Brevet FR2503283A1 — publié le 19821008

VERIN DE COIWLMANDE, NOTAMMENT POUR FREIN A DISQUES La présente invention concerne un vérin de commande et plus particulièrement un vérin destiné à exercer une force à l'encontre d'un disque de frein, d'embrayage, etc. Ces vérins de commande sont destinés à entre utilisés dans les freins à disques multiples d'aéronef. Ces freins sont constitués, d'une façon très succincte, de rotors et de stators disposés alternativement les uns contre les autres, et positionnés dans une roue. Les vérins de commande, répartis régulièrement tout autour des surfaces de friction, sont commandés hydrauliquement, appliquant une force sur l'ensemble rotor-stator, de manière à ce qu'ils frottent les uns contre les autres, assurant ainsi le freinage de l'aéronef. Ces vérins sont généralement constitués d'un cylindre solidaire d'un corps fixe dans lequel est monté un piston dont la face externe, équipée d'une plaquette, vient s'appliquer contre un plateau de pression se plaquant lui-m8me contre les disques. Le piston est rappelé dans le cylindre lorsque la pression hydraulique cesse, à l'aide de moyens élastiques portés par une tige disposée dans l'axe du cylindre. Ces vérins de commande présentent cependant des inconvénients, et notamment posent un problème de maintenance pour ces types de freins à disque. En effet, les divers pistons ne sont pas retenus en fin de course par rapport à leur cylindre respectif et lors de l'entretien ou vérification du dispositif de freinage, il se peut que ces pistons s'éjectent accidentellement de leur logement, ceci entratnant leur remontage, et, bien entendu, des divers pièces constituant le système de rattrapage de jeu. En plus, après il est nécessaire d'effectuer une purge des circuits hydrauliques. Un autre inconvénient réside dans le fait que les rotors et stators s'usent en fonction du nombre d'atterrissages et de l'intensité de freinage. Cela entratne une diminution de leurs épaisseurs que compensent les pistons de vérin de commande en émergeant davantage de leurs cylindres respectifs. Cependant, à une certaine limite, il se crée un porte à faux de ces pistons par rapport à leurs cylindres, qui est incontestablement dangereux car le vérin peut se détériorer. Egalement, lorsque les disques de frein sont un carbone, il se produit quelquefois, lors d'un freinage très violent, un éclatement de ces disques, ces pistons n'étant plus limités dans leur course, ils s'éjectent de leur cylindre puisqu'ils ne sont plus en contact avec les disques. L'éjection de ces pistons provoque une évacuation de l'huile de circuit hydraulique pouvant entraider par exemple des dérapages ou des incendies. La présente invention a pour but de pallier ces divers inconvénients en proposant pour cela un vérin de commande dans lequel est évitée la sortie intempestive et accidentelle des pistons et qui favorise la maintenance lors des révisions des dispositifs de freinage. La présente invention a pour objet un vérin de commande comprenant un cylindre dans lequel est apte à coulisser un piston, des moyens pour déplacer ledit piston par rapport audit corps, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour limiter la course du piston dans le cylindre afin d'en empocher son éjection. Plus précisément, les moyens pour limiter la course du piston comprennent une première butée disposée sur le piston et une seconde butée disposée sur une tige portée par ledit cylindre ; la tige étant positionnée parallèlement au cylindre. Avantageusement, une troisième butée, apte à coopérer avec la première est solidaire d'un manchon coulissant sur la tige. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple particulier de réalisation qui sera décrit ci-après, en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels - la figure 7 représente, vu en coupe longitudinale, le vérin de commande tel qu'il se présente après le montage de ces divers organes, dans sa position origine, - la figure 2 représente, toujours vu en coupe longitudinale, le vérin de commande tel qu'il se présente en position fin de course. Un frein à disque comporte une pluralité de vérins de commande qui sont répartis régulièrement tout autour de'l'ensemble rotor-stator, et qui ont tous une structure et un fonctionnement rigoureusement identiques. I1 sera décrit par conséquent un seul de ces vérins de commande. En référence aux figures 1 et 2, le vérin de conmande comprend un cylindre 1, monté dans un support non représenté, et dont un alésage interne 2 reçoit un piston 3. Dans le fond 4 du cylindre 1, est ménagé un perçage 5 portant l'extrémité 6 d'une tige 7 positionnée dans l'axe géométrique 8 du cylindre 1, et par conséquent du piston 3. L'extrémité 6 de la tige 7 est munie d'un joint d'étanchéité 9 en regard du perçage 5. Le piston 3 coulisse par sa paroi latérale 10 dans l'alésage 2 du cylindre 1 et débouche par son fond 11 hors du cylindre. La paroi latérale 10 enveloppe la tige 7 dont l'extrémité 12, opposée à l'extrémité 6, arrive à proximité du fond 71 du piston 3. L'extrémité 13 du cylindre 1 opposée au fond 4, est équipée d'un joint racleur 14 évitant ainsi toute introduction d'éléments extérieurs entre le piston 3 et le cylindre 1. Ce dernier et la paroi latérale 10 du piston 3 sont perçés respectivement de trous 15 et 16 permettant le passage d'un fluide hydraulique pour commander le déplacement du piston 3 par rapport au cylindre 1. Dans l'extrémité de la paroi latérale 10 opposée au fond 11, est fixée, au moyen d'un jonc 18, une bague de maintien 17, définissant une premiere butée. Un manchon 19 est disposé entre la paroi latérale 10 et la tige 7. Ce manchon est apte à coulisser sur cette tige comme il sera explicité ci-après. Ce manchon est guidé sur la tige au moyen d'un joint de friction 20 en forme de ressort, logé dans une cavité 21 ménagée dans le manchon 19. Ce joint de friction 20 est maintenu dans la cavité au moyen de, et entre deux épaulements annulaires internes 22 et 23. L'épaulement 22 définit l'une des extrémités 24 du manchon. Au voisinage de la seconde extrémité 25 du manchon 19 est défini un épaulement annulaire externe 26 sur lequel vient prendre appui l'une des extrémités d'un ressort de rappel 27, plaquant de ce fait la seconde extrémité 25 du manchon 19 contre le fond interne 71 du piston 3. Le ressort 27 prend appui par son autre face contre la bague de maintien 17 fixée sur le piston 3. De ce fait, le piston est plaqué contre le fond 4 du cylindre 1. I1 est pratiqué une gorge 28 dans l'extrémité 12 de la tige 7, qui reçoit un jonc 29 définissant une seconde butée pour l'épaulement interne 23 du manchon 19. Une troisième butée est définie par l'épaulement interne 22 du manchon 19, celle-ci étant apte à coopérer avec la partie 32 de la bague 17. La tige 7 est fixée par son extrémité 6 contre la face extérieure du fond 4 du cylindre par un moyen de liaison d'un type bien connu en soi et qui ne sera donc pas décrit. La face extérieure du fond 11 du piston 3 est liée à une plaque de pression 30 qui peut venir s'appliquer contre les disques 31 représentés partiellement sur les figures, quand par exemple un freinage est demandé. Le vérin de commande selon l'invention fonctionne de la façon suivante Sur la figure 1, ce vérin est représenté en position repos, c'est-à-direqu'aucune pression hydraulique ne lui est appliquée. Initialement, l'extrémité de la paroi latérale 10 du piston 3 est plaquée contre le fond 4 du cylindre 1. Le manchon 19 s'appuie quant à lui contre le fond 1*1 du piston sous l'action du ressort 27. Ainsi, la plaque de pression 30 liée au piston se trouve à une distance déterminée "e" de l'ordre de quelques millimétres par rapport au premier disque 31 de l'ensemble stator-rotor, et égale à la distance définie entre l'extrémité 22 du manchon et la partie 32 de la bague de maintien 17, c'est-a' -dire la distance définie entre la première et la troisième butée. Quand par exemple le frein doit entre commandé, le pilote demande l'envoi d'une pression hydraulique, dans les divers vérins de commande du système de freinage. De ce fait, le fluide hydraulique pressurisé passe au travers des divers orifices 15 et 16 et va srintroduire entre le piston 3 et le cylindre 1 entratnant ainsi une augmentation de volume. Cette augmentation de volume tend à faire sortir le piston 3 de son cylindre, ce qui comprime le ressort 27 jusqu'à ce que la partie 32 vienne buter contre l'épaulement 22 si la plaquette 30 n'est pas venue en contact avant avec la disque 31. Par contre, si le disque, pour une raison quelconque, n'est pas atteint, la partie 32 pousse alors le manchon 19 jusqu'à ce que la plaque de friction 30 vienne au contact du disque 31. Le manchon est guidé sur la tige 7 au moyen du joint de friction 20 ; le piston étant lié à la bague 17 se déplace dans l'alésage 2 du cylindre 1 et vient s'appliquer par sa plaque de pression 30 contre les divers disques 31 de façon à ce que les disques frottent les uns contre les autres. La pression pouvant etre maintenue de façon continue et par conséquence jusqu'à l'arrêt de l'aéronef. Lorsque le pilote relâche le moyen de commande du dispositif de freinage, la pression n'étant plus appliquée dans les vérins, le ressort de rappel 27 tend à se décomprimer et repousse la bague 17, donc le piston 3 vers le fond 4 du cylindre 1 et, de ce fait, la partie 32 se retrouve à une distance "e" de l'épaulement 22. Comme dans tous les dispositifs de freinage, les disques s'usent au fur et à mesure des freinages successifs et leurs épaisseurs diminuent. Cependant, la distance séparant le premier disque 31 du plateau de pression 30 solidaire du piston 3 reste la même grâce au rattrapage de jeu et est égale à "e", même si les disques sont très usés. La limite de sortie maximum du vérin est représentée sur la figure 2 où le piston 3 est en butée limite, l'épaulement interne 23 du manchon étant en butée contre le jonc 29 de la tige 7. Bien entendu, dans ce cas, les disques doivent être impérativement changés, si ils ne l'ont pas déjà été. De toute façon, ce jonc a surtout pour avantage d'empocher l'éjection du piston de son cylindre lors, par exemple, d'un éclatement des disques en carbone se produisant quelquefois pendant des freinages violents. Ce jonc retient le piston et le manchon En effet, une éjection de l'ensemble piston, manchon et ressort provoquerait une évacuation de l'huile sur des disques surchauffes, ce qui entrarnerait des risques de dérapage, mais plus strement un incendie avec les conséquences catastrophioues que l'on sait. Un autre avantage de cette butée, en l'occurrence le jonc 29, réside dans la maintenance de ces vérins. Une fois les disques retirés, ce jonc 29 assure une sécurité accrue puisque le piston ne risque pas de s'éjecter du cylindre, car la bague de maintien 17 liée au piston 3 bute contre l'épaulement 22 du manchon lui-même venant en butée par l'épaulement 23 contre le jonc 29. P E V E N D I C A T I O N S 7/ Vérin de commande comprenant - un cylindre (1), - un piston (3), apte à coulisser dans ledit cylindre, - des moyens pour déplacer ledit piston par rapport audit corps, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour limiter la course du piston dans ledit cylindre (1) afin d'empêcher l'éjection dudit piston (3). 2/ Vérin de commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens pour limiter la course du piston (3) dans le cylindre comprennent une première butée (17) disposée sur le piston et une seconde butée (29) disposée sur une tige (7) portée par ledit cylindre. 3/ Vérin de commande selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'une troisième butée (22), apte à coopérer avec la première butée (17) est solidaire d'un manchon (19) coulissant sur ladite tige (7). 4/ Vérin de commande selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen élastique, disposé entre la première butée (17) et un épaulement (26) ménagé sur le manchon (19), appliquant, d'une part, une face à l'encontre de la première butée (17), et, d'autre part, à l'encontre du manchon (19). 5/ Vérin de commande selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le manchon (19) comporte des moyens de guidage sur ladite tige. 6/ Vérin de commande selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens de guidage du manchon sur la tige (7) sont constitués par un joint de friction (20) disposé dans une cavité (21) dudit manchon et coopérant avec la tige (7). 7/ Vérin de commande selon l'une des revendications 2 à 6 précédentes, caractérisé par le fait que la première butée est conformée en une bague de maintien (17) solidaire dudit piston (3). 8/ Vérin de commande selon l'une des revendications 2 à 6 précédentes, caractérisé par le fait que la seconde butée est conformée en un jonc (29) disposé dans une gorge (28) pratiquée dans ladite tige (7). 9/ Vérin de commande selon ltune des revendications 3 à 6 précédentes, caractérisé par le fait que la troisième butée est définie par un épaulement annulaire interne (22) audit manchon (19).