WO2025062011A1 - Roue a dispositif de freinage magnetique; atterrisseur d'aeronef et aeronef equipes d'une telle roue - Google Patents

Roue a dispositif de freinage magnetique; atterrisseur d'aeronef et aeronef equipes d'une telle roue Download PDF

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rotor
wheel
stator
crown
transmission mechanism
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Thiago LADEIRA BOECHAT LEMOS
Lucas Fernand Jean-Marie SANTER
Graeme Peter Arthur KLIM
Andrew Michael ELLIS
Robert Kyle Schmidt
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Safran Landing Systems SAS
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Safran Landing Systems SAS
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Definitions

  • the present invention relates to the field of braking vehicle wheels such as aircraft wheels.
  • the present invention relates to a wheel carrying a magnetic braking device as well as an aircraft landing gear and an aircraft equipped with such a wheel.
  • An aircraft wheel typically comprises a rim encircled by a tire and connected by a web to a hub mounted for rotation on a wheel support shaft (axle or spindle).
  • Friction braking devices comprising a stack of braking discs which is housed in an annular space extending between the rim and the hub and which comprises an alternation of rotor discs linked in rotation with the wheel and stator discs fixed relative to the wheel support shaft.
  • the braking device also comprises hydraulic or electromechanical actuators mounted on an actuator holder and arranged to apply a pressing force on the stack of discs so as to generate a braking torque to brake the rotation of the wheel.
  • Eddy current magnetic braking devices are also known, used for braking vehicle wheels and more particularly aircraft wheels.
  • Document FR-A-3122405 describes such a device comprising a rotor linked in rotation to the wheel, two stators which frame the rotor and which are linked in rotation to the wheel support shaft and free in translation relative to said shaft, magnets for producing an axial magnetic flux between the stators and the rotor, and linear actuators for axially moving the stators between a position of maximum braking in which the stators are close to the rotor and a free rotation position of the wheel in which the stators are far from the rotor.
  • the performance of the eddy current magnetic braking device depends on the speed of the rotor relative to the stator and passes through a peak at a predetermined speed depending on the arrangement of the device and in particular the materials used. Generally speaking, the performance of the eddy current magnetic braking device is not satisfactory in the case where the aircraft carrying said device is traveling at low speed.
  • the invention aims in particular to propose a braked wheel which at least partially overcomes the aforementioned drawbacks.
  • a wheel intended to be supported by a shaft, the wheel comprising an eddy current magnetic braking device, the device comprising at least one stator and at least one rotor, and magnets secured to one of these to produce between them a magnetic flux capable of generating eddy currents in the other of these when the wheel rotates.
  • the rotor is linked in rotation to the wheel by means of a movement transmission mechanism.
  • the The transmission mechanism allows, via a suitable transmission ratio, to rotate the rotor in a speed range allowing better performance of the braking device.
  • the presence of the transmission mechanism and the possibility of choosing the transmission ratio give more freedom to the designer of the braking device in the layout of the braking device, the materials chosen, the power of the selected magnets, the supply currents of the electromagnets, etc.
  • said mechanism is arranged so that the rotor has a rotation speed greater than a rotation speed of the wheel.
  • the transmission mechanism is then a multiplier having a transmission ratio greater than 1.
  • the rotor remains at a higher rotation speed than that of the wheel.
  • the magnetic braking device allows, for example, the magnetic braking device to be used at a lower wheel rotation speed than with the devices of the prior art.
  • the transmission mechanism has, for example, a multiplier effect for the transmission of braking torque from the rotor to the wheel.
  • said mechanism is arranged so that the rotor has a rotation speed lower than a rotation speed of the wheel.
  • the transmission mechanism is then a reducer with a transmission ratio less than 1.
  • the use of a transmission mechanism reducing the rotor speed relative to the wheel speed allows the braking device to be more effective from the start of braking.
  • the centrifugal force causes significant mechanical stresses on the attachment of the magnets to the rotor. Reducing the rotation speed of the rotor allows less stress on the attachment of the magnets by the centrifugal force.
  • the magnetic braking device thus proves to be more efficient while retaining a standard size and weight for this type of device, and without it becoming more complex.
  • the transmission mechanism comprises a crown with internal teeth arranged to be integral with the rotor coaxially thereto, a planet carrier arranged to be integral with the rim coaxially thereto and which carries planets meshing with the crown with internal teeth, and a central sun gear with external teeth meshing with the planets and carrying the rotor.
  • the transmission mechanism comprises a crown with internal teeth arranged to be secured to the rim coaxially therewith, a planet carrier which is intended to be secured to the shaft, the planet carrier carrying satellites meshing with the crown with internal teeth, and a central sun gear with external teeth meshing with the satellites and carrying the rotor.
  • the transmission mechanism comprises an internally toothed crown, a planet carrier which is intended to be secured to the shaft, the planet carrier carrying planets meshing with the internally toothed crown, the rotor being carried by one of the planets.
  • the magnetic braking device comprises several rotors each carried by one of the planets.
  • the device includes as many stators than rotors, each stator being mounted level with one of the rotors coaxially to it.
  • the internally toothed crown is arranged to be secured to the rim coaxially thereto.
  • the at least one rotor rotates around an axis of rotation which is parallel and offset from an axis of rotation of the wheel.
  • the at least one rotor comprises at least one face extending opposite a face of the stator, the face in which eddy currents are generated being of smaller dimensions than the facing face.
  • the rotor and the stator are shaped so that eddy currents are generated only in one angular segment of the stator or rotor.
  • one of the rotor and the stator is a disk and the other of the rotor and the stator is a crown divided into at least two radially movable crown sectors between a first position in which each crown sector has at least one face opposite a face of the disk to establish the axial magnetic flux and a second position in which said at least one face of the crown sector is radially offset relative to the face of the disk to interrupt the axial magnetic flux, the device comprising at least one actuator connected to the crown sectors to move the crown sectors between their two positions.
  • the wheel comprises a rim and a hub connected by a disc defining an annular space, the braking device being placed in front of an entrance to the annular space, the crown being intended to be integral with the shaft.
  • the rotor and stator are arranged so that the magnetic flux likely to generate eddy currents is an axial flux.
  • the invention also relates to a landing gear comprising a leg having one end carrying the shaft on which the hub of a wheel as mentioned above is mounted.
  • the invention relates to an aircraft comprising at least one landing gear as mentioned above.
  • Figure 1 is a partial schematic front view of an aircraft equipped with landing gear according to the invention
  • Figure 2 is a partial schematic view of a wheel according to a first embodiment of the invention, in axial half-section;
  • Figure 3 is a front view of a portion of a transmission mechanism of the wheel illustrated in Figure 2;
  • FIG. 4 is a front view of another part of the wheel transmission mechanism shown in Fig. 2;
  • Figure 5 is a partial schematic view of a wheel according to a second embodiment of the invention, in axial half-section, the crown sectors being in their second position or position of free rotation of the wheel;
  • Figure 6 is a schematic perspective view of the wheel shown in Figure 5, with the crown sectors in their second position;
  • FIG. 7 is a schematic perspective view of the wheel shown in Figure 5, with the crown sectors in their first or maximum braking position;
  • Figure 8 is a schematic perspective view of a wheel according to a third embodiment of the invention.
  • Figure 9 is a partial schematic view of the wheel illustrated in Figure 8, in axial half-section;
  • Figure 10 is a schematic perspective view of a wheel according to a fourth embodiment of the invention.
  • Figure 11 is a partial schematic view of the wheel according to a fifth embodiment of the invention, in axial half-section;
  • Figure 12 is a partial schematic view of the wheel according to a sixth embodiment of the invention, in axial half-section.
  • Figure 1 represents an aircraft 100 comprising landing gear 101.
  • At least one of the landing gears 101 comprises a leg having one end provided here with two coaxial shafts 102 on each of which is mounted to pivot at least one wheel 103, each shaft 102 having a central axis defining an axis X of rotation of the wheel 103 which it carries.
  • At least one of the wheels 103 comprises, in a manner known per se, a hub 104 mounted to pivot on the shaft 102 and a rim 105 connected to the hub 104 by a web 106.
  • the rim 105 and the hub 104 define between them an annular space 107 having one end closed by the web 106 and one end open towards the outside of the wheel 103 forming an entrance to the annular space 107.
  • the rim 105 is surrounded by a tire, not shown, received between two lips 108 of the rim 105.
  • At least one of the wheels is equipped with a magnetic braking device generally designated 1.
  • the magnetic braking device 1 extends for example in front of the entrance to the annular space 107, outside of it.
  • the magnetic braking device 1 comprises a fixed element, or stator 2, and a mobile element, or rotor 3.
  • the stator 2 is the part of the device linked in rotation to the shaft 102 or to the leg of the landing gear 101, here by means of a torque tube 5.
  • the torque tube 5 comprises a body 5.1 engaged on an external collar 102' of the shaft 102, and an internal collar 5.2 which is fixed (for example by screws) to the collar 102'.
  • the stator 2 is mounted on the torque tube 5 so that it can also slide axially (i.e. parallel to the X axis) along said torque tube 5 and therefore along the shaft 102 or the leg of the undercarriage 101.
  • the magnetic braking device 1 then comprises at least one actuator 6 connected to the stator.
  • the actuator 6 is rotationally connected to the shaft 102 or to the leg of the landing gear 101.
  • the actuator is optionally connected to the stator 2 via a plate 7. More precisely here, the body of each actuator 6 receives a sliding piston which is movable in translation in an axial direction and which has a free end section on which the plate 7 is fixed: thus, via the plate 7, the stator 2 can slide relative to the shaft 102 (or the leg of the landing gear) and thus move closer to or further away from the wheel 103.
  • the stator 2 is movable between a maximum braking position in which the stator 2 is close to the rotor 3 and a position of free rotation of the wheel 103 in which the stator 2 is distant from the rotor 3. Furthermore, the stator 2 preferably has a crown shape coaxial with the wheel 103 and the shaft 102.
  • the stator 2 comprises for example a non-magnetic support provided with a plurality of magnets 4 having free faces (opposite those carried by the support).
  • the magnets 4 are for example permanent magnets.
  • the magnets 4 generate magnetic fields to produce a magnetic flux in the direction of the rotor 3 located opposite, that is to say an axial magnetic flux parallel to the X axis.
  • the rotor 3 is made of electrically conductive material.
  • the rotor 3 is for example made of metallic material and for example copper, aluminum, silver, nickel, etc.
  • the rotor 3 has the shape of an annular disc coaxial with the wheel 103 and the shaft 102.
  • the magnetic braking device comprises a motion transmission mechanism 10 by means of which the rotor 3 is rotationally connected to the wheel 103.
  • the transmission mechanism 10 is here a multiplier such that the rotor 3 has, in service, a rotation speed greater than a rotation speed of the wheel 103.
  • the transmission mechanism 10 is here of the epicyclic type.
  • the transmission mechanism 10 thus comprises an internally toothed crown 11 (visible in FIG. 3) arranged to be secured to the rotor 3 coaxially thereto.
  • the internally toothed crown 11 thus carries the rotor 3 so that it faces the stator 2 coaxially with the stator 2.
  • the transmission mechanism 10 also comprises a planet carrier 12 and planets 13, carried by the planet carrier 12 and meshing with the internally toothed crown 11.
  • the planet carrier 12 is secured to the rim 105 coaxially thereto.
  • the transmission mechanism 10 also comprises a central planetary gear 14 with external teeth, illustrated in FIG. 4, meshing with the satellites 13.
  • the central planetary 14 is here part of the torque tube
  • the central planetary gear 14 thus internally forms at least one part of the body 5.
  • the central planetary gear 14 is thus rotationally integral with the shaft 102 and coaxial with said shaft 102.
  • the central planetary gear 14 has externally a first section 14.1 provided with external teeth for engagement with the satellites 13.
  • the central planetary gear 14 externally comprises, for example, a second section 14.2, successive to the first and coaxial with the first, the second section 14.2 having a larger external diameter than the first section 14.1.
  • the rotor 3 is therefore linked in rotation to the wheel 103 by means of the rim 105 and the transmission mechanism 10.
  • the rotor 3 rotates on itself around its central axis relative to the stator 2 which faces it: during this movement of the rotor 3 in a circumferential direction relative to the stator 2, a main face of the rotor 3 remains parallel to a main face of the stator 2 (and therefore to the free faces of the magnets).
  • the actuator 6 moves the stator 2 in an axial direction of the wheel 103 between:
  • stator 2 When stator 2 is in the maximum braking position, the magnetic field of magnets 4 produces sufficient magnetic flux to generate eddy currents in rotor 3 when rotor 3 pivots opposite 4 magnets.
  • the rotor 3 remains at a rotation speed higher than that of the wheel 103, which allows the magnetic braking device 1 to be used at a lower rotation speed of the wheel 103 than in the prior art.
  • the magnetic braking device 1 thus proves to be more efficient.
  • the actuator 6 is controlled to bring the stator 2 into the first position and that, to interrupt braking, the actuator 6 is controlled to bring the stator 2 into the second position, a position in which the magnets 4 do not allow sufficient eddy currents to be generated in the rotor 3 to cause braking of the rotor 3.
  • the actuator control circuit 6 conventionally comprises an electronic braking control unit (not shown here) which receives as input a control signal from an instrument operated by the pilot of the aircraft 100 and transmits control signals to an actuator control unit which produces, from the control signal, a power signal transmitted to the actuator 6 to modify the distance axially separating the stator 2 from the rotor 3 as a function of the braking force required by the pilot.
  • the modification of the air gap between the stator 2 and the rotor 3 by the actuator 6 will increase or decrease the braking torque and therefore the speed of the aircraft 100.
  • the modification of the air gap by the actuator 6 affects the magnetic flux transmitted to the rotor 3 by the magnets 4.
  • stator 2 and the rotor 3 can be moved closer to or further away from each other in an axial direction.
  • stator 2 and the rotor 3 can be moved relative to each other in a radial direction.
  • the stator 2 is divided into four crown sectors 2A, 2B, 2C, 2D, identical to each other, extending at an angle of 90°.
  • Each crown sector 2A, 2B, 2C, 2D has a U-shaped cross-section (along a plane containing the X axis) with two branches facing each other.
  • Each branch preferably comprises a non-magnetic support provided with a plurality of magnets 4, for example permanent magnets, having free faces (opposite the branch which carries them) and generating magnetic fields to produce a magnetic flux in the direction of the branch located opposite, that is to say an axial magnetic flux parallel to the axis X.
  • the two branches of each crown sector 2A, 2B, 2C, 2D, thus provided with magnets 4, delimit between them a groove whose sides are formed by faces 2.1, 2.2 formed at least by the free faces of the magnets 4.
  • the torque tube 5 comprises a body 5.1 engaged on an external collar 102' of the shaft 102, an internal collar 5.2 which is fixed (for example by screws) to the collar 102', and an external collar 5.3 carrying actuators 6 here hydraulic.
  • the actuators 6 are eight in number, arranged in pairs at 90° to each other and each crown sector 2A, 2B, 2C, 2D is connected to the two actuators 6 of one of the pairs.
  • the actuators 6 of each pair are arranged opposite the actuators 6 of the pair of actuators which is at 180° relative to them.
  • the actuators 6 may have a body fixed to the external collar 5.3 of the tube of torsion 5 but here have a body 6.1 in one piece with the external collar 5.3 of the torsion tube 5.
  • the body 6.1 in one piece with the external collar 5.3 of the torsion tube 5.
  • each actuator 6 receives a sliding piston
  • the rotor 3 always has the shape of an annular disc coaxial with the wheel 103 and the shaft 102.
  • the rotor 3 is still rotationally connected to the rim 105 of the wheel 103 by means of a transmission mechanism 10 arranged so that the rotor 3 has a speed greater than a rotational speed of the wheel 103.
  • the internally toothed crown 11 is arranged to be secured to the rim coaxially therewith, the planet carrier 12 is secured to the torque tube 5 and the central sun gear 14 with external teeth carries the rotor 3 and is secured to said rotor 3.
  • the central sun gear 14 is thus mounted to pivot on a bearing surface of the planet carrier 12 and/or the torque tube 5.
  • the rotor 3 is therefore carried here by the central planetary gear 14 to be coaxial with the shaft 102 and to be surrounded by the crown sectors 2A, 2B, 2C, 2D.
  • the rotor 3 has two faces 3.1, 3.2, main and opposite to each other, between which extends parallel a median plane merged with a median plane of the groove extending parallel and halfway between the faces
  • Faces 3.1, 3.2 are parallel to faces 2.1,
  • the rotor 3 is therefore linked in rotation to the wheel 103, here to the rim 105 of the wheel 103 by means of the central planetary gear 14, and turns on itself around its axis.
  • the actuators 6 move the crown sectors 2A, 2B, 2C, 2D in a radial direction of the wheel 103 between:
  • stator 2 extend opposite the faces
  • stator 2 2.1, 2.2 of the stator 2 are offset radially outwards relative to the faces 3.1, 3.2 of the rotor 3 and are separated from the faces 3.1, 3.2 by a second predetermined air gap greater than the first predetermined air gap.
  • the rotor 3 When the crown sectors 2A, 2B, 2C, 2D are in the maximum braking position, the rotor 3 has portions arranged between the branches of the crown sectors 2A, 2B, 2C, 2D and has its opposite faces 3.1, 3.2 facing the faces 2.1, 2.2 of the stator 2 respectively.
  • the magnetic field of the magnets 4 produces a magnetic flux sufficient to generate eddy currents in the rotor 3 when the rotor 3 pivots opposite magnets 4.
  • the rotor 3 has a thickness such that a skin effect (otherwise called a skin effect or Kelvin effect) is generated from each face 3.1, 3.2 of the rotor 3 over more than half of the thickness of the rotor 3 at least over a range of possible relative speeds of the rotor 3 with respect to the ring sectors 2A, 2B, 2C, 2D.
  • the eddy currents generated from the two faces 3.1, 3.2 will then circulate in the central part of the rotor 3, which will increase the braking torque.
  • each angular sector arranged on the side of face 3.2 provides a heat shield function preventing the heat generated in the rotor 3 by the eddy currents from being transmitted to the rim 105 and the tire it carries.
  • the actuators 6 are controlled in a manner known per se to synchronously move the crown sectors 2A, 2B, 2C, 2D between their two positions.
  • the device of magnetic braking 1 comprises several fixed elements, or stators 2, and several moving elements, or rotors 3.
  • the rotors 3 are made of electrically conductive materials.
  • the rotors 3 are for example made of metallic material and for example copper, aluminum, silver, nickel
  • the rotors 3 each have the shape of an annular disc whose axis extends parallel to the wheel 103 and the shaft 102 but not coaxially with them.
  • the magnetic braking device 1 here again comprises a transmission mechanism 10 by means of which the rotors 3 are linked in rotation to the wheel 103.
  • the transmission mechanism 10 is such that the different rotors 3 have, in service, a rotation speed greater than a rotation speed of the wheel 103.
  • the transmission mechanism 10 is here of the epicyclic type.
  • the transmission mechanism 10 thus comprises an internally toothed crown 11 arranged to be secured to the rim 105 coaxially therewith.
  • the transmission mechanism 10 also comprises a planet carrier 12 and planet gears 13, carried by the planet carrier 12 and meshing with the internally toothed crown wheel 11.
  • the planet carrier 12 is integral with the shaft 102 coaxially therewith.
  • the planet carrier 12 is fixed to the shaft 102 by means of a torque tube 5.
  • the torque tube comprises a body
  • each rotor 3 is carried by one of the satellites 13 coaxially with said satellite 13.
  • each satellite 13 is equipped with a rotor 3.
  • the transmission mechanism 10 also comprises a central sun gear 14 with external teeth meshing with the planet gears 13.
  • the central sun gear 14 is mounted to pivot on a bearing surface of the planet carrier 12 and/or the torque tube 5.
  • the rotor 3 is therefore linked in rotation to the wheel 103 by means of the rim 105 and the transmission mechanism 10.
  • the stators 2 are here the part of the device linked in rotation to the shaft 102 or to the leg of the landing gear 101.
  • the stators 2 are linked in rotation to the shaft 102 by means of the torsion tube 5.
  • the stators 2 are for example mounted on the body 5.1 of the torsion tube 5 and for example fixed to said body 5.1.
  • the stators 2 each have the shape of an angular sector whose axis extends parallel to the wheel 103 and the shaft 102 but not coaxially with them.
  • Each stator 2 is here shaped into an angular sector with an opening angle of between 90 and 200 degrees, and for example between 120 and 190 degrees.
  • Each stator 2 is here shaped into a half-crown (i.e. an angular sector with an opening angle of 180 degrees).
  • each stator 2 has a cross-section (along a section plane containing the X axis) with two branches facing each other.
  • the two branches are here independent of each other but could alternatively be fixed to each other by an additional central branch, the stator 2 then having a U-shaped cross-section as in the second embodiment.
  • Each of the branches is thus shaped into a sector angular as previously indicated.
  • Each angular sector can be decomposed into several sub-sectors jointly forming a single branch, the sub-sectors being fixed together or being separated from each other. Each sub-sector can thus carry its own magnet.
  • each magnet 4 is itself shaped into an angular sector and for example an angular sector with an opening angle identical to the sub-sector carrying it.
  • Each branch preferably comprises a non-magnetic support provided with a plurality of magnets 4, having free faces (opposite those carried by the associated branch).
  • the magnets 4 are here electromagnets.
  • the magnets 4 When energized, the magnets 4 generate magnetic fields to produce a magnetic flux in the direction of the branch opposite, i.e. an axial magnetic flux parallel to the X axis.
  • each stator 2 thus provided with magnets 4, delimit between them a groove whose sides are formed by faces 2.1, 2.2 formed at least by the free faces of the magnets 4.
  • each rotor 3 is associated with a dedicated stator 2.
  • Each rotor 3 thus has two faces 3.1, 3.2, main and opposite to each other, between which extends parallel a median plane merged with a median plane of the groove extending parallel and halfway between the faces 2.1, 2.2.
  • the faces 3.1, 3.2 are parallel to the faces 2.1, 2.2.
  • Each rotor 3 is furthermore carried by one of the satellites 13 to be coaxial with the associated stator 2 and to be surrounded by said stator 2.
  • the rotors 3 are linked in rotation to the wheel 103, here to the rim 105 of the wheel 103 by means of the satellites 13, and turn on themselves around their central axis relative to the associated stator 2 which surrounds it.
  • the main faces 3.1, 3.2 remain parallel to the main faces 2.1, 2.2.
  • the different rotors 3 therefore extend so that their main faces 3.1 (respectively 3.2) are all arranged in the same first plane (respectively the same second plane, different from the first plane and parallel to it). Furthermore, the different stators extend so that their main faces 2.1 (respectively 2.2) are all arranged in the same third plane, different from the first plane and parallel to it (respectively the same fourth plane, different from the first plane and parallel to it).
  • the magnetic braking device 1 comprises or carries a power supply member (not shown here) for the electromagnets forming the magnets 4 here.
  • the power supply unit can modulate the electrical supply to the electromagnets between:
  • the magnetic field of the magnets 4 of each stator 2 produces a magnetic flux sufficient to generate eddy currents in the associated rotor 3 when the rotor 3 pivots opposite the magnets 4.
  • these eddy currents are generated in only one angular segment of the rotors 3, namely the angular segments of the rotors 3 located at the level of the branches of the associated stator 2. Indeed, because the stator 2 (and therefore its branches) does not form a complete disk, the associated rotor 3 is only partially framed by the associated stator 2. The rest of the rotor 3 (i.e. the angular segment of the rotor 3 complementary to that arranged in the groove of the associated stator 2) then plays the role of heat sink. Indeed, the eddy currents cause the rotor 3 to heat up: the complementary angular segment in contact with the surrounding air can then evacuate this heat. Advantageously, this evacuation is done by forced convection due to the rotation of the rotor.
  • each rotor 3 rotates, it is therefore understood that the same portion of the rotor 3 will successively and periodically belong either to the angular segment in which the eddy currents are generated or to the complementary angular segment.
  • the rotors 3 rotate at a rotation speed higher than that of the wheel 103, which further promotes this forced convection.
  • each stator 2 arranged on the side of the face 3.2 of the associated rotor provides a heat shield function, said branch being in fact arranged between the rotor 3 and the rest of the magnetic braking device 1.
  • the rotors 3 are arranged so that their respective axes of rotation are parallel to the axis of rotation X of the wheel 103 to be braked but radially offset from said axis of rotation X.
  • the rotation speed of the rotors 3 is proportional to that of the wheel 103 to be braked.
  • each rotor 3 has a thickness such that a skin effect (otherwise called film effect or Kelvin effect) is generated from each face 3.1, 3.2 of the rotor 3 over more than half of the thickness of the rotor 3 (for the angular segment present in the groove) at least over a range of possible relative speeds of the rotor 3 with respect to the associated stator.
  • the eddy currents generated from the two faces 3.1, 3.2 (for the angular segment present in the groove) will then circulate in the central part of the rotor 3, which will increase the braking torque.
  • the invention can be used on any type of vehicle, for example a land vehicle or an aerial or amphibious vehicle.
  • the invention can be used for applications other than a vehicle and for example for any industrial or personal equipment requiring braking.
  • the magnetic braking device may have a different structure than that described.
  • stator associated with several rotors, or even with all the rotors, as in the first embodiment or the second embodiment.
  • the stators of the third embodiment may be mounted on the torque tube so that they can be moved closer to or further away from the rotors to modulate the braking force as in the first embodiment or the second embodiment.
  • at least one of the branches of each stator may be slidably mounted on the torque tube along the axis of the shaft (as in the first embodiment) and moved by means of one or more actuators.
  • the actuators may, for example, be carried by the torque tube by being fixed to it and connected to the branches in order to be able to move them.
  • the same actuator may be connected to several stators.
  • the actuators will be configured to ensure simultaneous movement of the different branches.
  • Figure 10 illustrates such a configuration.
  • the magnets may, for example, be permanent magnets and no longer electromagnets.
  • a single stator formed from a single branch will be the only one associated with the different rotors so that the stator of a block can then move relative to the rotors.
  • the stators of the third embodiment or the stator of the second embodiment may only have a single branch as in the first embodiment (the associated rotor then no longer being framed). on both sides by the stator considered).
  • the transmission mechanism may be different from what has been indicated.
  • the transmission mechanism may be of the single-stage epicyclic type
  • the transmission mechanism may be of the multi-stage epicyclic type.
  • the gears within said transmission mechanism may be straight and/or helical.
  • the mechanism may not include a central sun gear or an internally toothed crown gear.
  • Said crown gear may have external teeth and/or the central sun gear may have internal teeth.
  • the central sun gear and/or the internally toothed crown gear and/or the planet carrier may be carried by the shaft or by the wheel to be braked.
  • Figure 11 illustrates a variant in which the central sun gear is carried by the wheel to be braked and no longer by the shaft as in the third embodiment.
  • the central planetary gear is then carried by the hub rather than by the rim, the hub being less subject to deformation.
  • the magnets may be carried by the rotor instead of the stator.
  • Figure 12 shows a wheel equipped with a braking device in which the rotor 3 carries the magnets 4, the stator 2 then being made of an electrically conductive material.
  • the transmission system 10 which links the rotor 3 in rotation to the rim 105 may be a reduction mechanism (i.e. its transmission ratio is greater than 1) so that the associated rotor can have a rotation speed greater than that of the wheel or a reduction mechanism (i.e. its transmission ratio is less than 1) so that the associated rotor can have a rotation speed lower than that of the wheel.
  • the transmission system 10 which connects in rotation the rotor 3 to the rim 105 is thus optionally a reducer, that is to say that its transmission ratio is less than 1, so that the rotation speed of the rotor 3 is less than the rotation speed of the rim and therefore of the wheel 103.
  • the rotor can be connected to the shaft and the stator to the wheel, in the opposite way to what has been described.
  • the rotor can thus form the crown and the stator the annular disc.
  • the shape, arrangement and dimensions of the magnets may be different from those described or shown.
  • the magnets may have different dimensions and/or be arranged according to a HALBACH pattern.
  • the magnets and the facing magnetic material may be arranged to produce between a stator and a rotor a solely axial flux as described, or a solely radial flux or even a “raxial” magnetic flux (i.e. a magnetic flux that is both radial and axial).
  • Figure 10 illustrates a configuration with a purely radial flux.
  • the rotor is configured so as to have an annular edge coaxial with the axis of rotation of the rotor and extending rectilinearly along said axis. This edge extends in service inside a corresponding groove formed by at least one magnet of the stator, groove extending circumferentially over 360 degrees or less (the depth of the groove thus being defined along the axis of rotation of the rotor).
  • the magnets may be electromagnets instead of being permanent magnets.
  • the number of rotors and/or the number of stators may be different from those mentioned. Several rotors axially offset from each other and several stators axially offset from each other may thus cooperate together to generate braking eddy currents.
  • the magnetic braking device may comprise a single rotor and/or a single stator.
  • stator (respectively the rotor) comprises branches
  • the number of branches may be equal to at least two.
  • at least one stator (respectively a rotor) may comprise three branches (or more) forming between them two grooves (or more) each receiving a portion of a rotor (respectively a stator).
  • the device may comprise means for guiding the stator in translation relative to the rotor (respectively the rotor relative to the stator).
  • the torsion tube may be provided with guides along which the stator (respectively the rotor) will be mounted to slide.
  • the actuators may comprise:
  • the same wheel may be equipped with both a device according to the invention and an additional braking device and for example a braking device of the prior art such as for example a friction braking device.
  • a braking device of the prior art
  • the magnetic braking device will extend in front of the entrance to the annular space, outside of it, and the additional braking device will extend inside said annular space.
  • Figure 2 illustrates such a configuration, it being understood that the additional braking device may also be associated with the braking device according to another embodiment of the invention.
  • the friction braking device may comprise friction members, for example a stack of carbon discs housed in the annular space, and a plurality of electromechanical actuators carried by an actuator holder.
  • Each electromechanical actuator will comprise an electric motor and a pusher capable of being moved by the electric motor to press the stack of discs.
  • the electromechanical actuator will thus be intended to produce a controlled braking force on the stack of discs.
  • a method of controlling braking devices is known, for example, from document FR-A-2953196.
  • Each crown sector may extend over less than 90° or more than 90°.
  • the number of crown sectors may be less than four, for example two or three, or more than four, for example six.
  • the crown sectors can be engaged on an external periphery or an internal periphery of the disc.
  • Each angular sub-sector may extend over less than 25° or more than 25°.
  • the number of angular sub-sectors may be equal to four, less than four, for example two or three, or greater than four, for example six.
  • the actuator body may be made of a single piece with the torque tube.
  • the torque tube may have any suitable shape. It is possible to use, for the mechanical actuation of the magnetic braking device, an actuator acting on several ring sectors, rather than an actuator for each ring sector. A single actuator can thus act on two ring sectors diametrically opposed to each other to move them in opposite directions.
  • the number of satellites may be three or four as illustrated or may be greater (and be for example five) or less important (and be for example two). Whatever the embodiment envisaged, the number of satellites will preferably be at least three and more preferably at least four.
  • said element may be integral with another part arranged to be linked in rotation to a wheel support shaft (such as a shaft protection) or be directly integral in rotation with said shaft.

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Abstract

Roue, comportant un dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault, le dispositif comprenant au moins un stator et au moins un rotor, et des aimants solidaires de l'un de ceux-ci pour produire entre ceux-ci un flux magné tique susceptible d'engendrer des courants de Foucault dans l'autre de ceux-ci lorsque la roue tourne. Selon l'inven- tion, le rotor est lié en rotation à la roue par l'inter médiaire d'un mécanisme de transmission de la roue. Atterrisseur et aéronef comportant une telle roue.

Description

ROUE A DISPOSITIF DE FREINAGE MAGNETIQUE ; ATTERRISSEUR D' AERONEF ET AERONEF EQUIPES D' UNE TELLE ROUE
La présente invention concerne le domaine du freinage des roues de véhicules telles que les roues d' aéronefs .
La présente invention concerne une roue portant un dispositif de freinage magnétique ainsi qu' un atterrisseur d' aéronef et un aéronef équipés d' une telle roue .
ARRIERE PLAN DE L' INVENTION
Une roue d' aéronef comprend généralement une jante ceinturée d' un pneumatique et 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 annulaire 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 par rapport à l ' arbre 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 presse sur la pile de disques de manière à engendrer un couple de freinage pour freiner la rotation de la roue .
Sont en outre connus des dispositifs de freinage magnétique à courant de Foucault (dénommé « Eddy current » en anglais ) utilisés pour le freinage de roues de véhicules et plus particulièrement de roues d' aéronef .
Le document FR-A-3122405 décrit un tel dispositif comprenant un rotor lié en rotation à la roue , deux stators qui encadrent le rotor et qui sont liés en rotation à l ' arbre support de roue et libres en translation par rapport audit arbre , des aimants pour produire un flux magnétique axial entre les stators et le rotor, et des actionneurs linéaires pour déplacer axialement les stators entre une position de freinage maximal dans laquelle les stators sont rapprochés du rotor et une position de libre rotation de la roue dans laquelle les stators sont éloignés du rotor.
Toutefois, même dans la position de freinage maximal, la performance du dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault dépend de la vitesse du rotor par rapport au stator et passe par un pic pour une vitesse prédéterminée en fonction de l'agencement du dispositif et notamment des matériaux employés. D'une manière générale, la performance du dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault n'est pas satisfaisante dans le cas où l'aéronef portant ledit dispositif roule à faible vitesse.
Au surplus, d'une manière générale encore, les performances d'un dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault dépendent de la puissance des aimants utilisés et de leurs dimensions. Or, la masse et l'encombrement sont des contraintes sévères et donc non compatibles avec une application aéronautique.
OBJET DE L'INVENTION
L'invention a notamment pour but de proposer une roue freinée remédiant au moins en partie aux inconvénients précités .
RESUME DE L'INVENTION
A cet effet, on prévoit une roue, destinée à être supportée par un arbre, la roue comportant un dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault, le dispositif comprenant au moins un stator et au moins un rotor, et des aimants solidaires de l'un de ceux-ci pour produire entre ceux-ci un flux magnétique susceptible d'engendrer des courants de Foucault dans l'autre de ceux-ci lorsque la roue tourne. Selon l'invention, le rotor est lié en rotation à la roue par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission de mouvement .
Ainsi, pour une vitesse de rotation donnée de la roue, le mécanisme de transmission permet , via un rapport de transmission adapté , de faire tourner le rotor dans une plage de vitesses autorisant une meilleure performance du dispositif de freinage . La présence du mécanisme de transmission et la possibilité d' en choisir le rapport de transmission laissent plus de liberté au concepteur du dispositif de freinage dans l ' agencement du dispositif de freinage , les matériaux choisis , la puissance des aimants sélectionnés , les courants d' alimentation des électroaimants...
Selon un premier mode de réalisation, ledit mécanisme est agencé pour que le rotor ait une vitesse de rotation supérieure à une vitesse de rotation de la roue .
Le mécanisme de transmission est alors un multiplicateur ayant un rapport de transmission supérieur à 1 .
Par exemple grâce au mécanisme de transmission, le rotor demeure à une vitesse de rotation supérieure à celle de la roue .
Ceci permet par exemple au dispositif de freinage magnétique de pouvoir être employé à plus faible vitesse de rotation de la roue qu' avec les dispositifs de l ' art antérieur .
Le mécanisme de transmission a par exemple un effet multiplicateur pour la transmission du couple de freinage du rotor vers la roue .
Selon un deuxième mode de réalisation, ledit mécanisme est agencé pour que le rotor ait une vitesse de rotation inférieure à une vitesse de rotation de la roue .
Le mécanisme de transmission est alors un réducteur avec un rapport de transmission inférieur à 1 .
Par exemple , dans le cas où la vitesse de rotation de la roue lors d' un atterrissage d' aéronef est supérieure à la vitesse de performance maximale du dispositif de freinage , l ' utilisation d' un mécanisme de transmission réduisant la vitesse du rotor par rapport à la vitesse de la roue permet au dispositif de freinage d' être plus efficace dès le début du freinage .
Par exemple , dans le cas où le rotor porte les aimants du dispositif de freinage magnétique , la force centrifuge entraine des sollicitations mécaniques importantes sur la fixation des aimants au rotor . La diminution de la vitesse de rotation du rotor permet une moindre sollicitation de la fixation des aimants par la force centrifuge .
Le dispositif de freinage magnétique s ' avère ainsi plus performant tout en conservant un encombrement et une masse standards pour ce type de dispositif , et sans qu' il ne soit complexifié .
Optionnellement , le mécanisme de transmission comprend une couronne à denture interne agencée pour être solidaire du rotor coaxialement à celui-ci , un porte-satellites agencé pour être solidaire de la jante coaxialement à celle-ci et qui porte des satellites engrenant avec la couronne à denture interne , et un planétaire central à denture externe engrenant avec les satellites et portant le rotor .
Optionnellement , le mécanisme de transmission comprend une couronne à denture interne agencée pour être solidaire de la jante coaxialement à celle-ci , un porte-satellites qui est destiné à être solidaire de l ' arbre , le porte-satellites portant des satellites engrenant avec la couronne à denture interne , et un planétaire central à denture externe engrenant avec les satellites et portant le rotor .
Optionnellement le mécanisme de transmission comprend une couronne à denture interne , un porte-satellites qui est destiné à être solidaire de l ' arbre , le porte-satellites portant des satellites engrenant avec la couronne à denture interne , le rotor étant porté par l ' un des satellites . Optionnellement , le dispositif de freinage magnétique comporte plusieurs rotors portés chacun par l ' un des satellites .
Optionnellement , le dispositif comporte autant de stators que de rotors , chaque stator étant monté à niveau de l' un des rotors coaxialement à celui-ci .
Optionnellement , la couronne à denture interne est agencée pour être solidaire de la jante coaxialement à celle-ci . Optionnellement le au moins un rotor tourne autour d' un axe de rotation qui est parallèle et décalé d' un axe de rotation de la roue .
Optionnellement , le au moins un rotor comprend au moins une face s ' étendant en vis-à-vis d' une face du stator, la face dans laquelle des courants de Foucault sont générés étant de plus petites dimensions que la face en vis-à-vis . Optionnellement , le rotor et le stator sont conformés de sorte que des courants de Foucault ne soient générés que dans un segment angulaire seulement du stator ou rotor . Optionnellement , l ' un du rotor et du stator est un disque et l ' autre du rotor et du stator est une couronne divisée en au moins deux secteurs de couronne mobiles radialement entre une première position dans laquelle chaque secteur de couronne a au moins une face en regard d' une face du disque pour établir le flux magnétique axial et une deuxième position dans laquelle ladite au moins une face du secteur de couronne est décalée radialement par rapport à la face du disque pour interrompre le flux magnétique axial , le dispositif comprenant au moins un actionneur relié aux secteurs de couronne pour déplacer les secteurs de couronne entre leurs deux positions .
Optionnellement , la roue comporte une jante et un moyeu reliés par un voile en définissant un espace annulaire , le dispositif de freinage étant placé devant une entrée de l' espace annulaire , la couronne étant destiné à être solidaire de l ' arbre .
Optionnellement , le rotor et le stator sont agencés de sorte que le flux magnétique susceptible d' engendrer des courants de Foucault est un flux axial .
L' invention concerne également un atterrisseur comprenant une jambe ayant une extrémité portant l'arbre sur lequel est monté le moyeu d'une roue telle que précitée.
L' invention concerne un aéronef comprenant au moins un at- terrisseur tel que précité.
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 .
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
[Fig. 1] la figure 1 est une vue schématique partielle de face d'un aéronef équipé d' atterrisseurs selon l'invention ;
[Fig. 2] la figure 2 est une vue schématique partielle d'une roue selon un premier mode de réalisation de l'invention, en demi-coupe axiale ;
[Fig. 3] la figure 3 est une vue de face d'une partie d'un mécanisme de transmission de la roue illustrée à la figure 2 ;
[Fig. 4] la figure 4 est une vue de face d'une autre partie du mécanisme de transmission de la roue illustrée à la figure 2 ;
[Fig. 5] la figure 5 est une vue schématique partielle d'une roue selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, en demi-coupe axiale, les secteurs de couronne étant dans leur deuxième position ou position de rotation libre de la roue ;
[Fig. 6] la figure 6 est une vue schématique en perspective de la roue représentée à la figure 5, les secteurs de couronne étant dans leur deuxième position ;
[Fig. 7] la figure 7 est une vue schématique en perspective de la roue représentée à la figure 5, les secteurs de couronne étant dans leur première position ou position de freinage maximal ; [Fig.8] la figure 8 est une vue schématique en perspective d'une roue selon un troisième mode de réalisation de l'invention, ;
[Fig. 9] la figure 9 est une vue schématique partielle de la roue illustrée à la figure 8, en demi-coupe axiale ;
[Fig. 10] la figure 10 est une vue schématique en perspective d'une roue selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ;
[Fig. 11] la figure 11 est une vue schématique partielle de la roue selon un cinquième mode de réalisation de l'invention, en demi-coupe axiale ;
[Fig. 12] la figure 12 est une vue schématique partielle de la roue selon un sixième mode de réalisation de l'invention, en demi-coupe axiale.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
La figure 1 représente un aéronef 100 comportant des at- terrisseurs 101.
Au moins un des atterrisseurs 101 comporte une jambe ayant une extrémité pourvue ici de deux arbres 102 coaxiaux sur chacun desquels est montée pour pivoter au moins une roue 103, chaque arbre 102 ayant un axe central définissant un axe X de rotation de la roue 103 qu'il porte.
Au moins une des roues 103 comporte de façon connue en soi un moyeu 104 monté pour pivoter sur l'arbre 102 et une jante 105 reliée au moyeu 104 par un voile 106. La jante 105 et le moyeu 104 définissent entre eux un espace annulaire 107 ayant une extrémité fermée par le voile 106 et une extrémité ouverte vers l'extérieur de la roue 103 formant une entrée de l'espace annulaire 107. La jante 105 est ceinturée par un pneumatique non représenté reçu entre deux lèvres 108 de la jante 105.
Selon l'invention, au moins une des roues est équipée d'un dispositif de freinage magnétique généralement désigné en 1.
Le dispositif de freinage magnétique 1 s'étend par exemple devant l'entrée de l'espace annulaire 107, à l'extérieur de celui-ci.
En référence aux figures 2 à 4, un premier mode de réalisation va être à présent décrit.
Le dispositif de freinage magnétique 1 comprend un élément fixe, ou stator 2, et un élément mobile, ou rotor 3.
Le stator 2 est la partie du dispositif liée en rotation à l'arbre 102 ou à la jambe de l' atterrisseur 101, ici par l'intermédiaire d'un tube de torsion 5.
Le tube de torsion 5 comprend un corps 5.1 engagé sur une collerette externe 102' de l'arbre 102, et une collerette interne 5.2 qui est fixée (par exemple par des vis) à la collerette 102' .
De préférence, le stator 2 est monté sur le tube de torsion 5 de sorte à pouvoir également coulisser axialement (i.e. parallèlement à l'axe X) le long dudit tube de torsion 5 et donc le long de l'arbre 102 ou de la jambe de l' atterrisseur 101.
Le dispositif de freinage magnétique 1 comprend alors au moins un actionneur 6 relié au stator. Par exemple l'ac- tionneur 6 est lié en rotation à l'arbre 102 ou à la jambe de l' atterrisseur 101.
L' actionneur est optionnellement relié au stator 2 par l'intermédiaire d'une platine 7. Plus précisément ici, le corps de chaque actionneur 6 reçoit à coulissement un piston qui est mobile en translation selon une direction axiale et qui possède un tronçon d'extrémité libre sur lequel est fixée la platine 7 : ainsi, par l'intermédiaire de la platine 7, le stator 2 peut coulisser relativement à l'arbre 102 (ou la jambe de l' atterrisseur) et ainsi se rapprocher ou s'éloigner de la roue 103.
Dès lors, le stator 2 est déplaçable entre une position de freinage maximal dans laquelle le stator 2 est rapproché du rotor 3 et une position de libre rotation de la roue 103 dans laquelle le stator 2 est éloigné du rotor 3. Par ailleurs , le stator 2 a de préférence une forme de couronne coaxiale à la roue 103 et à l ' arbre 102 .
Le stator 2 comprend par exemple un support amagnétique pourvu d' une pluralité d' aimants 4 présentant des faces libres (à l ' opposé de celles portées par le support ) . Les aimants 4 sont par exemple des aimants permanents .
Les aimants 4 engendrent des champs magnétiques pour produire un flux magnétique en direction du rotor 3 se trouvant en face , c' est-à-dire un flux magnétique axial parallèle à l ' axe X .
Le rotor 3 est en matériau électriquement conducteur . Le rotor 3 est par exemple en matériau métallique et par exemple en cuivre , en aluminium, en argent , en nickel ....
Dans le cas présent , le rotor 3 a une forme de disque annulaire coaxial à la roue 103 et à l ' arbre 102 .
Le dispositif de freinage magnétique comporte un mécanisme de transmission de mouvement 10 par l ' intermédiaire duquel le rotor 3 est lié en rotation à la roue 103 . Le mécanisme de transmission 10 est ici un multiplicateur tel que le rotor 3 a, en service , une vitesse de rotation supérieure à une vitesse de rotation de la roue 103 .
Le mécanisme de transmission 10 est ici de type épicy- cloïdal .
Le mécanisme de transmission 10 comprend ainsi une couronne à denture interne 11 (visible sur la figure 3 ) agencée pour être solidaire du rotor 3 coaxialement à celui-ci . La couronne à denture interne 11 porte ainsi le rotor 3 afin qu' il soit en regard du stator 2 coaxialement au stator 2 . Le mécanisme de transmission 10 comprend également un porte-satellites 12 et des satellites 13 , portés par le porte-satellites 12 et engrenant avec la couronne à denture interne 11 . Le porte-satellites 12 est solidaire de la jante 105 coaxialement à celle-ci .
Le mécanisme de transmission 10 comporte également un planétaire central 14 à denture externe , illustré à la figure 4 , engrenant avec les satellites 13 .
Le planétaire central 14 fait partie ici du tube de torsion
5 . Le planétaire central 14 forme ainsi intérieurement au moins une partie du corps 5 . 1 .
Le planétaire central 14 est ainsi solidaire en rotation de l ' arbre 102 et coaxial audit arbre 102 .
Par ailleurs , le planétaire central 14 présente extérieurement un premier tronçon 14 . 1 pourvu d' une denture externe pour l ' engendrement avec les satellites 13 .
Le planétaire central 14 comporte extérieurement par exemple un deuxième tronçon 14 . 2 , successif au premier et coaxial au premier, le deuxième tronçon 14 . 2 présentant un diamètre externe plus important que le premier tronçon 14 . 1 .
Le rotor 3 est donc lié en rotation à la roue 103 par l' intermédiaire de la jante 105 et du mécanisme de transmission 10 .
Le rotor 3 tourne sur lui-même autour de son axe central par rapport au stator 2 qui lui fait face : pendant ce déplacement du rotor 3 selon une direction circonférentielle par rapport au stator 2 , une face principale du rotor 3 reste parallèle à une face principale du stator 2 (et donc aux faces libres des aimants ) .
L' actionneur 6 déplace le stator 2 selon une direction axiale de la roue 103 entre :
- une première position, ou position de freinage maximal de la roue 103 , dans laquelle le stator 2 est rapproché du rotor 3 , et ;
- une deuxième position, ou position de rotation libre de la roue 103 , dans laquelle le stator 2 est écarté du rotor 3 .
Lorsque le stator 2 est dans la position de freinage maximal , le champ magnétique des aimants 4 produit un flux magnétique suffisant pour engendrer des courants de Foucault dans le rotor 3 lorsque le rotor 3 pivote en face des aimants 4.
Grâce au mécanisme de transmission 10, le rotor 3 demeure à une vitesse de rotation supérieure à celle de la roue 103 ce qui permet au dispositif de freinage magnétique 1 de pouvoir être employé à plus faible vitesse de rotation de la roue 103 que dans l'art antérieur.
Le dispositif de freinage magnétique 1 s'avère ainsi plus performant .
On comprend que pour provoquer le freinage, l'actionneur 6 est piloté pour amener le stator 2 dans la première position et que, pour interrompre le freinage, l'actionneur 6 est piloté pour amener le stator 2 dans la deuxième position, position dans laquelle les aimants 4 ne permettent pas d'engendrer dans le rotor 3 des courants de Foucault suffisants pour provoquer le freinage du rotor 3.
Le circuit de commande de l'actionneur 6 comprend de manière classique une unité électronique de commande de freinage (non représentée ici) qui reçoit en entrée un signal de commande provenant d'un instrument manipulé par le pilote de l'aéronef 100 et émet des signaux de commande à une unité de commande d 1 actionneurs qui produit, à partir du signal de commande, un signal de puissance transmis à l'actionneur 6 pour modifier la distance séparant axiale- ment le stator 2 du rotor 3 en fonction de l'effort de freinage requis par le pilote. La modification de l'entrefer entre le stator 2 et le rotor 3 par l'actionneur 6 va augmenter ou diminuer le couple de freinage et donc la vitesse de l'aéronef 100. La modification de l'entrefer par l'actionneur 6 joue sur le flux magnétique transmis au rotor 3 par les aimants 4.
D'autres variantes sont envisageables dans le cadre de l' invention .
En référence aux figures 5 à 7, un deuxième mode de réalisation va être à présent décrit.
Contrairement au premier mode de réalisation, dans lequel le stator 2 et le rotor 3 pouvaient être rapprochés ou éloignés l'un de l'autre selon une direction axiale, dans le deuxième mode de réalisation, le stator 2 et le rotor 3 peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre selon une direction radiale.
A cet effet, le stator 2 est divisé en quatre secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D, identiques les uns aux autres, s'étendant selon un angle de 90°. Chaque secteur de couronne 2A, 2B, 2C, 2D a une section transversale (selon un plan contenant l'axe X) en U avec deux branches se faisant face. Chaque branche comprend de préférence un support amagnétique pourvu d'une pluralité d'aimants 4, par exemple des aimants permanents, ayant des faces libres (à l'opposé de la branche qui les porte) et engendrant des champs magnétiques pour produire un flux magnétique en direction de la branche se trouvant en face, c'est-à-dire un flux magnétique axial parallèle à l'axe X. Les deux branches de chaque secteur de couronne 2A, 2B, 2C, 2D, ainsi pourvues d'aimants 4, délimitent entre elles une rainure dont les flancs sont formés par des faces 2.1, 2.2 formées au moins par les faces libres des aimants 4.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le tube de torsion 5 comprend un corps 5.1 engagé sur une collerette externe 102' de l'arbre 102, une collerette interne 5.2 qui est fixée (par exemple par des vis) à la collerette 102' , et une collerette externe 5.3 portant des actionneurs 6 ici hydrauliques .
Dans ce deuxième mode de réalisation, les actionneurs 6 sont au nombre de huit disposés en paires à 90° les uns des autres et chaque secteur de couronne 2A, 2B, 2C, 2D est relié aux deux actionneurs 6 d'une des paires. Les actionneurs 6 de chaque paire sont disposés en opposition aux actionneurs 6 de la paire d' actionneurs qui se trouve à 180° par rapport à eux. Les actionneurs 6 peuvent avoir un corps fixé sur la collerette externe 5.3 du tube de torsion 5 mais ont ici un corps 6.1 en une seule pièce avec la collerette externe 5.3 du tube de torsion 5. Le corps
6.1 de chaque actionneur 6 reçoit à coulissement un piston
6.2 qui est mobile en translation selon une direction radiale et qui possède un tronçon d'extrémité libre sur laquelle est fixée une des branches d'un des secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D de sorte que chaque secteur de couronne 2A, 2B, 2C, 2D est porté et guidé par les deux actionneurs 6 d'une même paire d' actionneurs .
Le rotor 3 a toujours une forme de disque annulaire coaxial à la roue 103 et à l'arbre 102.
Le rotor 3 est toujours lié en rotation à la jante 105 de la roue 103 par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission 10 agencé pour que le rotor 3 ait une vitesse supérieure à une vitesse de rotation de la roue 103.
Dans ce deuxième mode de réalisation, la couronne à denture interne 11 est agencée pour être solidaire de la jante coaxialement à celle-ci, le porte-satellites 12 est solidaire du tube de torsion 5 et le planétaire central 14 à denture externe porte le rotor 3 et est solidaire dudit rotor 3. Le planétaire central 14 est ainsi monté pour pivoter sur une portée du porte-satellites 12 et/ou du tube de torsion 5.
Le rotor 3 est donc ici porté par le planétaire central 14 pour être coaxial à l'arbre 102 et être entouré par les secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D.
Le rotor 3 a deux faces 3.1, 3.2, principales et opposées l'une à l'autre, entre lesquelles s'étend parallèlement un plan médian confondu avec un plan médian de la rainure s'étendant parallèlement et à mi-chemin entre les faces
2.1, 2.2. Les faces 3.1, 3.2 sont parallèles aux faces 2.1,
2.2.
Le rotor 3 est donc lié en rotation à la roue 103, ici à la jante 105 de la roue 103 par l'intermédiaire du planétaire central 14, et tourne sur lui-même autour de son axe central par rapport aux secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D qui l'entourent : pendant ce déplacement du rotor 3 selon une direction circonférentielle par rapport aux secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D, les faces principales 3.1, 3.2 restent parallèles aux faces principales 2.1, 2.2. Les actionneurs 6 déplacent les secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D selon une direction radiale de la roue 103 entre :
- une première position, ou position de freinage maximal de la roue 103, dans laquelle les secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D du stator 2 sont rapprochés du rotor 3, les secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D chevauchant un pourtour externe du rotor 3, de sorte que les faces
2.1, 2.2 du stator 2 s'étendent en regard des faces
3.1, 3.2 du rotor 3 en étant séparées de celles-ci par un premier entrefer prédéterminé et ;
- une deuxième position, ou position de rotation libre de la roue 103, dans laquelle les secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D du stator 2 sont écartés du rotor 3, les secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D étant dégagés du pourtour externe du rotor 3, de sorte que les faces
2.1, 2.2 du stator 2 sont décalées radialement vers l'extérieur par rapport aux faces 3.1, 3.2 du rotor 3 et sont séparées des faces 3.1, 3.2 par un deuxième entrefer prédéterminé supérieur au premier entrefer prédéterminé .
Lorsque les secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D sont dans la position de freinage maximal, le rotor 3 a des portions disposées entre les branches des secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D et a ses faces 3.1, 3.2 opposées faisant face aux faces 2.1, 2.2 du stator 2 respectivement.
Lorsque les secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D sont dans la position de freinage maximal, le champ magnétique des aimants 4 produit un flux magnétique suffisant pour engendrer des courants de Foucault dans le rotor 3 lorsque le rotor 3 pivote en face des aimants 4.
Le rotor 3 a une épaisseur telle qu'un effet de peau (autrement appelé effet pelliculaire ou effet Kelvin) soit engendré depuis chaque face 3.1, 3.2 du rotor 3 sur plus de la moitié de l'épaisseur du rotor 3 au moins sur une plage de vitesses relatives possibles du rotor 3 par rapport aux secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D. Les courants de Foucault engendrés depuis les deux faces 3.1, 3.2 vont alors circuler dans la partie centrale du rotor 3, ce qui va augmenter le couple de freinage. On obtient ainsi dans la partie centrale une « superposition des effets de peau » produit depuis chaque face 3.1, 3.2, l'épaisseur du rotor 3 étant suffisamment faible pour obtenir cette superposition tout en satisfaisant les contraintes thermiques et mécaniques. Dans un exemple, cette superposition donne environ 60% de performance en plus.
On notera que la branche de chaque secteur angulaire disposée du côté de la face 3.2 assure une fonction d'écran thermique empêchant que la chaleur engendrée dans le rotor 3 par les courants de Foucault ne soit transmise à la jante 105 et au pneumatique qu'elle porte.
Les actionneurs 6 sont commandés de manière connue en elle- même pour déplacer de manière synchronisée les secteurs de couronne 2A, 2B, 2C, 2D entre leurs deux positions.
Mis à part les éléments développés ci-dessus, tout ce qui a été dit pour le premier mode de réalisation est également applicable pour le deuxième mode de réalisation.
En référence aux figures 8 à 9, un troisième mode de réalisation va être à présent décrit.
Contrairement au premier mode de réalisation, dans lequel l'ensemble du rotor 3 était soumis au flux magnétique du stator 2, dans le troisième mode de réalisation, une partie seulement du rotor 3 est soumis au flux magnétique du stator 2.
Dans ce troisième mode de réalisation, le dispositif de freinage magnétique 1 comprend plusieurs éléments fixes, ou stators 2, et plusieurs éléments mobiles, ou rotors 3. Les rotors 3 sont en matériaux électriquement conducteurs. Les rotors 3 sont par exemple en matériau métallique et par exemple en cuivre, en aluminium, en argent, en nickel
Dans le cas présent, les rotors 3 ont chacun une forme de disque annulaire dont l'axe s'étend parallèlement à la roue 103 et à l'arbre 102 mais non coaxialement à eux.
Le dispositif de freinage magnétique 1 comporte ici encore un mécanisme de transmission 10 par l'intermédiaire duquel les rotors 3 sont liés en rotation à la roue 103. Le mécanisme de transmission 10 est tel que les différents rotors 3 ont, en service, une vitesse de rotation supérieure à une vitesse de rotation de la roue 103.
Le mécanisme de transmission 10 est ici de type épicy- cloïdal .
Le mécanisme de transmission 10 comprend ainsi une couronne à denture interne 11 agencée pour être solidaire de la jante 105 coaxialement à celle-ci.
Le mécanisme de transmission 10 comprend également un porte-satellites 12 et des satellites 13, portés par le porte-satellites 12 et engrenant avec la couronne à denture interne 11. Le porte-satellites 12 est solidaire de l'arbre 102 coaxialement à celui-ci. Par exemple le porte-satellites 12 est fixé à l'arbre 102 par l'intermédiaire d'un tube de torsion 5. Le tube de torsion comporte un corps
5.1 engagé sur une collerette externe 102' de l'arbre 102, et une collerette interne 5.2 qui est fixée (par exemple par des vis) à la collerette externe 102' . Le porte-satellites 12 vient lui-même se fixer à la collerette interne
5.2 (sur une face de ladite collerette opposée à celle accolée à la collerette externe 102' de l'arbre 102) par exemple par l'intermédiaire de vis.
Dans ce troisième mode de réalisation, chaque rotor 3 est porté par l'un des satellites 13 coaxialement audit satellite 13. Préférentiellement, chaque satellite 13 est équipé d' un rotor 3.
Le mécanisme de transmission 10 comporte également un planétaire central 14 à denture externe engrenant avec les satellites 13. Le planétaire central 14 est monté pour pivoter sur une portée du porte-satellites 12 et/ou du tube de torsion 5.
Le rotor 3 est donc lié en rotation à la roue 103 par l'intermédiaire de la jante 105 et du mécanisme de transmission 10.
On comprend donc que, comme pour les deux premiers modes de réalisation, les stators 2 sont ici la partie du dispositif liée en rotation à l'arbre 102 ou à la jambe de l' atterrisseur 101. Dans le cas présent, les stators 2 sont liés en rotation à l'arbre 102 par l'intermédiaire du tube de torsion 5. Les stators 2 sont par exemple montés sur le corps 5.1 du tube de torsion 5 et par exemple fixés audit corps 5.1.
Dans le cas présent, les stators 2 ont chacun une forme de secteur angulaire dont l'axe s'étend parallèlement à la roue 103 et à l'arbre 102 mais non coaxialement à eux. Chaque stator 2 est ici conformé en un secteur angulaire d'angle d'ouverture compris entre 90 et 200 degrés, et par exemple entre 120 et 190 degrés. Chaque stator 2 est ici conformé en une demi-couronne (i.e. un secteur angulaire d'angle d'ouverture de 180 degrés) .
Plus précisément ici, chaque stator 2 a une section transversale (selon un plan de section contenant l'axe X) avec deux branches se faisant face. Les deux branches sont ici indépendantes l'une de l'autre mais pourraient en variante être fixées l'une à l'autre par une branche centrale additionnelle, le stator 2 présentant alors une section transversale en U comme dans le deuxième mode de réalisation. Chacune des branches est ainsi conformée en un secteur angulaire comme indiqué précédemment .
Chaque secteur angulaire peut être décomposé en plusieurs sous-secteurs formant conjointement une même branche, les sous-secteurs étant fixés entre eux ou étant séparés les uns des autres. Chaque sous-secteur peut ainsi porter son propre aimant .
Optionnellement , chaque aimant 4 est lui-même conformé en un secteur angulaire et par exemple un secteur angulaire d'angle d'ouverture identique au sous-secteur le portant. Chaque branche comprend de préférence un support amagné- tique pourvu d'une pluralité d'aimants 4, ayant des faces libres (à l'opposé de celles portées par la branche associée) . Les aimants 4 sont ici des électroaimants.
Lorsqu'ils sont alimentés, les aimants 4 engendrent des champs magnétiques pour produire un flux magnétique en direction de la branche se trouvant en face, c'est-à-dire un flux magnétique axial parallèle à l'axe X.
Les deux branches de chaque stator 2, ainsi pourvues d'aimants 4, délimitent entre elles une rainure dont les flancs sont formés par des faces 2.1, 2.2 formées au moins par les faces libres des aimants 4.
De façon avantageuse, chaque rotor 3 est associé à un stator 2 dédié .
Chaque rotor 3 a ainsi deux faces 3.1, 3.2, principales et opposées l'une à l'autre, entre lesquelles s'étend parallèlement un plan médian confondu avec un plan médian de la rainure s'étendant parallèlement et à mi-chemin entre les faces 2.1, 2.2. Les faces 3.1, 3.2 sont parallèles aux faces 2.1, 2.2. Chaque rotor 3 est par ailleurs porté par l'un des satellites 13 pour être coaxial au stator 2 associé et être entouré par ledit stator 2.
Comme déjà indiqué les rotors 3 sont liés en rotation à la roue 103, ici à la jante 105 de la roue 103 par l'intermédiaire des satellites 13, et tournent sur eux-mêmes autour de leur axe central par rapport au stator 2 associé qui l'entoure. Pendant ce déplacement du rotor 3 selon une direction circonférentielle par rapport aux branches du stator 2 qui l'entoure, les faces principales 3.1, 3.2 restent parallèles aux faces principales 2.1, 2.2.
Les différents rotors 3 s'étendent donc de sorte que leurs faces principales 3.1 (respectivement 3.2) soient toutes agencées dans un même premier plan (respectivement un même deuxième plan, différent du premier plan et parallèle à lui) . Par ailleurs, les différents stators s'étendent de sorte que leurs faces principales 2.1 (respectivement 2.2) soient toutes agencées dans un même troisième plan, différent du premier plan et parallèle à lui (respectivement un même quatrième plan, différent du premier plan et parallèle à lui) .
Le dispositif de freinage magnétique 1 comporte ou porte un organe d'alimentation (non représenté ici) des électroaimants formant ici les aimants 4.
L'organe d'alimentation peut moduler l'alimentation électrique des électroaimants entre :
- une valeur d'alimentation maximale, correspondant à un freinage maximal de la roue 103, et ;
- une valeur d'alimentation nulle, correspondant à une rotation libre de la roue 103.
Lorsque les électroaimants sont alimentés, le champ magnétique des aimants 4 de chaque stator 2 produit un flux magnétique suffisant pour engendrer des courants de Foucault dans le rotor 3 associé lorsque le rotor 3 pivote en face des aimants 4.
Avantageusement, ces courants de Foucault ne sont engendrés que dans un segment angulaire seulement des rotors 3, à savoir les segments angulaires des rotors 3 se trouvant à niveau des branches du stator 2 associé. En effet, du fait que le stator 2 (et donc ses branches) ne forme pas un disque complet, le rotor 3 associé n'est que partiellement encadré par le stator 2 associé. Le reste du rotor 3 (i.e. le segment angulaire du rotor 3 complémentaire à celui agencé dans la rainure du stator 2 associé ) joue alors le rôle de dissipateur thermique . En effet , les courants de Foucault engendrent un réchauffement du rotor 3 : le segment angulaire complémentaire en contact avec l ' air environnant peut dès lors évacuer cette chaleur . De façon avantageuse , cette évacuation se fait par convection forcée du fait de la rotation du rotor .
Du fait que chaque rotor 3 tourne , on comprend donc qu' une même portion du rotor 3 appartiendra successivement et périodiquement soit au segment angulaire dans lequel sont générés les courants de Foucault soit au segment angulaire complémentaire .
De manière avantageuse encore , les rotors 3 tournent à une vitesse de rotation supérieure à celle de la roue 103 , ce qui favorise encore davantage cette convection forcée .
Ceci limite le risque que la chaleur engendrée dans les rotors 3 par les courants de Foucault ne soit transmise à la jante 105 et au pneumatique qu' elle porte .
Par ailleurs , on note que la branche de chaque stator 2 disposée du côté de la face 3 . 2 du rotor associé assure une fonction d' écran thermique , ladite branche étant en effet agencée entre le rotor 3 et le reste du dispositif de freinage magnétique 1 .
Ceci limite encore davantage un risque que la chaleur engendrée dans le rotor 3 par les courants de Foucault ne soit transmise à la jante 105 et au pneumatique qu' elle porte .
On note également que les rotors 3 sont agencés de sorte que leurs axes de rotation respectifs soient parallèles à l' axe de rotation X de la roue 103 à freiner mais décalés radialement dudit axe de rotation X .
On note de plus que la vitesse de rotation des rotors 3 est proportionnelle à celle de la roue 103 à freiner .
De préférence , chaque rotor 3 a une épaisseur telle qu' un effet de peau (autrement appelé effet pelliculaire ou effet Kelvin) soit engendré depuis chaque face 3.1, 3.2 du rotor 3 sur plus de la moitié de l'épaisseur du rotor 3 (pour le segment angulaire présent dans la rainure) au moins sur une plage de vitesses relatives possibles du rotor 3 par rapport au stator associé. Les courants de Foucault engendrés depuis les deux faces 3.1, 3.2 (pour le segment angulaire présent dans la rainure) vont alors circuler dans la partie centrale du rotor 3, ce qui va augmenter le couple de freinage. On obtient ainsi dans la partie centrale une « superposition des effets de peau » produit depuis chaque face 3.1, 3.2, l'épaisseur du rotor 3 étant suffisamment faible pour obtenir cette superposition tout en satisfaisant les contraintes thermiques et mécaniques. Dans un exemple, cette superposition donne environ 60% de performance en plus .
Mis à part les éléments développés ci-dessus, tout ce qui a été dit pour le premier mode de réalisation ou le deuxième mode de réalisation est également applicable pour le troisième mode de réalisation.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications .
L' invention est utilisable sur tout type de véhicule et par exemple un véhicule terrestre ou encore un véhicule aérien ou amphibie.
L'invention est utilisable pour d'autres applications qu'un véhicule et par exemple pour tout équipement industriel ou personnel requérant un freinage.
Le dispositif de freinage magnétique pourra avoir une structure différente de celle décrite.
Les différents modes de réalisation décrits pourront ainsi être combinés entre eux.
Par exemple, dans le troisième mode de réalisation, on pourra avoir un stator associé à plusieurs rotors , voire à tous les rotors , comme dans le premier mode de réalisation ou le deuxième mode de réalisation .
Par exemple , le stator et/ou le rotor du premier mode de réalisation ou du deuxième mode de réalisation pourront être conformés de sorte que des courants de Foucault ne soient générés que dans un segment angulaire seulement du stator ( respectivement le rotor) , comme dans le troisième mode de réalisation, et non sur toute la circonférence du stator ( respectivement du rotor) .
Par exemple , les stators du troisième mode de réalisation pourront être montés sur le tube de torsion de sorte à pouvoir être rapprochés ou éloignés des rotors pour moduler l' effort de freinage comme dans le premier mode de réalisation ou le deuxième mode de réalisation . Par exemple , au moins une des branches de chaque stator pourra être montée coulissante sur le tube de torsion selon l ' axe de l ' arbre (comme dans le premier mode de réalisation) et déplacée par l ' intermédiaire d' un ou plusieurs actionneurs . Les ac- tionneurs pourront par exemple être portés par le tube de torsion en étant fixés à celui-ci et reliés aux branches pour pouvoir les déplacer . Par exemple un même actionneur pourra être relié à plusieurs stators . De préférence , les actionneurs seront configurés pour assurer un déplacement simultané des différentes branches . La figure 10 illustre une telle configuration . Les aimants pourront par exemple être des aimants permanents et non plus des électroaimants . Dans une variante de la figure 10 , un unique stator formé d' une seule branche sera le seul associé aux différents rotors de sorte que le stator d' un bloc pourra alors se déplacer relativement aux rotors .
Par exemple , les stators du troisième mode de réalisation ou le stator du deuxième mode de réalisation pourront ne comporter qu' une seule branche comme dans le premier mode de réalisation ( le rotor associé n' étant alors plus encadré de part et d' autre par le stator considéré ) .
Quel que soit le mode de réalisation considéré , le mécanisme de transmission pourra être différent de ce qui a été indiqué . Ainsi bien qu' ici le mécanisme de transmission soit de type épicycloïdal à un étage , le mécanisme de transmission pourra être de type épicycloïdal à plusieurs étages . Les engrenages au sein dudit mécanisme de transmission pourront être droits et/ou hélicoïdaux . Le mécanisme pourra ne pas comporter de planétaire central ou bien de couronne à denture interne . Ladite couronne pourra être à denture externe et/ou le planétaire central à denture interne . Le planétaire central et/ou la couronne à denture interne et/ou le porte-satellite pourront être portés par l' arbre ou bien par la roue à freiner . Par exemple , la figure 11 illustre une variante dans laquelle le planétaire central est porté par la roue à freiner et non plus par l' arbre comme dans le troisième mode de réalisation . De préférence , le planétaire central est alors porté par le moyeu plutôt que par la jante , le moyeu étant moins sujet à déformation .
Quel que soit le mode de réalisation considéré , les aimants pourront être portés par le rotor au lieu du stator . On a représenté sur la figure 12 une roue équipée d' un dispositif de freinage dans lequel le rotor 3 porte les aimants 4 , le stator 2 étant alors en un matériau électriquement conducteur .
Quel que soit le mode de réalisation considéré , le système de transmission 10 qui lie en rotation le rotor 3 à la jante 105 pourra être un mécanisme de démultiplication (c' est-à-dire que son rapport de transmission soit supérieur à 1 ) afin que le rotor associé puisse avoir une vitesse de rotation supérieure à celle de la roue ou un mécanisme de réduction ( c' est-à-dire que son rapport de transmission soit inférieur à 1 ) afin le rotor associé puisse avoir une vitesse de rotation inférieure à celle de la roue. En référence à la figure 12, le système de transmission 10 qui lie en rotation le rotor 3 à la jante 105 est ainsi optionnellement un réducteur, c'est-à-dire que son rapport de transmission est inférieur à 1, de sorte que la vitesse de rotation du rotor 3 est inférieure à la vitesse de rotation de la jante et donc de la roue 103.
Quel que soit le mode de réalisation considéré, le rotor pourra être lié à l'arbre et le stator à la roue à l'inverse de ce qui a été décrit. Le rotor pourra ainsi former la couronne et le stator le disque annulaire.
Quel que soit le mode de réalisation considéré, la forme, l'agencement et les dimensions des aimants pourront être différents de ceux décrits ou représentés. Par exemple, les aimants pourront avoir des dimensions différentes et/ou être agencés selon un motif de HALBACH.
Quel que soit le mode de réalisation considéré, les aimants et le matériau magnétique en regard pourront être agencés pour produire entre un stator et un rotor un flux uniquement axial comme ce qui a été décrit, ou bien un flux uniquement radial ou bien encore un flux magnétique « raxial » (c'est-à-dire un flux magnétique à la fois radial et à la fois axial) . Par exemple, le figure 10 illustre une configuration avec un flux purement radial. Dans ce cas de figure, le rotor est configuré de sorte à présenter un bord annulaire coaxial à l'axe de rotation du rotor et s'étendant rectilignement le long dudit axe. Ce bord s'étend en service à l'intérieur d'une rainure correspondante formée par au moins un aimant du stator, rainure s'étendant circonf érentiellement sur 360 degrés ou moins (la profondeur de la rainure étant ainsi définie le long de l'axe de rotation du rotor) .
Quel que soit le mode de réalisation considéré, les aimants pourront être des électroaimants en place d'être des aimants permanents.
Quel que soit le mode de réalisation considéré, le nombre de rotors et/ou le nombre de stators pourront être différents de ceux mentionnés . Plusieurs rotors décalés axiale- ment les uns des autres et plusieurs stators décalés axia- lement les uns des autres pourront ainsi coopérer ensemble pour générer des courants de Foucault de freinage . Quel que soit le mode de réalisation considéré (et même dans le troisième mode de réalisation ou le quatrième mode de réalisation ou le cinquième mode de réalisation) , le dispositif de freinage magnétique pourra comprendre un seul rotor et/ou un seul stator .
Quel que soit le mode de réalisation considéré , si le stator ( respectivement le rotor) comporte des branches , le nombre de branches pourra être égal au moins à deux . Ainsi au moins un stator ( respectivement un rotor) pourra comprendre trois branches (ou plus ) ménageant entre elles deux rainures (ou plus ) accueillant chacune une portion d' un rotor ( respectivement un stator) .
Quel que soit le mode de réalisation considéré , le dispositif pourra comprendre des moyens de guidage en translation du stator relativement au rotor ( respectivement du rotor relativement au stator) . Par exemple , le tube de torsion pourra être pourvu de guides le long desquels le stator ( respectivement le rotor) sera monté pour coulisser . Quel que soit le mode de réalisation considéré , les ac- tionneurs pourront comprendre :
- des actionneurs hydrauliques ou électromécaniques ,
- des actionneurs linéaires ,
- des actionneurs rotatifs ayant par exemple un pignon de sortie engrenant avec une crémaillère liée au secteur de couronne ,
- des actionneurs à simple effet (un élément élastique assurant le rappel en position de rotation libre ) ou à double effet ,
- ou autres .
Quel que soit le mode de réalisation considéré une même roue pourra être à la fois équipée d'un dispositif selon l'invention et d'un dispositif de freinage additionnel et par exemple un dispositif de freinage de l'art antérieur comme par exemple un dispositif de freinage par friction. Par exemple le dispositif de freinage magnétique s'étendra devant l'entrée de l'espace annulaire, à l'extérieur de celui-ci, et le dispositif de freinage additionnel s'étendra à l'intérieur dudit espace annulaire. La figure 2 illustre une telle configuration étant entendu que le dispositif de freinage additionnel peut également être associé au dispositif de freinage selon un autre mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de freinage par friction pourra comprendre des organes de friction, par exemple une pile de disques de carbone logée dans l'espace annulaire, et une pluralité d' actionneurs électromécaniques portés par un porte-actionneurs . Chaque actionneur électromécanique comprendra un moteur électrique et un poussoir apte à être déplacé par le moteur électrique pour presser la pile de disques. L' actionneur électromécanique sera ainsi destiné à produire un effort de freinage commandé sur la pile de disques. Un mode de pilotage des dispositifs de freinage est par exemple connu du document FR-A-2953196. Chaque secteur de couronne pourra s'étendre sur moins de 90° ou plus de 90°. Le nombre de secteurs de couronne pourra être inférieur à quatre, par exemple deux ou trois, ou supérieur à quatre, par exemple six.
Les secteurs de couronne peuvent être engagés sur un pourtour externe ou un pourtour interne du disque.
Chaque sous-secteur angulaire pourra s'étendre sur moins de 25° ou plus de 25°. Le nombre de sous-secteur angulaire pourra être égal à quatre, inférieur à quatre, par exemple deux ou trois, ou supérieur à quatre, par exemple six.
Le corps des actionneurs pourra être en une seule pièce avec le tube de torsion. Le tube de torsion pourra avoir toute forme adaptée. Il est possible d'utiliser, pour l' actionnement mécanique du dispositif de freinage magnétique, un actionneur agissant sur plusieurs secteurs de couronne, plutôt qu'un actionneur pour chaque secteur de couronne. Un unique actionneur peut ainsi agir sur deux secteurs de couronne diamétralement opposés l'un à l'autre pour les déplacer dans des sens opposés.
Le nombre de satellites pourra être de trois ou de quatre comme ce qui a été illustré ou pourra être plus important (et être par exemple de cinq) ou moins important (et être par exemple de deux) . Quel que soit le mode de réalisation envisagé, le nombre de satellites sera de préférence d'au moins trois et de préférence encore d'au moins quatre.
Pour chaque élément qui a été décrit comme étant solidaire en rotation du tube de torsion (porte-satellite, planétaire, actionneur, couronne, ...) , ledit élément pourra être solidaires d'une autre pièce agencée pour être liée en rotation à un arbre support de la roue (telle qu'une protection de l'arbre) ou être directement solidaire en rotation dudit arbre.

Claims

REVENDICATIONS
1. Roue (103) , destinée à être supportée par un arbre (102) , la roue comportant un dispositif de freinage magnétique (1) à courant de Foucault, le dispositif comprenant au moins un stator (2) et au moins un rotor (3) , et des aimants (4) solidaires de l'un de ceux-ci pour produire entre ceux-ci un flux magnétique susceptible d'engendrer des courants de Foucault dans l'autre de ceux-ci lorsque la roue tourne, la roue étant caractérisée en ce que le rotor est lié en rotation à la roue par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission (10) de mouvement.
2. Roue selon la revendication 1, dans laquelle le mécanisme de transmission (10) est agencé pour que le rotor ait une vitesse supérieure à une vitesse de rotation de la roue .
3. Roue selon la revendication 1, dans laquelle le mécanisme de transmission (10) est agencé pour que le rotor ait une vitesse inférieure à une vitesse de rotation de la roue .
4. Roue selon la revendication 1, dans laquelle le mécanisme de transmission (10) comprend une couronne à denture interne (11) agencée pour être solidaire du rotor coaxialement à celui-ci, un porte-satellites (12) agencé pour être solidaire de la jante (105) coaxialement à celle- ci et qui porte des satellites (13) engrenant avec la couronne à denture interne (11) , et un planétaire central (14) à denture externe engrenant avec les satellites (13) et portant le rotor (3) .
5. Roue selon la revendication 1, dans laquelle le mécanisme de transmission (10) comprend une couronne à denture interne (11) agencée pour être solidaire de la jante (105) coaxialement à celle-ci, un porte-satellites (12) qui est destiné à être solidaire de l'arbre (102) , le porte-satellites portant des satellites (13) engrenant avec la couronne à denture interne (11) , et un planétaire central (14) à denture externe engrenant avec les satellites (13) et portant le rotor (3) .
6. Roue selon la revendication 1, dans laquelle le mécanisme de transmission (10) comprend une couronne à denture interne (11) , un porte-satellites (12) qui est destiné à être solidaire de l'arbre (102) , le porte-satellites portant des satellites (13) engrenant avec la couronne à denture interne (11) , le rotor (3) étant porté par l'un des satellites.
7. Roue selon la revendication 6, dans laquelle le dispositif de freinage magnétique (1) comporte plusieurs rotors (3) portés chacun par l'un des satellites (13) .
8. Roue selon la revendication 7, dans laquelle le dispositif de freinage magnétique (1) comporte autant de stators (2) que de rotors (3) , chaque stator étant monté à niveau de l'un des rotors coaxialement à celui-ci.
9. Roue selon l'une des revendications 5 à 8, dans laquelle la couronne à denture interne (11) est agencée pour être solidaire de la jante (105) coaxialement à celle- ci .
10. Roue selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le au moins un rotor (3) tourne autour d'un axe de rotation qui est parallèle et décalé d'un axe de rotation de la roue.
11. Roue selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le au moins un rotor (3) comprend au moins une face s'étendant en vis-à-vis d'une face du stator (2) , la face dans laquelle des courants de Foucault sont générés étant de plus petites dimensions que la face en vis-à-vis.
12. Roue selon la revendication 11, dans laquelle le rotor (3) et le stator (2) sont conformés de sorte que des courants de Foucault ne soient générés que dans un segment angulaire seulement du stator ou rotor.
13. Roue selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'un du rotor (3) et du stator (2) est un disque et l'autre du rotor (3) et du stator (2) est une couronne divisée en au moins deux secteurs de couronne (2A, 2B, 2C, 2D) mobiles radialement entre une première position dans laquelle chaque secteur de couronne (2A, 2B, 2C, 2D) a au moins une face (2.1, 2.2) en regard d'une face (3.1,
3.2) du disque pour établir le flux magnétique et une deuxième position dans laquelle ladite au moins une face (2.1,
2.2) du secteur de couronne (2A, 2B, 2C, 2D) est décalée radialement par rapport à la face (3.1, 3.2) du disque pour interrompre le flux magnétique, le dispositif (1) comprenant au moins un actionneur (6) relié aux secteurs de couronne (2A, 2B, 2C, 2D) pour déplacer les secteurs de couronne (2A, 2B, 2C, 2D) entre leurs deux positions.
14. Atterrisseur (101) comprenant une jambe ayant une extrémité portant l'arbre (102) sur lequel est monté le moyeu (104) d'une roue (103) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
15. Aéronef (100) comprenant au moins un atterrisseur (101) selon la revendication 14.
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