Brevet FR3133164A1 — publié le 20230908

Dispositif de roulage pour véhicule, comprenant une roue pourvue d’un dispositif de freinage magnétique à courants de Foucault comprenant un stator (20) et un rotor (10) ayant deux paires de surfaces (14, 31’, 16.1, 32’) en regard, et deux pluralités d’aimants pour engendrer un flux magnétique axial et un flux magnétique radial au travers desdites paires de surfaces. Aéronef comportant un tel dispositif de roulage. FIGURE DE L’ABREGE : Fig. 4 Dispositif de roulage à freinage magnétique à flux radial et axial combinés, 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 roue ayant un moyeu agencé pour être monté pour pivoter sur un arbre et une jante reliée au moyeu par un voile pour s’étendre coaxialement au moyeu. La jante comprend au moins une première partie annulaire s’étendant en saillie axiale du voile et délimitant avec celui-ci un logement recevant un dispositif de freinage magnétique à courants de Foucault comprenant un stator solidaire en rotation de l’arbre, un rotor solidaire en rotation de la roue. Le rotor est pourvu au moins d’une première surface en regard d’une première surface du stator pour former une première paire de surfaces, et d’une deuxième surface en regard d’une deuxième surface du stator pour former une deuxième paire de surfaces. Le dispositif de freinage magnétique comprend au moins une première pluralité d’aimants pour engendrer un premier flux magnétique qui traverse la première paire de surfaces et une deuxième pluralité d’aimants pour engendrer un deuxième flux magnétique qui traverse la deuxième paire de surfaces. La première paire de surfaces et la première pluralité d’aimants sont agencées de telle manière que le premier flux magnétique est axial et la deuxième paire de surfaces et la deuxième pluralité d’aimants sont agencées de telle manière que le deuxième flux magnétique est radial. Cet agencement permet de combiner un freinage magnétique par courants de Foucault à flux radial et un freinage magnétique par courants de Foucault à flux axial. Ceci renforce donc le freinage magnétique par courant de Foucault en conservant un encombrement du dispositif de freinage qui ne pénalise pas l’intégration du dispositif de roulage dans un véhicule. Avantageusement, la première paire de surfaces est agencée au voisinage d’un flanc de jante solidaire de la première partie annulaire de la jante à l’opposé du voile et la deuxième paire de surfaces est agencée dans le logement au voisinage de la première partie annulaire de la jante. Le couple de freinage étant d’autant plus important que l’effort résistant s’applique en un point éloigné de l’axe de rotation de la roue, ce positionnement des paires de surfaces permet d’engendrer un couple de freinage relativement important. De préférence, le rotor a au moins une troisième surface en regard d’une troisième surface du stator pour former une troisième paire de surfaces et le dispositif de freinage magnétique comprend au moins une troisième pluralité d’aimants pour engendrer un troisième flux magnétique, radial, passant par la troisième paire de surfaces. Ceci améliore l’efficacité du freinage. De préférence encore, Selon un mode de réalisation particulier, le rotor comprend un premier manchon de rotor qui s’étend dans le logement le long de la partie annulaire de la jante et qui a une surface formant la première surface du rotor, et une collerette de rotor s’étendant en saillie vers l’extérieur de l’extrémité du manchon de rotor de manière à s’étendre devant un flanc solidaire de la partie annulaire de la jante et ayant, à l’opposé au flanc de la jante, une surface formant la deuxième surface du rotor ; et le stator comprend un manchon externe de stator agencé pour être engagé dans le premier manchon de rotor et avoir une surface formant la première surface du stator en regard de la première surface du premier manchon de rotor pour former la première paire de surfaces, et une collerette de stator s’étendant en saillie vers l’extérieur du manchon externe de stator de manière à avoir une surface formant la deuxième surface du stator s’étendant en regard de la deuxième surface du rotor pour former la deuxième paire de surfaces. 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 partielle en perspective de ce dispositif de roulage 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 intermédiaire ; la est une vue analogue à celle de la de ce dispositif de roulage avec le stator du frein magnétique en position intermédiaire ; 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 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, selon l’axe de rotation de la roue, de l’agencement des aimants sur le stator ; la est une vue analogue à celle de la d’un dispositif de roulage selon une 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 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 schématique partielle d’un dispositif de roulage selon un quatrième mode de réalisation de l’invention, en coupe axiale, avec le stator du frein magnétique en position de freinage. Dispositif de roulage pour véhicule, comprenant une roue (103) ayant un moyeu (104) agencé pour être monté pour pivoter sur un arbre (102) et une jante (105) reliée au moyeu par un voile (106) pour s’étendre coaxialement au moyeu, la jante comprenant au moins une première partie annulaire (105.1) s’étendant en saillie axiale du voile et délimitant avec celui-ci un logement (107.1) recevant un dispositif de freinage magnétique à courants de Foucault comprenant un stator (20) solidaire en rotation de l’arbre, un rotor (10) solidaire en rotation de la roue et pourvu d’une première surface (14) en regard d’une première surface (31’) du stator pour former une première paire de surfaces, et au moins une première pluralité d’aimants (31) pour engendrer un premier flux magnétique qui traverse la première paire de surfaces, caractérisé en ce que le rotor comprend au moins une deuxième surface (16.1) en regard d’une deuxième surface (32’) du stator pour former une deuxième paire de surfaces et le dispositif de freinage magnétique comprend au moins une deuxième pluralité d’aimants (32) pour engendrer un deuxième flux magnétique qui traverse la deuxième paire de surfaces, et en ce que la première paire de surfaces et la première pluralité d’aimants sont agencées de telle manière que le premier flux magnétique est axial et la deuxième paire de surfaces et la deuxième pluralité d’aimants sont agencées de telle manière que le deuxième flux magnétique est radial. Dispositif de roulage selon la revendication 1, dans lequel la première paire de surfaces est agencée au voisinage d’un flanc de jante solidaire de la première partie annulaire (105.1) de la jante à l’opposé du voile (106) et la deuxième paire de surfaces est agencée dans le logement (107.1) au voisinage de la première partie annulaire de la jante. Dispositif de roulage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le rotor (10) a au moins une troisième surface (15.2) en regard d’une troisième surface (33’) du stator (20) pour former une troisième paire de surfaces et le dispositif de freinage magnétique comprend au moins une troisième pluralité d’aimants (33) pour engendrer un troisième flux magnétique, radial, passant par la troisième paire de surfaces. Dispositif de roulage selon la revendication 3, dans lequel le rotor (10) a au moins une quatrième surface (16.2) en regard d’une quatrième surface (34’) du stator (10) pour former une quatrième paire de surfaces et le dispositif de freinage magnétique comprend au moins une quatrième pluralité d’aimants pour engendrer un quatrième flux magnétique, radial, passant par la quatrième paire de surfaces. Dispositif de roulage selon la revendication 1, dans lequel : le rotor (10) comprend un premier manchon de rotor (11.1) qui s’étend dans le logement (107) le long de la partie annulaire (105.1) de la jante et une collerette de rotor (12) s’étendant en saillie vers l’extérieur du premier manchon de rotor de manière à s’étendre devant un flanc solidaire de la partie annulaire (105.1) de la jante ; la collerette de rotor ayant, à l’opposé du flanc de la jante, une surface formant la première surface (14) du rotor et le premier manchon ayant une surface formant la deuxième surface (16.1) du rotor ; et le stator (20) comprenant un manchon externe de stator (21.1) et une collerette de stator (22) s’étendant en saillie vers l’extérieur du manchon externe de stator de manière à avoir une surface formant la première surface (31’) du stator s’étendant en regard de la première surface du rotor pour former la première paire de surfaces, le manchon externe de stator étant agencé pour être engagé dans le premier manchon de rotor et avoir une surface (32’) formant la deuxième surface du stator en regard de la deuxième surface (16.1) du premier manchon de rotor pour former la deuxième paire de surfaces. Dispositif de roulage selon la revendication 5, dans lequel la deuxième surface (32’) du stator (20) est une surface libre de la deuxième pluralité d’aimants (32) portée par une surface extérieure du manchon externe de stator (21.1) faisant face à une surface intérieure du premier manchon de rotor (11.1) formant la deuxième surface (16.1) du rotor. Dispositif de roulage selon la revendication 5, dans lequel le rotor (10) comprend un deuxième manchon de rotor (11.2) délimitant avec le premier manchon de rotor (11.1) une goulotte dans laquelle est engagé le manchon externe (21.1) de stator. Dispositif de roulage selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de freinage magnétique comprend au moins une troisième pluralité d’aimants (33) montée dans le manchon externe de stator (21.1) pour engendrer un troisième flux magnétique, radial, passant par une troisième paire de surfaces, le deuxième manchon de rotor (11.2) ayant une surface extérieure formant une troisième surface (15.2) du rotor (10) en regard d’une surface libre de la troisième pluralité d’aimants 33 formant une troisième surface du stator pour former la troisième paire de surfaces. Dispositif de roulage selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de freinage magnétique comprend au moins une troisième pluralité d’aimants (34) montée sur un manchon interne de stator (21.2) pour engendrer un troisième flux magnétique, radial, passant par une troisième paire de surfaces et le deuxième manchon de rotor (11.2) a : une surface extérieure formant la deuxième surface (15.2) du rotor (10) en regard d’une surface libre de la deuxième pluralité d’aimants (32) montée dans le manchon externe de stator (21.1) formant la deuxième surface (32’) du stator, et une surface intérieure (16.2) s’étendant en regard d’une surface libre de la troisième pluralité d’aimants (34) formant la troisième surface (33’) du stator. Dispositif de roulage selon la revendication 6, dans lequel le dispositif de freinage magnétique comprend au moins une troisième pluralité d’aimants (33) solidaire de la surface intérieure du manchon externe de stator (21.1) pour engendrer un troisième flux magnétique, radial, passant par une troisième paire de surfaces et une quatrième pluralité d’aimants (34) solidaire de la surface extérieure d’un manchon interne de stator (21.2) pour engendrer un quatrième flux magnétique, radial, passant par une quatrième paire de surfaces ; dans lequel le deuxième manchon de rotor (21.2) a une surface extérieure formant la troisième surface (15.2) du rotor en regard d’une surface libre de la troisième pluralité d’aimants formant la troisième surface (33’) du stator, et une surface intérieure formant la quatrième surface (16.2) du rotor s’étendant en regard d’une surface libre de la quatrième pluralité d’aimants formant la quatrième surface (34’) du stator. Dispositif de roulage selon la revendication 10, dans lequel dans lequel le rotor (10) comprend un troisième manchon de rotor (11.3) ayant une surface extérieure formant la cinquième surface (15.3) du rotor en regard d’une surface libre d’une cinquième pluralité d’aimants (35) solidaire d’une surface intérieure du manchon interne de stator (21.2) formant la cinquième surface (35’) du stator. Dispositif de roulage selon l’une quelconque des revendications 8 à 11, dans lequel une cloison de fond (13.1) réunit le premier manchon de rotor (11.1) et le deuxième manchon de rotor (11.2) en regard d’un bord libre du manchon externe de stator (21.1), la cloison de fond et le bord libre du manchon externe de stator étant agencés pour former des surfaces de friction et le stator (20) étant mobile par rapport au rotor (10) entre une position de friction dans laquelle les surfaces de friction sont en contact et une position sans friction dans laquelle les surfaces de friction sont écartées l’une de l’autre. Dispositif de roulage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de commande comprend un actionneur linéaire relié au stator pour déplacer axialement le stator (20) 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 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.