Brevet FR3133165A1 — publié le 20230908

Dispositif de roulage pour véhicule, comprenant une jante de roue pivotant autour d’un arbre et délimitant deux logements (107.1, 107.2), l’un recevant un dispositif de freinage par friction et l’autre un dispositif de freinage magnétique comprenant un stator (6) solidaire en rotation de l’arbre, un rotor (5) solidaire en rotation de la roue, et un organe de commande (9) du dispositif de freinage magnétique s’étendant au moins partiellement dans l’arbre. Aéronef comportant un tel dispositif de roulage. FIGURE DE L’ABREGE : Fig. 4 Dispositif de roulage à freinage mixte friction/magnétique, et aéronef ainsi équipé La présente invention concerne le domaine du freinage des roues de véhicule telles que les roues d’aéronef. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Une roue d’aéronef comprend généralement une jante reliée par un voile à un moyeu monté pour tourner sur un arbre (essieu ou fusée) solidaire d’une extrémité d’un atterrisseur. Il est connu des dispositifs de freinage par friction comprenant une pile de disques de freinage qui est logée dans un espace 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 freinage commandé sur la pile de disques de manière à freiner la rotation de la roue. Il a été proposé, notamment dans le document FR-A-2953196, d’équiper de telles roues freinées d’un frein auxiliaire électromagnétique assurant une dissipation d'énergie par d'autres moyens que la friction mécanique. Cependant, l’espace libre au niveau de la roue est extrêmement réduit de sorte que l’implantation d’un frein auxiliaire y est compliquée. Sont en outre connus des dispositifs de freinage magnétique à courant de Foucault (dénommé « Eddy curent brake » en anglais) utilisés pour le freinage de roues de véhicules et plus particulièrement de roues d’aéronef. Le document W0-A-2014/029962 décrit un tel dispositif comprenant un stator qui est pourvu d’un ou plusieurs aimants et qui est monté en regard d’un rotor électriquement conducteur. Le document US-A-20200300310 décrit lui aussi un dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault. D’une manière générale, les performances d’un dispositif de freinage magnétique à courant de Foucault dépendent de la puissance des aimants utilisés et de leurs dimensions. Le dispositif de freinage est donc relativement lourd et encombrant lorsque la puissance maximale de freinage requise est importante. Tel est le cas par exemple d’une utilisation sur avion, alors même que la masse et l’encombrement sont des contraintes sévères pour cette utilisation. OBJET DE L’INVENTION L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de roulage présentant des performances de freinage améliorée tout en conservant un encombrement raisonnable. A cet effet, on prévoit, selon l’invention, un dispositif de roulage pour véhicule, comprenant une jambe pourvue d’un arbre et une roue ayant un moyeu monté pour pivoter sur l’arbre. La roue comprend une jante qui est reliée au moyeu par un voile pour s’étendre coaxialement au moyeu. La jante comprend une première partie annulaire qui s’étend en saillie du voile et en regard du moyeu en délimitant avec celui-ci un premier logement, annulaire, ayant une extrémité fermée par le voile et une extrémité ouverte vers la jambe pour recevoir un dispositif de freinage par friction. La jante comprend une deuxième partie annulaire s’étendant en saillie du voile à l’opposé de la première partie annulaire en délimitant un deuxième logement ayant une extrémité fermée par le voile et une extrémité ouverte à l’opposé. Un dispositif de freinage magnétique est monté dans le deuxième logement, et comprend : un premier élément et un deuxième élément qui a une surface en regard d’une surface du premier élément et est mobile en rotation par rapport au premier élément, l’un du premier ou deuxième élément étant solidaire en rotation de l’arbre et l’un du premier ou deuxième élément étant solidaire en rotation de la roue, un organe de commande du dispositif de freinage magnétique s’étendant au moins partiellement dans l’arbre. Cet agencement permet de limiter l’encombrement de la roue en y intégrant au moins en partie le dispositif de freinage magnétique. Il est donc possible de disposer à la fois d’un freinage par friction et d’un freinage magnétique dans une roue dont l’encombrement reste raisonnable pour la plupart des applications envisageables, en particulier celles dans lesquelles le dispositif de roulage, lorsqu’il n’est pas utilisé, doit pouvoir être rentré dans une soute de véhicule. L’intégration d’une partie du frein magnétique dans la roue permet également de limiter la trainée engendrée par le frein magnétique. On dispose ainsi d’une roue pourvue de deux dispositifs de freinage distincts intégrés procurant un freinage particulièrement efficace pour un encombrement relativement limité. L’invention concerne également un aéronef équipé d’au moins un tel dispositif de roulage. 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. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : la est une vue schématique partielle d’un aéronef équipé de dispositifs de roulage selon l’invention ; la est une vue schématique partielle d’un dispositif de roulage selon un premier mode de réalisation de l’invention, en demi-coupe axiale, avec le stator du frein magnétique en position de freinage ; la est une vue analogue à celle de la de ce dispositif de roulage avec le stator du frein magnétique en position de libre rotation ; la est un logigramme illustrant les différents modes de fonctionnement du dispositif de freinage magnétique en fonction des phases de fonctionnement de l’aéronef ; la est une vue analogue à celle de la d’un dispositif de roulage selon une première variante du premier mode de réalisation ; la est une vue analogue à celle de la d’un dispositif de roulage selon une deuxième variante du premier mode de réalisation ; la est une vue schématique partielle d’un dispositif de roulage selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, en demi-coupe axiale, avec le stator du frein magnétique en position de freinage ; la est une vue analogue à celle de la de ce dispositif de roulage avec le stator du frein magnétique en position de libre rotation ; la est une vue schématique partielle d’un dispositif de roulage selon un troisième mode de réalisation de l’invention, en coupe axiale, avec le stator du frein magnétique en position de freinage ; la est une vue analogue à celle de la de ce dispositif de roulage avec le stator du frein magnétique en position de libre rotation ; la est une vue schématique partielle, selon l’axe de rotation de la roue, de l’agencement des aimants sur le stator. Dispositif de roulage pour véhicule, comprenant une jambe (101) pourvue d’un arbre (102) et une roue (103) ayant un moyeu (104) monté pour pivoter sur l’arbre, la roue comprenant une jante (105) qui est reliée au moyeu par un voile (106) pour s’étendre coaxialement au moyeu, la jante comprenant une première partie annulaire (105.1) qui s’étend en saillie du voile (106) et en regard du moyeu en délimitant avec celui-ci un premier logement (107.1), annulaire, ayant une extrémité fermée par le voile et une extrémité ouverte vers la jambe pour recevoir un dispositif de freinage par friction, la jante comprenant une deuxième partie annulaire (105.2) s’étendant en saillie du voile à l’opposé de la première partie annulaire en délimitant un deuxième logement (107.2) ayant une extrémité fermée par le voile et une extrémité ouverte à l’opposé, caractérisée en ce qu’un dispositif de freinage magnétique est monté dans le deuxième logement, et comprend : un premier élément et un deuxième élément qui a une surface en regard d’une surface du premier élément et est mobile en rotation par rapport au premier élément, l’un du premier ou deuxième élément étant solidaire en rotation de l’arbre et l’un du premier ou deuxième élément étant solidaire en rotation de la roue, un organe de commande (9) du dispositif de freinage magnétique s’étendant au moins partiellement dans l’arbre. Dispositif de roulage selon la revendication 1, dans lequel le premier élément est en matériau électriquement conducteur et le deuxième élément est pourvu d’aimants permanents portant une pluralité d’aimants (11, 12, 13, 14 ; 21, 22, 23, 24) pour engendrer, au travers des surfaces en regard, des courants de Foucault dans le premier élément lorsque le premier élément tourne par rapport au deuxième élément. Dispositif de roulage selon la revendication 2, dans lequel l’organe de commande comprend un actionneur linéaire (9) relié au premier élément (6) pour déplacer axialement le stator entre une position de freinage dans laquelle les surfaces en regard sont rapprochées l’une de l’autre et une position de libre rotation dans laquelle les surfaces en regard sont éloignées. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le premier élément (6) en position de freinage est plus proche de la jambe (101) qu’en position de libre rotation. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 3 et 4, dans lequel les surfaces en regard comprennent deux surfaces radiales séparées par un premier entrefer axial lorsque le premier élément (6) est en position de freinage et par un deuxième entrefer axial lorsque le premier élément est en position de libre rotation. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel les surfaces en regard comprennent au moins une première paire de surfaces cylindriques, coaxiales à l’arbre (102), engagées l’une dans l’autre lorsque le premier élément (6) est en position de freinage et dégagées l’une de l’autre lorsque le premier élément est en position de libre rotation. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les surfaces en regard comprennent au moins une deuxième paire de surfaces cylindriques, coaxiales à l’arbre (102), engagées l’une dans l’autre lorsque le premier élément (6) est en position de freinage et dégagées l’une de l’autre lorsque le premier élément est en position de libre rotation. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel les surfaces en regard comprennent au moins une troisième paire de surfaces cylindriques, coaxiales à l’arbre (102), engagées l’une dans l’autre lorsque le premier élément (6) est en position de freinage et dégagées l’une de l’autre lorsque le premier élément est en position de libre rotation. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier élément (6) porte un ventilateur de refroidissement (30). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier élément (6) porte un tachymètre (40). Dispositif de roulage selon l’une quelconque des revendications précédentes formant partie d’un atterrisseur d’aéronef. Aéronef comprenant une structure à laquelle sont fixés au moins un dispositif de roulage selon l’une quelconque des revendications précédentes et un actionneur (109) de déplacement du dispositif de roulage entre une position sortie dans laquelle le dispositif de roulage est en saillie sous la structure et une position rentrée dans laquelle le dispositif de roulage est reçu dans une soute (108) de la structure. Aéronef selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de roulage est conforme à la revendication 4 et l’actionneur (9) du dispositif de freinage magnétique est relié à une unité électronique de commande (110) programmée pour amener le premier élément (6) en position de freinage lorsque le dispositif de roulage est amené dans la soute (108).