Brevet FR2833573A1 — publié le 20030620

extArieure (36) et sur la bague (32)e TUBE DE COUPLE ET PLAQUE FORMANT DOS CONIQUE POUR DES SYSTEMES DE FREiNS D'AERONEF La présente invention se rapporte au domaine des freins d'aéronef et, plus précisément à ceux utilisant des empilements de disques de freins ou des puits de chaleur constitués de disques formant rotor et de disques formant stator entrelacés en alternance. Plus précisément, la présente invention se rapporte à une plaque formant dos configurée pour des empilements de disques de freins de ce genre. Plus spécifiquement, la présente invention se rapporte à une plaque formant dos conique reliée à un tube de couple et s'étendant à partir de son extrémité hors bord, la plaque conique formant dos étant renforcée et rigidifiée par le positionnement unique de begues à ses extrémités tronquées. Des freins d'aéronef sont classiquement constitués d'un empilement ou puits de chaleur de disques formant rotor et de disques formant stator entrelacés en alternance. Les disques formant stator sont montés sur un tube de couple et sont mobiles axialement sur celui-ci. Les disques formant rotor sont clavetés à la roue d'acronef à la fois en étant mobiles axialement sur celle-ci et en étant solidaire en rotation avec elle. Par conséquent, I'empilement de disques de freins comporte, entrelacés en alternance, des disques formant rotor qui tournent avec la roue et des disques formant stator qui ne sont pas rotatifs. A une extrémité de l'empilement, une plaque de pression est disposée pour un actionnement par des pistons appropriés qui sont actionnés hydrauliquement ou électriquement. A l'extrémité opposée de l'empilement, une plaque stationnaire formant dos est maintenue. Par conséquent, I'actionnement de la plaque de pression par les pistons sollicite les stators et les rotors en coopération en contact avec frottement les uns avec les autres contre la plaque de dos stationnaire. Les spécialistes de la technique comprendront que la plaque de dos reçoit toute la force de freinage en compression associée à l'empilement de disques de freins. Il est bien connu que des considérations de poids sont essentielles S dans des conceptions d'aoronefs. Il est le plus souhaitable possible de minimiser le poids de chaque structure associce à l'aéronef pour améliorer le rendement et les capacités de portage de charges de i'acronef. Par conséquent, alors que la plaque de dos de l'empilement de disques de freins peut être une plaque plane solide, des plaques de ce genre impartissent une masse significative et non nécessaire à l'empilement de disques de freins. Dans le passé, la technique a évolué vers des plaques formant dos coniques métalliques s'étendant à partir de l'extrémité hors tout, ou extérieure, du tube de couple et sous la forme d'un cône tronqué. Cette plaque de dos conique reçoit et supporte la force de freinage axiale impartie à l'empilement de disques de freins, et le fait en supportant la tension qui y est impartie en son sein. Par conséquent, les plaques de dos d'une nature conique tronquée servent principalement de membranes placées en tension par la force de freinage. Comme cette membrane conique est nécessairement aussi mince que possible pour satisfaire aux contraintes de poids nécessaires, on doit prendre en compte le fait que la courbure et la déflection de la membrane de la plaque de dos doivent être minimisoes. A cet égard, des beques de renforcement ont été interposées aux extrémités hors bord et intérieure de la plaque conique formant dos pour impartir des forces de compression à l'élément conique, renforçant ainsi cet élément en le rigidifiant. Il s'est avéré qu'une rigidification par compression de ce genre diminue sensiblement la courbure ou la déviation qui est sinon subie. Dans le passé, on a pensé que le positionnement optimum des bagues de renforcement aux extrémités opposoes de la plaque de dos conique consistait à positionner les bagues en ayant leur centre d'inertie en coupe transversale sensiblement aligné géométriquement avec une ligne centrale de coupe transversale de l'élément conique soi-même. Mais un positionnement de ce genre s'est maintenant avéré résulter en une réduction moins qu'optimum de la courbure et de la déflection de l'élément conique. Par conséquent, il existe un besoin pour un assemblage de plaque de dos conique et de tube de couple dans lequel le positionnement des bagues de renforcement aux extrémités opposées de la plaque de dos conique est telle que l'on optimise un renforcement de ce genre pour empêcher une courbure et une déflection, tout en permettant une réduction de la masse de l'élément conique métallique soi-même, pour ainsi réduire encore plus le poids de l'assemblage formant frein, sans en sacrifier son intégrité. Compte tenu de ce qui précède, un premier aspect de l'invention consiste à mettre à disposition un tube de couple et une plaque de dos conique pour des freins d'aéronef qui donnent une résistance et un renforcement améliorés à l'encontre de la courbure et de la déflection comparé à des structures de l'art antérieur. Un autre aspect de la présente invention consiste à mettre à disposition un tube de couple et une plaque de dos conique pour des freins d'aéronef permettant une réduction du poids de l'assemblage formant frein sans diminuer le rendement ou l'intogrité. Un autre aspect encore de la présente invention consiste à mettre à disposition un tube de couple et une plaque de dos conique pour des freins d'aéronef, dans lesquels des bagues de renforcement sont disposées aux extrémités tronquées de la plaque de dos conique et sont déplacées axialement vers l'extérieur de sorte que leur centre d'inertie se trouve à l'extérieur d'une projection du cône central de l'élément conique. Encore un autre aspect de la présente invention consiste en la mise à disposition d'un tube de couple et d'une plaque de dos conique pour des freins d'aéronef qui optimise la résistance et l'intégrité de la plaque de dos conique sans augmenter le poids. Les aspects mentionnés ci-dessus de la présente invention ainsi que d'autres ressortiront de la description détaillée et sont obtenus par un assemblage de plaque de dos conique et de tube de couple pour des freins d'aéronef comportant un tube de couple pour recevoir des disques de stator d'un empilement de disques de freins, le tube de couple ayant une extrémité 4 2833573 intérieure et une extrémité par rapport à une orientation de montage sur un aéronef ou avion; une plaque de dos conique s'étendant à partir d'une extrémité extérieure du tube de couple, la plaque de dos conique étant d'un diamètre croissant au fur et à mesure qu'elle s'étend à partir de l'extrémité extérieure; des première et deuxième bagues de renforcement englobant de manière circonférentielle des extrémités opposées de la plaque de dos conique; et dans lequel un centre d'inertie d'au moins l'une des première et deuxième begues de renforcement se trouve vers l'extrémité extérieure de l'assemblage de plaque de dos conique et de tube de couple à partir d'une projection en plan médian de la plaque de dos conique. Pour une compréhension complète des objectifs techniques et structures de l'invention, on se réfèrera à la description détaillée qui suit et aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue isométrique d'un tube de couple et d'une plaque de dos conique réalisés conformément à l'invention. La figure 2 est une vue en élévation avant de l'assemblage de plaque de dos conique et de tube de couple de la figure 1. La figure 3 est une illustration de l'art antérieur d'un assemblage de plaque de dos conique et de tube de couple représenté en coupe transversale. La figure 4 est une vue en coupe transversale de l'assemblage de plaque de dos conique et de tube de couple suivant la présente invention suivant la ligne 4-4 de la figure 2. La figure 5 est une vue en coupe transversale éclatée de la structure de plaque de dos conique de la figure 4, représentant les begues de renforcement à ses extrémités opposées. La figure 6 est une vue en coupe transversale d'une plaque de dos conique conforme à l'invention, représentant le déplacement du centre d'inertie de la begue de renforcement en direction de l'extrémité extérieure de i'assemblage de plaque de dos conique et de tube de couple. En se référant maintenant aux dessins, et plus précisément aux figures 1 et 2, on peut voir qu'un assemblage de plaque de dos et de tube de couple réalisé conformément à l'invention est désigné de manière générale par la référence numérique 10. Comme il y est représenté, I'assemblage 10 comporte un tube 2 de couple ayant des cannelures 14 conçues pour recevoir sur elles des disques de stator pouvant coulisser axialement. Une ouverture 16 est disposée centralement par rapport à l'assemblage 10 pour permettre sa réception sur un essieu de roue d'aéronef, de sorte que l'assemblage 10 peut être fixé à l'aéronef autour de l'essieu. Bien évidemment, les spécialistes de la technique comprendront que des disques de rotor, entrelacés en alternance avec les disques de stator, sont clavetés de manière similaire à la roue et solidaires en rotation avec celle-ci. Une plaque 18 de dos conique est reliée au tube 2 de couple et s'étend à partir d'une extrémité extérieure de celui-ci. De préférence, la plaque 18 de dos conique est formée en un métal mince de sorte que le métal sert de ruban de dissipation de force mince. En raison de la minceur de la plaque 18 de dos conique, une bague 20 de renforcement intérieure est interposée d'une pièce entre l'extrémité intérieure de la plaque 18 de dos conique et le tube 2 de couple, tandis qu'une bague 22 de renforcement extérieure est positionnée circonférentiellement à l'extrémité extérieure ou hors bord. La begue 22 extérieure est caractérisée par des pattes 24 conçues pour un montage d'un disque annulaire extérieur ou hors bord de l'empilement de disques de freins. Les spécialistes de la technique comprendront qu'un empilement de disques de freins utilisant l'assemblage 10 de plaque de dos et de tube de couple comportera classiquement une plaque de pression à l'extrémité intérieure, la plaque de pression étant actionnce par des actionneurs de freins, soit hydrauliques soit électriques, qui poussent contre celle-ci. La force impartie à la plaque de pression fait que la plaque de pression sollicite les disques de stator et de rotor ensemble en direction de la plaque 18 de dos conique, qui est fixe et immobile. La force de freinage est produite par la coopération en frottement des disques de stator et de rotor entrelacés en alternance, la force de freinage axiale étant prélevée par la plaque 18 de dos conique, servant de membrane sous tension. En se référant maintenant à la figure 3, on peut voir qu'un assemblage de plaque de dos et de tube de couple réalisé conformément à l'art antérieur est désigné par la référence numérique 30. Ici, un tube 32 de couple est configuré avec une plaque 34 de dos conique à son extrémité extérieure. Une bague 36 de renforcement intérieure interconnecte le tube 32 de couple à la membrane de la plaque 34 de dos conique, tandis qu'une begue 38 de renforcement extérieure est positionnée à son extrémité extérieure ou hors bord. De nouveau, des pattes 40 de montage sont prévues pour recevoir et fixer une plaque d'extrémité de l'empilement de disques de freins. Conformément à l'art antérieur, les bagues 36 et 38 de renforcement intérieure et extérieure, sont positionnées aux extrémités opposées de la plaque 34 de dos conique de sorte qu'une extension d'un cône passant par le centre de la plaque 34 de dos conique passera par les centres d'inertie en coupe transversale des begues 36 et 38 de renforcement. Dans le passé, on pensait que les begues 36,38 étaient utilisées au mieux en tant que begues de compression à des extrémités opposoes du cône 34 tronqué en étant position nées de man ière un iforme. Avec u ne configu ration de ce genre, les beques 36,38 de renforcement servent à empêcher la torsion ou la distorsion de la plaque 34 de dos conique. En d'autres termes, un plan médian, en fait conique de nature, du cône 24 va couper les centres d'inertie en coupe transversale des begues 36,38 de renforcement pour obtenir une résistance optimum, telle que mise en oeuvre dans l'art antérieur. Comme représenté à la figure 3, un pont 32 de renforcement est disposé en conjonction avec la bague 36 de renforcement intérieure à des points autour de la circonférence de la bague de renforcement intérieure en alignement avec les pattes 40 de montage. Des ponts de renforcement de ce genre viennent en plus de la bague 36 de renforcement intérieur et sont pris en considération séparément de celle-ci. En se référant maintenant aux figures 4 à 6, on peut voir que conformément à la présente invention il a été trouvé que la résistance de la plaque 18 de dos conique peut être rendue maximum, ou au moins améliorée de manière significative par rapport à l'art antérieur, en déplaçant le centre d'inertie des bagues 20,22 de renforcement intérieure et extérieure en direction de l'extrémité extérieure, ou hors bord, de l'assemblage 10. En d'autres termes, le centre d'inertie en coupe transversale est déplacé dans la direction de l'application de force dans l'empilement de disques de frein, et en étant ainsi déplacée, s'est avérée améliorer de manière significative la résistance de la membrane définie par la plaque 18 de dos conique par rapport à des configurations de l'art antérieur. Conformément à l'invention, les centres d'inertie 46, 48 en coupe transversale des begues 20,22 intérieure et extérieure sont déplacés vers l'extérieur à partir de la projection du plan 44 central de l'élément 18 conique. Bien évidemment, le plan 44 central est conique de nature en fait, étant au centre de la plaque 18 de dos conique équidistant de ses surfaces intérieure et extérieure. Il s'est spécifiquement avéré que les forces de compression imparties à la membrane 18 entre elles, sont améliorées lorsque les centres d'inertie des bagues 46,48 de renforcement sont décalées vers l'extérieur à partir de la projection 44 dans une mesure o plus que 50 % et jusqu'à 90 % de la masse des begues 20,22 de renforcement se trouvent à l'extérieur ou hors bord du plan 44 central. En augmentant la résistance de la plaque 18 de dos conique par un positionnement de ce genre des bagues 20,22, on s'est aperçu que l'épaisseur et le poids ou la masse résultant associés à la plaque 18 de dos conique peuvent être diminués par rapport à ceux des structures de l'art antérieur, sans sacrifier de résistance ou de rigidité ou de résistance de la plaque 18 de dos vis-à-vis de la torsion ou de la distorsion pendant des opérations de freinage. De manière notable, bien qu'il soit préférable que les centres d'inertie 46,48 en coupe transversaie des deux beques 20,22 intérieure et extérieure soient positionnés hors bord ou à l'extérieur par rapport à la projection du plan 44 central, on comprendra que des résultats bénéfiques sont également obtenus lorsque au moins l'un des centres d'inertie 46,48 en coupe transversale se trouve à l'extérieur ou hors bord du plan 44 central. Ainsi, on peut voir que les objectifs de la présente invention ont été satisfaits par la structure présentée ci-dessus. Suivant un perfectionnement de l'invention, les première et deuxième beques de renforcement sont d'une pièce avec la plaque de dos conique. S Suivant un perfectionnement de l'invention, un centre d'inertie des deux première et deuxième bagues de renforcement se trouve en direction de l'extrémité extérieure de l'assemblage de plaque de dos conique et de tube de couple par rapport à un plan médian de la plaque de dos conique. Suivant un perfectionnement de l'invention, plus de 50 % et jusqu'à 90 % de la masse de chacune des première et deuxième bagues de renforcement se trouve vers l'extrémité hors bord ou extérieure de l'assemblage de plaque de dos conique et de tube de couple par rapport à un plan médian de la plaque de dos conique. Revendications 1. Assemblage (10) de plaque de dos conique et de tube de couple pour des freins d'aéronef, comportant: un tube (12) de couple pour recevoir des disques formant stator d'un empilement de disques de freins, le tube (12) de couple ayant une extrémité intérieure et une extrémité extérieure par rapport à une orientation de montage sur un aéronef, notamment un avion; une plaque (18) de dos conique s'étendant à partir d'une extrémité extérieure du tube (12) de couple, la plaque (18) de dos conique étant d'un diamètre croissant au fur et à mesure qu'elle s'étend à partir de l'extrémité extérieure; des première et deuxième bagues (20,22) de renforcement, englobant de manière circonférentielle des extrémités opposées de la plaque (18) de dos conique; et caractérisé en ce que un centre d'inertie (46;48) d'au moins l'une des première et deuxième bagues (20,22) de renforcement se trouve vers l'extrémité extérieure de l'assemblage (10) de plaque de dos conique et de tube de couple par rapport à une projection (44) d'un plan médian de la plaque (18) de dos conique. 2. Assemblage (10) de plaque de dos conique et de tube de couple suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les première et deuxième begues (20,22) de renforcement sont d'une pièce avec la plaque (18) de dos conlque. 3. Assemblage (10) de plaque de dos conique et de tube de couple suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que un centre d'inertie des deux première et deuxième bagues (20,22) de renforcement se trouve en direction de l'extrémité extérieure de l'assemblage (10) de plaque de dos conique et de tube de couple par rapport à un plan médian de la plaque de dos conique. 4. Assemblage (10) de plaque de dos conique et de tube de couple suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que plus de 50 % et jusqu'à % de la masse de chacune des première et deuxième bagues (20,22) de renforcement se trouve vers l'extrémité hors bord ou extérieure de l'assemblage (10) de plaque de dos conique et de tube de couple par rapport à un plan médian de la plaque de dos conique.