Brevet FR3121912A1 — publié le 20221021

Bras (10) comprenant une première extrémité (11) pourvue d’un premier alésage (12) s’étendant selon un premier axe d’articulation (O12), et comprenant également une deuxième extrémité (13) pourvue d’un premier arbre (14) s’étendant selon un deuxième axe d’articulation (O14) sensiblement parallèle au premier axe d’articulation (O12), le premier alésage (12) et le premier arbre (14) sont reliés par un premier voile (30) et un deuxième voile (31) distincts s’étendant de part et d’autre d’un premier plan (P1) contenant le premier axe (O12) et le deuxième axe (O14). Train d’atterrissage comprenant un tel bras. FIGURE DE L’ABREGE : Fig. 1 Bras support de roue La présente invention concerne le domaine des bras supports de roues et plus particulièrement les bras supports de roues non motorisées, en particulier pour les trains d’atterrissage. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Il est connu de réaliser un bras support de roue à l’aide d’une bielle dont la première et la deuxième extrémité sont respectivement pourvues d’un premier alésage et d’un deuxième alésage s’étendant selon un premier axe d’articulation et un deuxième axe d’articulation parallèles entre eux Le premier alésage accueille généralement des paliers de montage d’un premier arbre solidaire d’un châssis de véhicule-ici un aéronef. Le deuxième alésage reçoit un deuxième arbre de roue connu sous le nom de « fusée » généralement monté dans deux paliers d’ajustement. Un dispositif de blocage en rotation du deuxième arbre comme par exemple une broche engagée dans un perçage radial du deuxième arbre ou une plaquette d’arrêt coopérant avec une rainure du deuxième arbre permet de bloquer la rotation du deuxième arbre relativement à la bielle. Des dispositifs de sécurisation en position de la broche ou de la plaquette sont également prévus. Le corps de bielle est classiquement constitué d’un tube épais de fort diamètre. Un tel bras support de roue requiert le montage et la fabrication d’un grand nombre de pièces mécaniques dont les ajustements doivent être précis. Chaque pièce, et le montage correspondant, doivent être calculés, contrôlés et vérifiés. Enfin, chaque pièce mécanique du bras support de roue doit être vérifiée lors des opérations de maintenance. La multiplicité des pièces et des opérations de montage impacte la fiabilité et le coût de production de tels bras support de roue. Enfin, les temps de maintenance (vérification des pièces d’ajustement et du bon serrage des différents dispositifs) et les stocks de pièces de rechange sont des postes couteux sur ces pièces critiques. OBJET DE L’INVENTION L’invention a notamment pour but de réduire le coût de fabrication et d’exploitation d’un bras support de roue. A cet effet, on prévoit un bras comprenant une première extrémité pourvue d’un premier alésage s’étendant selon un premier axe d’articulation. Le bras comprend également une deuxième extrémité pourvue d’un premier arbre s’étendant selon un deuxième axe d’articulation sensiblement parallèle au premier axe d’articulation. Selon l’invention, le premier alésage et le premier arbre sont reliés par un premier voile et un deuxième voile distincts s’étendant de part et d’autre d’un premier plan contenant le premier axe et le deuxième axe. On obtient ainsi un bras plus léger que les bras de l’art antérieur et qui, mettant en œuvre moins de matière, est plus économique à produire. Le dimensionnement des voiles, et ainsi le poids du bras support de roue, est encore amélioré lorsque le premier et le deuxième voile sont reliés par un bracon. Au sens de la présente demande, un bracon est une structure de renforcement qui relie le premier voile et le deuxième voile en des points distincts de leurs extrémités. Le poids du bras support de roue est encore optimisé lorsque le bracon et/ou le premier voile et/ou le deuxième voile sont ajourés. Avantageusement, la première distance mesurée dans un deuxième plan orthogonal au premier axe et qui sépare une fibre neutre du bracon du premier axe est comprise entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation du deuxième axe d’articulation et/ou la deuxième distance mesurée dans le deuxième plan et qui sépare la fibre neutre du bracon du deuxième axe est comprise entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation du deuxième axe d’articulation. Avantageusement encore, le premier voile possède un premier rayon de courbure compris entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation du deuxième axe d’articulation et/ou le deuxième voile est rectiligne ou possède un deuxième rayon de courbure compris entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation du deuxième axe d’articulation. Le poids d’un tel bras support est réduit lorsque le premier arbre est creux. Les contraintes thermiques subies par le bras et induites par l’énergie de freinage sont réduites lorsque le premier arbre comprend un canal possédant un port d’entrée et un port de sortie destinés à être reliés à un circuit de circulation d’un médium caloporteur. Les performances et la durée de vie du bras et des éléments de roulage sont ainsi améliorées. Le refroidissement de la pièce est particulièrement efficace lorsque le canal s’étend en hélice autour du deuxième axe d’articulation. Avantageusement, le bras incorporant le premier arbre est en une pièce monobloc. On obtient ainsi un bras support de roue constitué d’une unique pièce ce qui réduit les assemblages et le risque de leur défaillance. La gestion de la traçabilité des matières et des approvisionnements est simplifiée. Le volume de main d’œuvre pour réaliser un tel bras est également réduit. Enfin, les opérations de maintenance du bras selon l’invention sont réduites à la vérification de l’intégrité d’une unique pièce. La combinaison de ces facteurs aboutit à un bras support de roue à l’exploitation plus économique que les supports de roue connus. Au sens de la présente demande, un bras est monobloc lorsqu’il est constitué d’une unique pièce continue. Ainsi, un arbre rapporté sur l’arbre en étant emmanché dans un alésage de l’arbre ne constitue pas une pièce monobloc au sens de la présente demande. L’invention concerne également un train d’atterrissage comprenant un bras tel que décrit ci-dessus. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation particulier et non limitatif de l’invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : la est une vue schématique en perspective selon un premier angle du bras support de roue selon l’invention ; la est une vue schématique en perspective selon un deuxième angle du bras support de la ; la est une vue schématique en coupe en perspective du bras support de la ; la est une vue schématique partielle en coupe du bras support de la ; la est une vue schématique en coupe selon un deuxième plan P2 du bras support de la . DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la , le train d’atterrissage de l’invention, généralement désigné 1, comprend un bras 10 support de roue. La première extrémité 11 du bras 10 est reliée de manière pivotante à une chape 80 solidaire d’un aéronef 81 à l’aide d’un arbre 82 (représentés en pointillés) engagé dans un premier alésage 12 ménagé dans la première extrémité 11. La deuxième extrémité 13 du bras 10 comprend un premier arbre 14 sur lequel est monté à rotation une roue 90. En référence aux figures 1 à 3, le premier alésage 12 est réalisé dans une première portion 15 sensiblement cylindrique du bras 10 et s’étend selon un premier axe d’articulation O12. Le premier arbre 14 s’étend en saillie d’une deuxième portion 16 cylindrique du bras 10 et selon un deuxième axe d’articulation O14 sensiblement parallèle au premier axe O12. Comme visible en figures 1, 2 et 4, un deuxième alésage 17 axial s’étend dans le premier arbre 14 selon le deuxième axe d’articulation O14 et traverse également la deuxième portion 16. Le premier arbre 14 comprend également un canal 18 qui s’étend en hélice autour du deuxième alésage 17. Le canal 18 possède un port d’entrée 19 et un port de sortie 20. Le canal 18 a ici une section transversale rectangulaire dont la plus grande largeur s’étend parallèlement au deuxième axe d’articulation O14. Le port d’entrée 19 débouche sur une première face 21 de la deuxième portion 16 opposée à la deuxième face 22 de la deuxième portion 16 de laquelle le premier arbre 14 vient en saillie. Le port d’entrée 19 est relié à une première extrémité d’un circuit de circulation d’eau non représenté. Le port de sortie 20 débouche sur l’extrémité distale 23 de l’arbre 14 et est relié à une deuxième extrémité du circuit de circulation d’eau. Le canal 18 est ménagé directement dans la matière de l’arbre14. La première portion 15 et la deuxième portion 16 sont reliées par un premier voile 30 et un deuxième voile 31 distincts et qui s’étendent de part et d’autre d’un premier plan P1 contenant le premier axe d’articulation O12 et le deuxième axe d’articulation O14. Le premier voile 30 et le deuxième voile 31 sont formés chacun par une première poutre plate et une deuxième poutre plate qui ont chacune deux faces principales sensiblement parallèles l’une à l’autre : une des faces principales de la première poutre plate s’étendant en regard d’une des faces principales de la deuxième poutre. Le premier voile 30 possède un premier rayon de courbure Rc30 égal à cent soixante-quatorze millimètres et le deuxième voile 31 possède un deuxième rayon de courbure Rc31 égal à trois mille millimètres Un bracon 32 relie le premier voile 30 et le deuxième voile 31. La première distance d12-32 mesurée dans un deuxième plan P2 orthogonal au premier axe et qui sépare la fibre neutre 33 du bracon 32 du premier axe d’articulation O12 est, ici, égale à cent quarante millimètres. La deuxième distance d14-32 mesurée dans le deuxième plan P2 et qui sépare la fibre neutre 33 du deuxième axe d’articulation O14 est égale à soixante-dix millimètres. Comme visible en , la première section S30 du premier voile 30 considérée selon un troisième plan P3 orthogonal au premier plan P1 et parallèle au premier axe d’articulation O12 est sensiblement rectangulaire. La deuxième section S31 du deuxième voile 31 considérée selon le troisième plan P3 est rectangulaire tout comme la troisième section S32 du bracon 32 considérée selon le troisième plan P3 qui est elle aussi sensiblement rectangulaire. Le premier voile 30, le deuxième voile 31 et le bracon 32 sont ajourés. Plus précisément, le premier voile 30 et le deuxième voile 31 sont pourvus chacun de deux ouvertures identiques, de forme triangulaire ou en goutte d’eau, disposées symétriquement le long de l’axe longitudinal de chaque voile : le sommet de chaque ouverture est orienté vers la première extrémité 11. Le bracon 32 est relié au deuxième voile 31 entre les deux ouvertures et au premier voile 30 entre la deuxième extrémité 13 et l’ouverture adjacente. Le bracon 32 est lui-même pourvu d’une ouverture. Les ouvertures ont comme principal intérêt d’alléger la structure du bras. Une chape s’étend en saillie du premier voile 31, au voisinage de la deuxième extrémité 13 et à l’opposé du deuxième voile 31 pour permettre l’articulation d’une biellette. Le bracon 32 est relié au premier voile 30, à l’aplomb de l’extrémité de la chape située du côté des ouvertures ménagées dans le premier voile 30. Le bras 10 est ici réalisé en titane par fabrication additive de manière à constituer un ensemble monobloc. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe toute variante entrant dans le champ de l’invention telle que définie par les revendications. En particulier : - bien qu’ici la première portion et la deuxième portion du bras soient de forme sensiblement cylindrique, l’invention s’applique également à d’autres formes de première et deuxième portion comme par exemple une section carré, triangulaire ou quelconque ; - bien qu’ici le premier canal soit relié à un circuit de circulation d’eau, l’invention s’applique également à d’autres type de medium caloporteur tels que de l’eau glycolée, du fréon ; - bien qu’ici le bras soit réalisé par fabrication additive pour obtenir un ensemble monobloc en titane, l’invention s’applique également à d’autres procédés de fabrication permettant d’obtenir un ensemble monobloc comme par exemple le moulage, le forgeage, le soudage ou l’usinage. L’invention s’applique également à d’autres matériaux que le titane comme par exemple l’acier inoxydable, le bronze ou l’aluminium ; - les ouvertures peuvent avoir une autre forme que celles décrites ; - bien qu’ici le bras support de roue ait été décrit en lien avec un aéronef, l’invention s’applique également à d’autres types de véhicules comme par exemple un véhicule terrestre, notamment ferroviaire ; - bien qu’ici le premier rayon de courbure soit égal à cent soixante-quatorze millimètres, l’invention s’applique également à d’autres valeurs du premier rayon de courbure et préférentiellement une valeur comprise entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation du deuxième axe d’articulation ; - bien qu’ici le deuxième rayon de courbure soit égal à trois mille millimètres, l’invention s’applique également à d’autres valeurs du deuxième rayon de courbure et préférentiellement une valeur comprise entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation du deuxième axe d’articulation ; -bien qu’ici la première distance mesurée dans un deuxième plan orthogonal au premier axe et qui sépare la fibre neutre du bracon du premier axe d’articulation est égale à cent quarante millimètres, l’invention s’applique également à d’autres valeurs de la première distance et préférentiellement une valeur comprise entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation du deuxième axe d’articulation ; -bien qu’ici la deuxième distance mesurée dans un deuxième plan orthogonal au premier axe et qui sépare la fibre neutre du bracon du deuxième axe d’articulation est égale à soixante-dix millimètres, l’invention s’applique également à d’autres valeurs de la deuxième distance et préférentiellement une valeur comprise entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation du deuxième axe d’articulation. Bras (10) comprenant une première extrémité (11) pourvue d’un premier alésage (12) s’étendant selon un premier axe d’articulation (O12), le bras (10) comprenant également une deuxième extrémité (13) pourvue d’un premier arbre (14) s’étendant selon un deuxième axe d’articulation (O14) sensiblement parallèle au premier axe d’articulation (O12), caractérisé en ce que le premier alésage (12) et le premier arbre (14) sont reliés par un premier voile (30) et un deuxième voile (31) distincts s’étendant de part et d’autre d’un premier plan (P1) contenant le premier axe (O12) et le deuxième axe (O14). Bras (10) selon la revendication 1, dans lequel le premier voile (30) et le deuxième voile (31) sont reliés par un bracon (32). Bras (10) selon la revendication 2, dans lequel une première distance (d12-32) mesurée dans un deuxième plan (P2) orthogonal au premier axe (O12) et qui sépare une fibre neutre (33) du bracon (32) du premier axe (O12) est comprise entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation (O12) du deuxième axe d’articulation (O14) et/ou dans lequel la deuxième distance (d14-32) mesurée dans le deuxième plan (P2) et qui sépare la fibre neutre (33) du bracon (32) du deuxième axe (O14) est comprise entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation (O12) du deuxième axe d’articulation (O14). Bras (10) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le bracon (32) est ajouré. Bras (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier voile (30) et/ou le deuxième voile (31) est ajouré. Bras (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier voile (30) possède un premier rayon de courbure (Rc30) compris entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation (O12) du deuxième axe d’articulation (O14) et/ou dans lequel le deuxième voile (31) est rectiligne ou possède un deuxième rayon de courbure (Rc31) compris entre un tiers et deux tiers de la distance qui sépare le premier axe d’articulation (O12) du deuxième axe d’articulation (O14). Bras (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier arbre (14) est creux. Bras (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier arbre (14) comprend un canal (18) possédant un port d’entrée (19) et un port de sortie (20) destinés à être reliés à un circuit de circulation d’un médium caloporteur. Bras (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bras (10) incorporant le premier arbre (14) est en une pièce monobloc Train d’atterrissage (1) comprenant un bras (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes.