FR3125367A1 - Dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault, roue freinée de véhicule et atterrisseur d’aéronef équipé d’une telle roue - Google Patents

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Abstract

Dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault, comprenant deux éléments externes (2) encadrant un élément central (3) aligné sur un même axe avec les éléments externes et en rotation autour dudit axe par rapport aux éléments externes (2), les éléments externes (2) portant chacun une pluralité d’aimants (11, 12, 13, 14) apte à émettre un flux magnétique engendrant dans l’élément central (3) des courants de Foucault lorsque les éléments (2, 3) sont en mouvement relatif. Les aimants sont disposés de manière à engendrer une attraction magnétique entre les éléments externes. Des surfaces de freinage par friction sont liées en rotation respectivement aux éléments externes et à l’élément central. Les éléments externes sont déplaçables par rapport à l’axe entre une position rapprochée de l’élément central dans laquelle les premières surfaces de freinage sont maintenues appliquées contre les deuxièmes surfaces de freinage par l’attraction magnétique et une position écartée de l’élément central dans laquelle les premières surfaces de freinage sont écartées des deuxièmes surfaces de freinage. Roue d’aéronef et atterrisseur comportant un tel dispositif. FIGURE DE L’ABREGE : Fig. 3

Description

Dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault, roue freinée de véhicule et atterrisseur d’aéronef équipé d’une telle roue
La présente invention concerne le domaine du freinage des roues de véhicule telles que les roues d’aéronef.
ARRIERE PLAN DE L’INVENTION
Une roue d’aéronef comprend généralement une jante reliée par un voile à un moyeu monté pour tourner sur un arbre (essieu ou fusée) support de roue.
Il est connu des dispositifs de freinage par friction comprenant une pile de disques de freinage qui est logée dans un espace s’étendant entre la jante et le moyeu et qui comprend une alternance de disques rotoriques liés en rotation avec la roue et de disques statoriques fixes en rotation par rapport au support de roue. Le dispositif de freinage comprend également des actionneurs hydrauliques ou électromécaniques montés sur un porte-actionneurs et agencés pour appliquer un effort de freinage commandé sur la pile de disques de manière à freiner la rotation de la roue.
Il a été proposé, notamment dans le document FR-A-2953196, d’équiper de telles roues freinées d’un frein auxiliaire électromagnétique assurant une dissipation d'énergie par d'autres moyens que la friction mécanique.
Sont en outre connus des dispositifs de freinage magnétique à courant de Foucault (dénommé « Eddy curent » en anglais) utilisés pour le freinage de roues de véhicules et plus particulièrement de roues d’aéronef. Le document W0-A-2014/029962 décrit un tel dispositif comprenant un rotor qui est pourvu d’un ou plusieurs aimants et qui est monté en regard d’un stator électromagnétique.
Le document US-A-20200300310 décrit lui aussi un dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault.
En outre, le couple de freinage magnétique par courant de Foucault dépend directement de la vitesse de l’élément central par rapport aux éléments externes de sorte ce couple est nul lorsque la vitesse est nulle. Il est donc nécessaire de prévoir un moyen de freinage supplémentaire pour les basses vitesses et/ou lorsque l’aéronef stationne (frein de parking). Ceci suppose qu’on augmente le poids de l’ensemble.
OBJET DE L’INVENTION
L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault remédiant au moins en partie aux inconvénients précités.
A cet effet, on prévoit, selon l’invention, un dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault, comprenant deux éléments externes encadrant un élément central aligné sur un même axe avec les éléments externes et en rotation autour dudit axe par rapport aux éléments externes, les éléments externes ayant des premières faces en regard de deuxièmes faces opposées de l’élément central et portant chacun une pluralité d’aimants apte à émettre via les premières faces un flux magnétique engendrant dans l’élément central, réalisé en matériau électriquement conducteur, des courants de Foucault lorsque les éléments sont en mouvement relatif. Les aimants étant disposés de telle manière à engendrer une attraction magnétique entre les éléments externes. Des premières surfaces de freinage par friction sont liées en rotation aux éléments externes et des deuxièmes surfaces de freinage par friction sont liées en rotation à l’élément central et les éléments externes sont déplaçables par rapport à l’axe entre une position rapprochée de l’élément central dans laquelle les premières surfaces de freinage sont maintenues appliquées contre les deuxièmes surfaces de freinage par l’attraction magnétique et une position écartée de l’élément central dans laquelle les premières surfaces de freinage sont écartées des deuxièmes surfaces de freinage.
Cet agencement permet d’optimiser un freinage par friction qui est intégré dans le frein magnétique et dont le maintien ne nécessite pas de source d’énergie puisque c’est l’attraction magnétique des aimants qui va maintenir en contact les surfaces de freinage et engendrer de la sorte un serrage de l’élément central entre les éléments externes. Evidemment, le couple de freinage dépend de la puissance des aimants, mais si le freinage par friction est utilisé uniquement comme frein de parking et éventuellement pour ralentir la roue à faible vitesse, l’attraction par les aimants sera suffisante pour le frein de parking.
L’invention concerne également une roue freinée équipée d’un tel dispositif et un atterrisseur équipé d’une telle roue.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers et non limitatifs de l’invention.
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
la est une vue schématique partielle d’un aéronef équipé d’atterrisseurs selon l’invention ;
la est une vue en perspective d’une roue selon l’invention, la roue étant dépourvue de son pneumatique ;
la est une vue schématique partielle de cette roue, en coupe selon le plan III de la , montrant un dispositif de freinage magnétique selon un premier mode de réalisation, ce dispositif de freinage étant équipé d’un actionneur selon un premier mode de réalisation ;
la est une vue schématique partielle de cette roue, en coupe selon le plan IV de la ;
la est une vue schématique partielle de cette roue, en coupe selon le plan V de la ;
la est une vue en perspective de la couronne motrice et des pignons des ensembles de transmission selon une première variante du premier mode de réalisation de l’actionneur ;
la est une vue analogue à celle de la de la roue selon cette variante de réalisation ;
la est une vue analogue à celle de la de la roue selon cette variante de réalisation ;
la est une vue partielle de face de la roue montrant les pignons des ensembles de transmission selon une deuxième variante du premier mode de réalisation de l’actionneur ;
la est une vue analogue à celle de la de la roue, le dispositif de freinage magnétique étant équipé d’un actionneur selon un deuxième mode de réalisation ;
la est une vue analogue à celle de la de la roue, montrant l’actionneur selon le deuxième mode de réalisation ;
la est une vue schématique partielle d’un stator selon un premier mode de réalisation ;
la est une vue schématique partielle d’un stator selon un deuxième mode de réalisation ;
la est une vue schématique partielle d’un stator selon un troisième mode de réalisation ;
la est une vue schématique partielle d’un stator du dispositif de freinage magnétique selon le premier mode de réalisation ;
la est une vue analogue à celle de la , montrant un dispositif de freinage magnétique selon un deuxième mode de réalisation.

Claims (10)

  1. Dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault, comprenant deux éléments externes (2) encadrant un élément central (3) aligné sur un même axe avec les éléments externes et en rotation autour dudit axe par rapport aux éléments externes (2), les éléments externes (2) ayant des premières faces (2.1) en regard de deuxièmes faces opposées (3.1) de l’élément central (3) et portant chacun une pluralité d’aimants (11, 12, 13, 14) apte à émettre via les premières faces (2.1) un flux magnétique engendrant dans l’élément central (3), réalisé en matériau électriquement conducteur, des courants de Foucault lorsque les éléments (2, 3) sont en mouvement relatif, caractérisé en ce que les aimants étant disposés de telle manière à engendrer une attraction magnétique entre les éléments externes ; en ce que des premières surfaces de freinage par friction sont liées en rotation aux éléments externes et des deuxièmes surfaces de freinage par friction sont liées en rotation à l’élément central ; et en ce que les éléments externes sont déplaçables par rapport à l’axe entre une position rapprochée de l’élément central dans laquelle les premières surfaces de freinage sont maintenues appliquées contre les deuxièmes surfaces de freinage par l’attraction magnétique et une position écartée de l’élément central dans laquelle les premières surfaces de freinage sont écartées des deuxièmes surfaces de freinage.
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les premières surfaces de freinage sont formées sur les premières faces et les deuxièmes surfaces de freinage sont formées sur les deuxièmes faces.
  3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel chaque première surface de freinage appartient à une garniture de friction recouvrant une couche intermédiaire d’acier non magnétique intercalée entre les aimants d’un des éléments externes et ladite garniture de friction.
  4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la couche d’acier a une épaisseur suffisante pour constituer un écran thermique entre la garniture de friction et les aimants.
  5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, dans lequel chaque deuxième surface de freinage appartient à une couche d’acier ou de fonte formant la deuxième face de l’élément central.
  6. Dispositif selon la revendication 1, comprenant des premières butées axiales liées en rotation et en translation axiale aux éléments externes et des deuxièmes butées axiales liées en rotation et en translation axiale à l’élément central pour empêcher un contact des premières faces avec les deuxièmes faces lorsque les éléments externes sont en position rapprochée, les premières surfaces de freinage étant agencées sur les premières butées et les deuxièmes surfaces de freinage étant agencées sur les deuxièmes butées.
  7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les butées axiales sont en forme de couronnes centrées sur l’axe de pivotement.
  8. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les premières surfaces de freinage comprennent une garniture de friction en matériau électriquement isolant.
  9. Roue (104) freinée de véhicule comportant un dispositif de freinage selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant une jante, un voile ou un moyeu auquel l’élément central (3) ou chaque élément externe (2) du dispositif de freinage est lié en rotation.
  10. Atterrisseur (101) comprenant une jambe (102) ayant une extrémité portant un arbre (103) sur lequel est monté le moyeu d’une roue (104) selon la revendication 9, le ou les éléments (2 ; 3) du dispositif de freinage non lié(s) en rotation à la roue étant lié(s) en rotation à la jambe (102).
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