débrayable, lors d'un blocage éventuel des freins, un débrayage du frein à manque de courant combinée avec la réversibilité de l'actionneur linéaire et les moyens de rappel élastique ramènera automatiquement les organes de friction en position de repos. Selon une caractéristique avantageuse, le système de frein selon l'invention comprend en outre des moyens de sécurité pour bloquer lesdits au moins premier et deuxième organes de friction dans leur deuxième position de repos lorsqu'ils sont éloignées de l'organe rotatif de freinage, au moyen d'un organe de liaison par obstacle supplémentaire aux dits moyens pour commander le déplacement desdits au moins premier et deuxième organes de friction entre leurs positions extrêmes de freinage et de repos. Cette caractéristique confère une sécurité complémentaire indépendante de l'actionneur lui-même, pour éviter toute opération intempestive de freinage. Cette sécurité a pour but de limiter mécaniquement le mouvement des organes de friction dans leur position de repos, en les verrouillant dans cette position indépendamment de l'actionneur, par exemple en intervenant avantageusement dans une zone appropriée sur la chaîne cinématique de commande des organes de friction. Selon une caractéristique avantageuse, ledit organe de liaison par obstacle comprend un système à coulisseau pour immobiliser lesdits premier et deuxième parallélogrammes, et un moyen de verrouillage du système à coulisseau activé par un moyen de rappel élastique pour verrouiller ledit système à coulisseau, et libéré par une commande expresse. Cette caractéristique autorise un verrouillage passif et un déverrouillage réalisé par une action spécifique, ce qui permet un meilleur contrôle de la commande de freinage et permet d'éviter des freinages intempestifs : en effet, outre l'alimentation de l'actionneur, il est ainsi nécessaire d'effectuer préalablement un déverrouillage des organes de friction ou d'un organe spécifique de la chaîne cinématique de commande de ceux-ci. Selon une caractéristique avantageuse, ledit actionneur est un actionneur linéaire électrique.

On entend par actionneur électrique un actionneur fonctionnant à l'énergie électrique. Selon une caractéristique avantageuse, le système de frein selon l'invention comprend des moyens de contrôle de l'usure desdits au moins premier et deuxième organes de friction à partir d'une mesure de la distance entre lesdites première et deuxième extrémités de l'actionneur. Selon une caractéristique avantageuse, ledit actionneur linéaire est un actionneur à écrou tournant, et lesdits moyens de contrôle de l'usure desdits au moins premier et deuxième organes de friction comprennent des moyens de comptage du nombre de tours dudit écrou tournant ou du moteur. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture qui suit de la description d'un exemple de mode de réalisation d'un système de frein selon l'invention, accompagnée des dessins annexés, exemple donné à titre illustratif non limitatif. La figure 1 représente une vue d'ensemble en perspective avant d'un exemple de mode de réalisation d'un système de frein selon l'invention pour rotor ou hélice d'aéronef.

La figure 2 représente une vue en perspective arrière, agrandie et partielle, de l'exemple de la figure 1. La figure 3 représente une vue en coupe axiale, schématique, de l'exemple du système de frein de la figure 1, en position de repos. La figure 4 représente une vue en coupe axiale, schématique, de l'exemple du système de frein de la figure 1, en position de freinage. La figure 5 représente une vue de détail en perspective avant de l'exemple de frein selon la figure 1, prise au niveau des moyens de sécurité pour bloquer les organes de friction dans leur position de repos. La figure 6 est une vue en coupe axiale, schématique, d'une alternative à l'exemple de la figure 3, relative aux moyens de sécurité pour bloquer les organes de friction dans leur position de repos. La figure 7 est une vue en coupe axiale, schématique et partielle, d'un exemple de mode de réalisation d'un actionneur selon les figures 3, 4, et 6, la coupe étant prise au niveau du moyen propre de blocage, en position de blocage.

La figure 8 est une vue de la partie en coupe de la figure 7, le moyen propre de blocage étant représenté en position débloquée. Il est à noter que l'orientation avant/arrière des figures 1 et 2 n'a pas de rapport avec celle de l'aéronef sur lequel le système de frein, dans l'exemple un système de frein à disque est destiné à être monté ; cet aéronef n'a d'ailleurs pas été représenté, à l'exception de son châssis 25 auquel est rattaché le système de frein et qui est représenté de manière partielle. Le système de frein à disque représenté convient particulièrement, mais pas uniquement, pour freiner un rotor d'hélicoptère (non représenté) ou un rotor d'hélice d'aéronef (non représenté). Il est à noter que le système de frein représenté pourrait être utilisé avec un tambour remplaçant le disque, l'axe de rotation du tambour étant pivoté de 90° par rapport à l'axe de rotation du disque dans le plan de la feuille représentant les figures 3 et 4. Les plaquettes de frein sont quant à elles remplacées par des mâchoires qui frottent contre la surface cylindrique du tambour ; les mâchoires adoptent une surface de frottement concave qui épouse la forme convexe de la surface cylindrique du tambour. Le système de frein d'arbre rotatif représenté comprend : - un organe rotatif de freinage adoptant la forme d'un disque 1, - un premier et un deuxième organes de friction adoptant la forme d'une première 2 et d'une deuxième 3 plaquettes de frein disposées de part et d'autre du disque 1, mobiles chacune entre deux positions extrêmes, une première de freinage lorsque les première 2 et deuxième 3 plaquettes sont en contact avec le disque 1 comme représenté sur la figure 4, et une deuxième de repos lorsqu'elles sont éloignées du disque 1 comme représenté sur la figure 3, - un étrier 4 de maintien des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein de part et d'autre du disque 1, - des moyens 5 de guidage du déplacement des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein sur l'étrier 4, - des moyens 6 pour commander le déplacement des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein entre leurs positions extrêmes de freinage et de repos, comportant un actionneur 7 linéaire lié à une chaîne cinématique 8 de commande des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein. L'actionneur linéaire 7 agit sur au moins un premier 9 levier intégré en série 25 dans la chaîne cinématique 8 de commande des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein comme cela sera décrit plus en détail plus loin. Le disque 1 est par exemple un disque utilisé de manière conventionnelle aux usages indiqués, selon les besoins, et ne sera donc pas décrit plus en détail ici. Les première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein comportent respectivement des 30 garnitures 26 de friction également conventionnelles, adaptées selon les besoins, qui ne seront pas décrites plus en détail ici. Les première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein comportent en outre respectivement un premier et un deuxième supports 27 de garniture. Les supports 27 sont avantageusement identiques, et un support 27 comprend une première partie constituée de manière connue d'une plaque pour la liaison avec la ou les garnitures 26 de friction, et une deuxième partie pour une liaison du support 27 de plaquette à l'étrier 4, qui sera décrite plus loin. L'étrier 4 de maintien des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein de part et d'autre du disque 1, est constitué d'une pièce rigide adoptant par exemple la forme d'un U. Un secteur du disque 1 est placé à l'intérieur du U de telle sorte que la base du U soit perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à la surface de friction du disque, et les plaquettes 2 et 3 sont disposées de part et d'autre du disque 1 en étant liées à l'étrier 4 par une liaison partielle, de préférence une liaison à un degré de liberté en translation comme cela sera décrit plus loin. L'étrier 4 est associé au châssis 25 de l'aéronef (non représenté) selon tous moyens connus, par exemple par vis, et le disque 1 est fixé sur le rotor 28 dont le système de frein doit assurer le freinage.

Les moyens 5 de guidage du déplacement des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein sur l'étrier 4 comprennent avantageusement au moins un premier 11 et un deuxième 12 parallélogrammes déformables, respectivement, comme plus particulièrement représentés sur les figures 3 et 4. À cet effet, un support 27 de garniture 26 de friction d'une plaquette 2, 3 comprendra une branche 29 qui est perpendiculaire à la surface de friction et qui définit avantageusement un premier des quatre côtés d'un parallélogramme déformable. L'étrier 4, dans la base 30 du U qui est perpendiculaire à la surface de friction, définit un deuxième côté, opposé au premier, des quatre côtés du parallélogramme déformable. Les troisième et quatrième côtés du parallélogramme déformable sont définis respectivement par une première 31 et une deuxième 32 biellettes liées à leurs deux extrémités selon un degré de liberté en rotation, sur la branche 29 de support 27 de plaquette de frein, et sur la base 30 du U formé par l'étrier 4, respectivement, comme plus particulièrement représenté sur les figures 3 et 4. Les quatre côtés du parallélogramme déformable, ainsi définis, sont avantageusement rigides. Il est à noter que dans l'exemple représenté, l'étrier 4, dans la base 30 du U qui est perpendiculaire à la surface de friction, définit les deuxièmes côtés des deux parallélogrammes 11, 12, opposés aux premiers côtés quant à eux définis par les deux supports 27 de plaquettes 2, 3, respectivement.

Le premier levier 9 intégré en série dans la chaîne cinématique 8 de commande des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein, est avantageusement et rigidement rattaché à un des quatre côtés du parallélogramme déformable 11 dans l'exemple, par exemple la biellette 32 la plus proche du disque 1, comme représenté sur les figures 3 et 4. Le levier 9 et la biellette 32 sont par exemple et de préférence, réalisés d'un seul tenant, par exemple de manière monobloc. Ainsi, grâce aux parallélogrammes déformables 11, 12, les garnitures 26 de friction se déplacent parallèlement aux surfaces opposées de friction du disque 1 en manoeuvrant un des côtés de chaque parallélogramme déformable 11, 12.

Le premier levier 9 est avantageusement connecté dans la chaîne cinématique 8 de commande, entre une première extrémité 13 de l'actionneur linéaire 7 et l'un 14 des côtés du premier parallélogramme 11 déformable, soit dans l'exemple représenté, la biellette 32. La biellette 32 fixée au premier levier 9 est ainsi commandée par l'actionneur linéaire 7.

Une deuxième extrémité 15 de l'actionneur linéaire 7, opposée à la première 13, est avantageusement connectée au côté 16 du deuxième parallélogramme 12 déformable le plus proche du disque 1, soit la biellette 32 dans l'exemple représenté, par l'intermédiaire d'un deuxième levier 35. La biellette 32 du deuxième parallélogramme 12 est avantageusement fixée au deuxième levier 35, à l'instar de la biellette 32 du premier parallélogramme 11 avec le premier levier 9. La biellette 32 du deuxième parallélogramme 12 est ainsi également et avantageusement commandée par l'actionneur linéaire 7 qui commande le premier levier 9. La première extrémité 13 de l'actionneur 7 est par exemple constituée de l'extrémité de la tige mobile 33 dans le cas d'un actionneur linéaire à tige mobile, par exemple un actionneur linéaire à vis. La deuxième extrémité 15 de l'actionneur 7 est quant à elle constituée du corps 34 de l'actionneur dans lequel se déplace la tige, par exemple au moyen d'un écrou tournant solidaire de l'arbre moteur de l'actionneur. Les liaisons entre les première 13 et deuxième 15 extrémités de l'actionneur linéaire 7, et les leviers 9, 35, respectivement, sont des liaisons articulées afin de 30 permettre avantageusement des mouvements de rotation des uns par rapport aux autres. Comme représenté sur les figures 3 et 4 plus particulièrement, l'actionneur 7 linéaire, ainsi relié aux deux parallélogrammes 11, 12 fonctionne de la manière suivante : - lorsque l'extrémité 13 de l'actionneur 7 s'éloigne du corps 34 de celui-ci en alimentant l'actionneur, les parallélogrammes déformables 11, 12 sont simultanément déformés en sens inverse l'un de l'autre de telle sorte que les plaquettes de frein 2, 3 se rapprochent du disque 1, pour passer de la position de repos (figure 3) à la position de freinage (figure 4), et - lorsque, inversement, par exemple en inversant l'alimentation de l'actionneur, l'extrémité 13 de l'actionneur 7 se rapproche du corps 34 de celui-ci, les parallélogrammes déformables 11, 12 sont déformés dans le sens inverse respectivement, de telle sorte que les plaquettes de frein 2, 3 s'éloignent du disque 1, pour passer de la position de freinage (figure 4) à la position de repos (figure 3). Les deux mouvements des deux plaquettes 2, 3 de frein se font par rotations inverses des deux leviers 9 et 35 autour de deux axes de rotation 38, 39 passant par la base du U formé par l'étrier 4, respectivement, comme représenté sur les figures 3 et 4.

Chaque axe de rotation 38, 39 de chaque levier 9, 35 correspond dans l'exemple à l'un des quatre points d'articulation de chaque parallélogramme déformable 11, 12, respectivement. Dans l'exemple représenté, les parallélogrammes déformables 11, 12 sont agencés dans le U formé par l'étrier 4. L'actionneur linéaire 7 est uniquement lié aux deux leviers 9, 35 en sorte que la pression exercée par l'actionneur 7 sur les plaquettes 2, 3, est s'auto équilibre automatiquement de part et d'autre du disque 1. De manière avantageuse, l'étrier 4 peut comprendre deux butées 36, 37 de fin de course pour les plaquettes de frein 2, 3 en position de repos, respectivement, comme représenté plus précisément sur la figure 3. Ces butées 36 et 37 peuvent par exemple être formées à l'extrémité des branches du U que définit l'étrier 4. Chaque plaquette de frein 2, 3 se déplace avantageusement dans un espace compris entre la surface de friction du disque 1 et la butée 36, 37 de l'étrier 4 qui lui sont dédiées. Les moyens 6 pour commander le déplacement des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein entre leurs positions extrêmes de freinage et de repos comprennent avantageusement, intégré en série dans la chaîne cinématique 8 de commande, un élément solide déformable 10 de manière élastique apte à accumuler une énergie potentielle mécanique dans la chaîne cinématique 8 de commande, au-delà des positions extrêmes des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein, par déformation élastique de l'élément solide déformable 10 sous l'effet de l'actionneur linéaire 7. De préférence, comme plus particulièrement représenté sur les figures 3 à 6, l'élément solide déformable de manière élastique, apte à accumuler une énergie 5 potentielle mécanique dans la chaîne cinématique 8 de commande, est constitué d'une partie 10 déformable par flexion du premier levier 9 sous l'effet de l'actionneur linéaire 7 au-delà des positions extrêmes des première 2 et deuxième 3 plaquettes. Le premier levier 9 déformable par flexion est ainsi, dans l'exemple, connecté dans la chaîne cinématique 8 de commande entre la première extrémité 13 de 10 l'actionneur linéaire 7 et le côté 14 du premier parallélogramme 11 déformable, formé par la biellette 32, commandé par l'actionneur linéaire 7. Le premier levier 9 déformable par flexion est ainsi avantageusement monobloc avec le côté 14 du premier parallélogramme 11 déformable, et disposé en extension longitudinale de celui-ci. La deuxième 15 extrémité de l'actionneur linéaire 7 est quant à elle connectée 15 en porte-à-faux sur le côté 16 du deuxième 12 parallélogramme déformable formé par la biellette 32. La partie 10 déformable par flexion peut être obtenue par un amincissement local de l'épaisseur de la section du levier 9 sur une longueur déterminée, afin de réduire le moment d'inertie de cette section à la flexion dans la direction souhaitée, de 20 préférence en sorte de définir une déformée contrôlable et mesurable, à partir de laquelle la contrainte élastique appliquée à cette partie déformable 10 pourra être déterminée. Le système de frein représenté peut comprendre avantageusement des moyens de mesure de l'effort appliqué par l'actionneur linéaire 7 aux première 2 et deuxième 3 25 plaquettes, comprenant des moyens de mesure de la flèche de la partie 10 déformable par flexion du premier 9 levier, ou des moyens de mesure des contraintes subies par cette dernière, par exemple par l'intermédiaire de jauges de contraintes, ou de tout autre moyen de mesure de la déformée de cette partie déformable, par exemple un capteur de position tel qu'un « switch », en utilisant l'effet Hall, ou un transducteur de 30 déplacement variable linéaire (LVDT). L'actionneur linéaire 7 manoeuvre librement les plaquettes de frein 2, 3 entre leurs deux positions extrêmes. Au-delà de ces positions, et en présence d'un levier comportant une partie déformable de manière élastique, l'alimentation maintenue de l'actionneur 7 entraînera un éloignement des extrémités 13, 15 de l'actionneur 7 linéaire, l'une de l'autre, alors que les plaquettes sont immobilisées soit sur les butées 36, 37 en position de repos, soit sur les surfaces de friction du disque 1 en position de freinage. Ainsi la partie 10 des leviers, déformable, de moindre moment d'inertie, intégrée dans la chaîne cinématique de commande des plaquettes sera déformée en flexion de manière élastique pour accumuler de l'énergie mécanique. La rupture d'alimentation de l'actionneur 7 intervient lorsque l'énergie accumulée est suffisante selon les besoins, qui peut être mesurée à partir de la déformée du levier 9 dans sa partie déformable 10. Lorsque l'alimentation de l'actionneur 7 est coupée, celui-ci maintient la position qu'il adoptait au moment de la coupure d'alimentation afin de maintenir l'énergie accumulée lors de la déformation du levier et donc l'effort de freinage, par exemple comme décrit ci-dessous. À cet effet, l'actionneur linéaire 7 comprend avantageusement un moyen 17 15 propre de blocage de celui-ci dans une position quelconque de déplacement des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein. Ce moyen 17 propre de blocage est par exemple constitué par le caractère irréversible de l'actionneur linéaire 7 par la nature de sa transmission de mouvement, ou par le fait que l'actionneur est réversible par la nature de sa transmission de 20 mouvement, ledit moyen propre de blocage de l'actionneur linéaire étant constitué par un dispositif 17 de blocage additionnel. L'actionneur 7 linéaire peut être irréversible, et comporter en outre un moyen de blocage additionnel. Dans l'exemple représenté, l'actionneur linéaire est avantageusement un actionneur linéaire 7 électrique réversible à écrou tournant, comportant en outre un frein 17 à manque de courant comme 25 représenté sur les figures 7 et 8 décrites en détail ci-dessous. Sur la figure 7, l'actionneur 7 linéaire électrique n'est pas alimenté et le frein 17 à manque de courant est en position de blocage sous l'effet d'un ressort 43 de rappel qui exerce une force de poussée axiale sur un plateau 41 coulissant de manière axiale mais lié en rotation avec le corps 34 de l'actionneur 7 par des cannelures axiales 50, 30 contre une butée 44 axiale solidaire du corps 34 de l'actionneur 7, par l'intermédiaire d'un disque flottant 40 de friction non magnétique lié en rotation à l'écrou tournant de l'actionneur 7. Autour du ressort 43 dans l'exemple, est placé un électro-aimant 42 axial qui n'est pas alimenté lorsque l'actionneur n'est pas alimenté et autorise ainsi l'action du ressort 43. Le disque 40 de friction est libre en translation sur un arbre moteur 51 de l'actionneur 7, dans l'exemple un arbre solidaire de l'écrou tournant (non représenté), et fixe en rotation par rapport à l'arbre 51 ; cette liaison peut par exemple être obtenue aux moyens de cannelures à l'instar de la liaison entre le plateau coulissant 41 et le corps 34 de l'actionneur. Le plateau 41 coulissant est réalisé dans un matériau sensible à la force magnétique, par exemple en acier. Sur la figure 8, l'actionneur 7 et l'électro-aimant 42 sont alimentés, ce qui a pour effet de désactiver ou débrayer le frein 17 à manque de courant et permettre ainsi le mouvement de la tige mobile 33 par rapport au corps 34 de l'actionneur 7. En effet, l'électro-aimant 42 électriquement alimenté attire vers lui de manière axiale le plateau 41 coulissant en comprimant le ressort 43, ce qui a pour effet de libérer le disque 40 de friction et donc de rompre le blocage en rotation établie en l'absence d'alimentation entre l'écrou tournant et le corps 34 de l'actionneur 7 via le frein 17 à manque de courant. Le déplacement de la tige/vis 33 par rapport au corps 34 de l'actionneur 7 sous l'effet de l'alimentation de ce dernier est alors possible par la rotation de l'écrou tournant. Le système de frein représenté comprend en outre avantageusement des moyens de défreinage de secours comportant : - des moyens de rappel 22 élastique des premier 2 et deuxième 3 organes de friction dans leur deuxième position de repos lorsqu'ils sont éloignés de l'organe rotatif de freinage 1, - des moyens de débrayage du dispositif 17 de blocage additionnel, - les moyens de rappel 22 élastique étant couplés aux moyens de débrayage de telle sorte qu'ils soient actifs lorsque l'actionneur 7 est désactivé et que les moyens de débrayage sont activés. Les moyens de rappel 22 élastique seront décrits plus en détail plus loin. Les moyens de débrayage ou désactivation du dispositif 17 de blocage additionnel ont été décrits plus haut dans le cas d'application à un frein 17 à manque de courant.

Le système de frein représenté comprend en outre avantageusement des moyens 18 de sécurité pour bloquer les première 2 et deuxième 3 plaquettes en position de non freinage, de préférence dans leur deuxième position de repos lorsqu'elles sont éloignées du disque 1, au moyen d'un organe de liaison 19 par obstacle supplémentaire aux moyens 6 pour commander le déplacement des première 2 et deuxième 3 plaquettes de frein entre leurs positions extrêmes de freinage et de repos. Par exemple, comme plus particulièrement représenté sur les figures 3, 4, 6, l'organe de liaison 19 par obstacle comprend avantageusement un système 20 à coulisseau pour immobiliser les premier 11 et deuxième 12 parallélogrammes, et un moyen 21 de verrouillage du système 20 à coulisseau qui est activé par un moyen de rappel élastique (non représenté) pour verrouiller le système 20 à coulisseau, et libéré par une commande expresse du moyen 21 de verrouillage.

Dans l'exemple représenté, le système 20 à coulisseau immobilise précisément les deux leviers 9, 35 manoeuvrés par l'actionneur 7 linéaire, dans la position de repos des plaquettes 2, 3. Le système 20 à coulisseau comprend par exemple une tige 45 rigide dont un point, par exemple une extrémité, est articulée sur un des deux leviers 9, 35 par l'intermédiaire d'une biellette 55 de manoeuvre, et dont un autre point, par exemple l'autre extrémité coulisse librement dans l'autre des deux leviers 9, 35. Du côté de l'extrémité coulissante de la tige 45, est formé un logement 46, par exemple une gorge circulaire, dans lequel un verrou 47 mobile est engagé, par rappel élastique par exemple (non représenté), dans la position d'immobilisation ou de verrouillage des deux leviers 9, 35 telle que définie plus haut. Le verrou 47 mobile est par exemple constitué de l'axe d'un solénoïde 48, avantageusement mobile entre les deux positions suivantes par rapport au levier 35 : - une position passive ou de repos lorsque le solénoïde 48 n'est pas alimenté, le verrou 47 étant engagé par rappel élastique dans le logement 46 de la tige 45, comme représenté sur les figures 3 et 6, et - une position active lorsque le solénoïde 48 est alimenté au moyen d'une commande expresse, le verrou 47 se trouvant alors en dehors du logement 46, et la tige 45 étant libre de coulisser dans le levier 35, comme représenté sur la figure 4. La biellette 55 de manoeuvre est un exemple de moyen qui rend possible le coulissement de la tige 45 dans le levier 35, car la tige 45 est liée en un point à ce levier 35 par l'intermédiaire d'une liaison à un degré de liberté en translation de type glissière ou par une liaison de type pivot glissant, alors qu'un autre point de la tige 45 est connecté au levier 9 par l'intermédiaire de la biellette 55 de manoeuvre, les deux leviers 9 et 35 étant mobiles l'un par rapport à l'autre par des rotations via l'étrier 4. Le corps du solénoïde 48 est fixé dans l'exemple au levier 35. Le système 20 à coulisseau comprend en outre de préférence, comme représenté sur les figures 3 et 4, par exemple un ressort de compression 22 agencé de telle sorte qu'il a pour fonction d'exercer une force de rappel des leviers 9, 35 en position de sécurité correspondant à la position de repos des plaquettes 2, 3. Il est à noter que la figure 6 ne représente pas un tel ressort de rappel. Le ressort de rappel 22 est avantageusement agencé de telle sorte qu'il applique sa force de rappel élastique tendant à ramener les leviers 9, 35 en position de repos des plaquettes 2, 3, entraînant un tel déplacement des leviers 9, 35 lorsque l'actionneur linéaire est réversible et non alimenté. Le ressort de rappel 22 est par exemple placé suivant la direction de l'axe de coulissement de la tige 45 et autour de celle-ci, comme représenté sur les figures 3 et 4. Ce système permet, en cas de défaillance du pilotage du moteur, grâce à une combinaison du moyen 22 de rappel élastique et d'un actionneur linéaire réversible muni d'un moyen de blocage additionnel de type frein à manque de courant débrayable, de ramener les plaquettes en position de repos en alimentant simplement le frein à manque de courant ou en le déverrouillant manuellement. Le frein à manque de courant peut de manière alternative être débloqué par une voie mécanique (non représentée), par exemple au moyen d'un câble en prise sur le plateau coulissant 41 et soumis à une traction axiale vers l'extérieur. Une alimentation indépendante de la bobine, voire une seconde bobine, peut également assurer cette fonction. Comme représenté sur les figures 7 et 8, l'actionneur linéaire peut comporter un moyen de prise externe 49 sur l'arbre moteur 51 afin de permettre, en cas de problème, 25 une manoeuvre manuelle de l'écrou tournant de l'actionneur 7 dans l'exemple, et donc de l'actionneur 7 lui-même. De manière avantageuse, le système de frein à disque comprend des moyens de contrôle de l'usure (non représentés) des première et deuxième plaquettes de frein à partir d'une mesure de l'entraxe de l'actionneur 7, soit d'une mesure de la distance 30 entre les première 13 et deuxième 15 extrémités de l'actionneur, par exemple avec un moyen de comptage du nombre de tours de l'écrou tournant ou du moteur de l'actionneur 7. Il existe en effet une relation directe, par l'intermédiaire de la chaîne cinématique 8 de commande, entre le nombre de tours de l'écrou tournant ou du moteur de l'actionneur 7 et la course des plaquettes 2, 3. Dans l'exemple, cette relation est donnée par le pas de vis du couple vis 45 et écrou tournant, et par le rapport des longueurs de bras de levier de part et d'autre de l'axe d'articulation des leviers 9, 35 sur l'étrier 4.10

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Système de frein d'arbre rotatif comprenant : - au moins un organe rotatif de freinage fixé au dit arbre rotatif et tournant avec celui-ci (1), - au moins un premier (2) et un deuxième (3) organes de friction disposés de part et d'autre dudit au moins un organe rotatif de freinage (1), mobiles chacun entre deux positions extrêmes, une première de freinage lorsque les premier et deuxième organes de friction sont en contact avec l'organe rotatif de freinage et une deuxième de repos lorsqu'ils sont éloignés de l'organe rotatif de freinage, - un étrier (4) de maintien desdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction de part et d'autre de l'organe rotatif de freinage (1), - des moyens (5) de guidage du déplacement desdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction sur l'étrier (4), - des moyens (6) pour commander le déplacement desdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction entre leurs positions extrêmes de freinage et de repos, comportant un actionneur lié à une chaîne cinématique (8) de commande desdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction, caractérisé en ce que ledit actionneur est un actionneur linéaire (7) agissant sur au moins un premier (9) levier intégré en série dans ladite chaîne cinématique (8) de commande desdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction.
2. 2. Système de frein selon la revendication 1, dans lequel les moyens (6) pour commander le déplacement desdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction entre leurs positions extrêmes de freinage et de repos comprennent, intégré en série dans ladite chaîne cinématique (8) de commande, un élément solide déformable (10) de manière élastique apte à accumuler une énergie potentielle mécanique dans la chaîne cinématique (8) de commande, au-delà desdites positions extrêmes des premier (2) et deuxième (3) organes de friction, par déformation élastique dudit élément solide déformable (10) sous l'effet de l'actionneur linéaire (7).
3. 3. Système de frein selon la revendication 2, dans lequel ledit élément solidedéformable de manière élastique, apte à accumuler une énergie potentielle mécanique dans ladite chaîne cinématique (8) de commande, est constitué d'une partie (10) déformable par flexion dudit premier (9) levier sous l'effet dudit actionneur linéaire (7) au-delà desdites positions extrêmes des premier (2) et deuxième (3) organes de friction.
4. 4. Système de frein selon la revendication 3, comprenant en outre des moyens de mesure de l'effort appliqué par l'actionneur linéaire aux dits premier (2) et deuxième (3) organes de friction, comprenant des moyens de mesure de la flèche de ladite partie (10) déformable par flexion dudit premier (9) levier, ou des moyens de mesure des contraintes subies par cette dernière.
5. 5. Système de frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel lesdits moyens (5) de guidage du déplacement desdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction sur l'étrier comprennent au moins un premier (11) et 15 un deuxième (12) parallélogrammes déformables, respectivement.
6. 6. Système de frein selon la revendication 5 prise en combinaison avec l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel ledit premier levier (9) déformable par flexion est connecté dans ladite chaîne cinématique (8) de commande entre une première (13) 20 extrémité de l'actionneur linéaire (7) et l'un (14) des côtés de l'un desdits premier (11) ou deuxième (12) parallélogrammes déformables, et dans lequel ledit un (14) des côtés de l'un (11) desdits premier (11) ou (12) deuxième parallélogrammes déformables est commandé par l'actionneur linéaire (7). 25
7. 7. Système de frein selon la revendication 6, dans lequel ledit premier levier (9) déformable par flexion est monobloc avec ledit un (14) des côtés de l'un (11) desdits premier (11) ou deuxième (12) parallélogrammes déformables, et disposé en extension longitudinale de celui-ci. 30
8. 8. Système de frein selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel une deuxième (15) extrémité dudit actionneur linéaire (7), opposée à la première (13) est connectée à l'un (16) des côtés de l'autre (12) desdits premier (11) ou deuxième(12) parallélogrammes déformables.
9. 9. Système de frein selon la revendication 8, dans lequel ladite deuxième (15) extrémité dudit actionneur linéaire (7) est connectée en porte-à-faux sur ledit un (16) des côtés de l'autre (12) desdits premier (11) ou deuxième (12) parallélogrammes déformables.
10. 10. Système de frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel ledit actionneur linéaire (7) comprend un moyen (17) propre de blocage de celui-10 ci dans une position quelconque de déplacement desdits premier (2) et deuxième (3) organes de friction.
11. 11. Système de frein selon la revendication 10, dans lequel ledit moyen propre de blocage est constitué par le caractère irréversible dudit actionneur linéaire par la 15 nature de sa transmission de mouvement.
12. 12. Système de frein selon la revendication 10, dans lequel ledit actionneur linéaire (7) est un actionneur réversible par la nature de sa transmission de mouvement, et dans lequel ledit moyen propre de blocage de l'actionneur linéaire est constitué par 20 un dispositif (17) de blocage additionnel.
13. 13. Système de frein selon la revendication 12, comprenant en outre des moyens de défreinage de secours comportant : - des moyens de rappel (22) élastique desdits premier (2) et deuxième (3) organes de 25 friction dans leur deuxième position de repos lorsqu'ils sont éloignés de l'organe rotatif de freinage (1), - des moyens de débrayage dudit dispositif (17) de blocage additionnel, - lesdits moyens de rappel (22) élastique étant couplés aux dits moyens de débrayage de telle sorte qu'ils soient actifs lorsque l'actionneur (7) est désactivé et que lesdits 30 moyens de débrayage sont activés.
14. 14. Système de frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 13,comprenant en outre des moyens (18) de sécurité pour bloquer lesdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction dans leur deuxième position de repos lorsqu'ils sont éloignés de l'organe rotatif de freinage (1), au moyen d'un organe de liaison (19) par obstacle supplémentaire aux dits moyens (6) pour commander le déplacement desdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction entre leurs positions extrêmes de freinage et de repos.
15. 15. Système de frein selon la revendication 14, lorsqu'elle dépend de la revendication 5, dans lequel ledit organe de liaison (19) par obstacle comprend un système (20) à coulisseau pour immobiliser lesdits premier (11) et deuxième (12) parallélogrammes, et un moyen (21) de verrouillage du système (20) à coulisseau activé par un moyen de rappel élastique pour verrouiller ledit système (20) à coulisseau, et libéré par une commande expresse.
16. 16. Système de frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel ledit actionneur est un actionneur linéaire (7) électrique.
17. 17. Système de frein selon les revendications 6 et 8 prises ensemble, comprenant des moyens de contrôle de l'usure desdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction à partir d'une mesure de la distance entre lesdites première (13) et deuxième (15) extrémités de l'actionneur (7).
18. 18. Système de frein selon la revendication 17, dans lequel ledit actionneur linéaire est un actionneur (7) à écrou tournant, et dans lequel lesdits moyens de contrôle de l'usure desdits au moins premier (2) et deuxième (3) organes de friction comprennent des moyens de comptage du nombre de tours dudit écrou tournant ou du moteur.