Brevet FR3049668A1 — publié le 20171006

DISQUE DE FREIN POUR AERONEF L'invention concerne un disque de frein pour aéronef et plus particulièrement pour un train d'atterrissage d'un aéronef. Le document US8479892 décrit un train d'atterrissage comprenant un ensemble de roues reliées par un moyeu à une jambe de train et un système de freinage comprenant un assemblage de plusieurs disques de frein. L'assemblage de disques de frein comprend des disques de frein rotatifs, destinés à être en liaison avec la roue, alternés avec des disques de frein statiques, destinés à être en liaison avec le moyeu. Le freinage est réalisé en exerçant une pression sur l'assemblage afin de générer une force de friction entre les disques rotatifs et les disques statiques et donc entre la roue qui est en rotation et le moyeu qui est fixe. Les disques de frein sont montés sur le moyeu et sur les jantes des roues du train d'atterrissage avec un jeu. Lors du freinage, ce jeu créé des vibrations dans l'assemblage. Dans certaines conditions, la fréquence de vibration de l'assemblage est identique à la fréquence de résonnance d'un équipement avionique ou élément structurel de l'aéronef et le freinage de l'avion peut générer des vibrations autour de cet équipement avionique ou élément structurel de l'aéronef. Plus particulièrement, lorsque la vitesse de déplacement de l'avion est faible, la fréquence de vibration de l'assemblage est proche de la fréquence de résonnance du train d'atterrissage produisant ainsi un phénomène de résonance vibratoire (appelé "Gear Walk" en terminologie anglo-saxonne) qui perturbe l'efficacité du freinage. La présente invention propose un disque de frein remédiant à tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'objet de l'invention est un disque de frein pour un aéronef comprenant deux faces de frottement et une pluralité de paires de parties saillantes. Chaque paire de parties saillante est délimitée par une gorge. Chaque partie saillante est de forme sensiblement parallélépipédique et comprenant deux faces principales parallèles aux faces de frottement du disque de frein. Le disque de frein comprend également au moins un dispositif élastique 3049668 2 comprenant, pour au moins une paire de parties saillantes, une paire de lames flexibles disposées chacune sur une face principale d'une partie saillante d'une paire de parties saillantes consécutives. Dans une variante de réalisation du disque de frein selon l'invention, chaque lame 5 flexible du disque de frein selon l'invention comprend une portion plane au contact de la face principale et une portion libre située dans une gorge délimitant les deux parties saillantes. Avantageusement, la portion libre est courbe et destinée en utilisation à être au contact d'un élément de transmission d'effort Dans un mode préféré de réalisation, le disque de frein selon l'invention comprend au 10 moins un élément de protection disposé entre au moins un dispositif élastique et au moins une partie saillante. Avantageusement, le disque de frein selon l'invention comprend une pluralité de dispositifs élastiques répartis périodiquement sur une périphérie externe ou sur une périphérie interne du disque de frein. 15 D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels : - La figure la est une vue éclatée d'un assemblage de disques de frein, - Les figures lb et lc sont des vues de face de disques de frein utilisé dans 20 l'assemblage de la figure la, - La figure 2a est une vue en coupe d'un disque de frein selon une première variante de réalisation de l'invention, - La figure 2b est une vue en coupe d'un disque de frein selon une deuxième variante de réalisation de l'invention, 25 - Les figures 3a et 3b sont des vues en coupe d'un disque de frein selon la première et la deuxième variantes de réalisation, en utilisation, - La figure 4 est une vue en coupe d'un disque de frein selon un mode de réalisation de l'invention, 3049668 3 - Les figures 5a et 5b sont des vues en coupe d'un disque de frein selon une variante de réalisation de l'invention, et - Les figures 6a et 6b sont des vues de face d'un disque de frein selon une variante de réalisation de l'invention. 5 On a représenté sur la figure la, un assemblage 1 de disques de frein 3 d'un système de freinage (non représenté) d'un aéronef. L'assemblage 1 est constitué d'une alternance de disques de frein rotatifs 3a (visible sur la figure lb), lié en rotation avec la roue du train d'atterrissage, et de disques de freins statiques 3b (visible sur la figure 1c), lié en rotation avec un moyeu d'une jambe du train d'atterrissage. 10 Chaque disque de frein 3 présente deux faces de frottement 4, 6 parallèles l'une de l'autre et destinées, en utilisation, à être soumise à une force de friction permettant de freiner l'aéronef. Chaque disque de frein 3 comprend une pluralité de paires de parties saillantes 9 espacées par des gorges 11 configurées pour coopérer avec un élément de transmission d'efforts 29 (visible sur les figures 3a et 3b), tel qu'une barrette d'entrainement présente sur une jante de la roue ou une 15 barre de couple présente sur le moyeu, assurant le couplage en rotation entre l'assemblage de disque 3 et la roue ou le moyeu. Selon une variante de réalisation, les parties saillantes 9 sont situées sur une périphérie externe des disques de frein rotatifs 3a. Selon une variante de réalisation, les parties saillantes 9 sont situées sur une périphérie 20 interne, définie par un orifice central, d'un disque de frein statique 3b. Les parties saillantes 9 sont situées dans le prolongement du disque. Chaque partie saillante 9 présente une forme sensiblement parallélépipédique et comprend deux faces principales 10 situées dans un plan parallèle aux faces de frottement 4, 6 du disque de frein 3 et deux faces de contact 10' perpendiculaires au disque de frein 3 et destiné en utilisation à être au 25 contact de l'élément de transmission d'efforts 29. Selon l'invention, un disque de freins 3 est également pourvu d'au moins un dispositif élastique 19. 3049668 4 Comme illustré sur les figures 2a à 3b, le dispositif élastique 19 comprend une paire de lames flexibles 21 disposées chacune sur une partie saillante 9 d'une paire de parties saillantes 9 consécutives. Chaque lame flexible 21 comprend une portion plane 23 accolée à une face principale 10 de la partie saillante 9. La portion plane 23 est prolongée par une portion libre 25 5 située dans la gorge 11 délimitant les deux parties saillantes 9. Selon une première variante de réalisation, illustrée sur la figure 2a, les deux lames flexibles 21 sont situées en regard l'une de l'autre. Selon une deuxième variante de réalisation, illustrée sur la figure 2b, une première lame flexible 21 est disposée sur l'une des faces de frottement 4,6, et la deuxième est disposée sur 10 l'autre face de frottement 4,6 et de manière opposée à la première, par rapport à un axe médian de la gorge 11, afin d'enserrer l'élément de transmission. La fixation des lames flexibles 21 sur le disque de frein 3 est réalisée à l'aide de rivets 18. Comme illustré aux figures 3a et 3b, les lames flexibles 21 sont disposées sur le disque de frein 3 afin d'être, en utilisation, au contact de l'élément de transmission des efforts 29. Plus 15 particulièrement, dans les variantes de réalisation ici représentées, la portion libre 25 est courbe et on notera que le point de courbure 27 est tangent à l'élément de transmission d'efforts 29. Ainsi, un disque de frein 3 et un dispositif élastique 19 sont associés afin de créer un système mécanique, de type masse-ressort, dont les modes de vibration sont prédictibles. Connaissant les propriétés du disque de frein 3, le nombre et les propriétés (raideur, dimensions, 20 géométrie et matériau) des lames flexibles 21 sont déterminées afin que la fréquence des modes de vibration de l'assemblage 1 équipé du dispositif élastique 19 soit différente des fréquences des modes de vibrations des systèmes avioniques et des éléments structurels de l'aéronef. Préférentiellement, le dispositif élastique 19 comprend des lames flexibles 21 présentant la raideur la plus petite afin, notamment, de ne pas générer de freinage résiduel. 25 Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci- dessus et peut s'étendre à toute variante conforme à son esprit. Ainsi, le système mécanique de type masse-ressort peut être réalisé avec un dispositif élastique 19 configuré pour travailler en rotation, en torsion ou en traction. 3049668 5 Selon un mode de réalisation illustrée sur la figure 4, le disque de frein 3 peut être équipé d'au moins un dispositif de protection 13 disposé sur les parties saillantes 9, entre la face principale 10 et le dispositif élastique 19. Selon une variante de réalisation illustrée aux figures 5a et 5b, un dispositif élastique 19 5 peut comprendre deux paires de lames flexibles 21 disposées sur une paire de parties saillantes 9. De façon générale, un disque de frein 3 peut comprendre une pluralité de dispositifs élastiques 19 répartis de manière périodique sur une pluralité de paires de parties saillantes 9. A titre d'exemple, la figure 6a présente un disque de frein rotatif 3a comprenant quatre dispositifs élastiques 19 espacés l'un de l'autre par un angle de 90° et la figure 6b présente un disque de frein 10 statique 3b comprenant quatre dispositifs élastiques 19 espacés l'un de l'autre par un angle de 90°. REVENDICATIONS1. Disque de frein (3, 3a, 3b) pour un aéronef, le disque de frein (3, 3a, 3b) comprenant deux faces de frottement (4, 6) et une pluralité de paires de parties saillantes (9), délimitées par une gorge (11), chaque partie saillante (9) étant de forme sensiblement parallélépipédique et comprenant deux faces principales (10) parallèles aux faces de frottement (4, 6) du disque de frein (3, 3a, 3b), caractérisé en ce que le disque de frein comprend au moins un dispositif élastique (19) comprenant, pour au moins une paire de parties saillantes (9), une paire de lames flexibles (21) disposées chacune sur une face principale (10) d'une partie saillante (9) d'une paire de parties saillantes (9) consécutives. 2. Disque de frein (3, 3a, 3b) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque lame flexible (21) comprend une portion plane (23) au contact de la face principale (10) et une portion libre (25) située dans la gorge (11). 3. Disque de frein (3, 3a, 3b) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la portion libre (25) est courbe et destinée en utilisation à être au contact d'un élément de transmission d'effort (29). 4. Disque de frein (3, 3a, 3b) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément de protection (13) disposé entre un dispositif élastique (19) et une partie saillante (9). 5. Disque de frein (3, 3a, 3b) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de dispositifs élastiques (19) répartis périodiquement sur une périphérie externe ou sur une périphérie interne du disque de frein (3, 3a, 3b).