Brevet FR3155507A1 — publié le 20250523

Roue (1) de véhicule, montée à rotation sur un essieu (E), comprenant un dispositif de freinage et un dispositif d’entraînement de la roue, le dispositif de freinage comprenant un disque (11) de frein solidaire en rotation de la roue et un étrier (14) de frein chevauchant le disque pour exercer sur le disque des efforts de friction au moyen d’un actionneur de freinage monté sur l’étrier, et le dispositif d’entraînement comprenant un motoréducteur (23) entraînant en rotation un pignon qui est agencé pour engrainer avec une couronne dentée (21) solidaire en rotation du disque. FIGURE DE L’ABREGE : Fig.2 Roue freinée équipée d’un dispositif d’entraînement La présente invention concerne le déplacement au sol d’un véhicule, et plus particulièrement une roue équipée d’un dispositif de freinage et d’un dispositif d’entraînement. L’invention concerne également un atterrisseur d’aéronef et un aéronef équipés d’une telle roue. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Dans le domaine de l’aviation, il est connu d’équiper les roues d’aéronef d’un frein destiné à sélectivement ralentir et arrêter lesdits aéronef lorsqu’ils se déplacent au sol. Pour les aéronefs d’une certaine taille, tels que les hélicoptères, le frein comprend généralement un disque qui est solidaire en rotation avec la roue et qui est associé à un étrier venant chevaucher le disque. L’étrier comprend deux mors recevant chacun une plaquette de frein, l’un des mors étant monté mobile pour pouvoir pincer le disque entre les deux plaquettes au moyen d’un actionneur de freinage. Pour minimiser l’encombrement du frein, l’étrier est placé à cheval sur le disque par l’intérieur de celui-ci. Il est également connu d’équiper les roues d’aéronef d’un dispositif d’entraînement en rotation des roues pour permettre le déplacement au sol de l’aéronef sans utiliser ses groupes motopropulseurs. Néanmoins, l’intégration d’un tel dispositif d’entraînement s’avère très difficile en présence de l’étrier de frein et de son actionneur, l’espace disponible étant limité. OBJET DE L’INVENTION L’invention a pour but de remédier au moins en partie à l’inconvénient précité. A cet effet, on propose une roue de véhicule, montée à rotation sur un essieu, comprenant un dispositif de freinage et un dispositif d’entraînement de la roue. Le dispositif de freinage comprend un disque de frein solidaire en rotation de la roue et un étrier de frein chevauchant le disque pour exercer sur le disque des efforts de friction au moyen d’un actionneur de freinage monté sur l’étrier. Le dispositif d’entraînement comprend un motoréducteur entraînant en rotation un pignon qui est agencé pour engrainer avec une couronne dentée solidaire en rotation du disque. Ainsi, le disque permet à la fois d’exercer un couple de freinage et un couple d’entraînement en rotation sur la roue. Qui plus est, le motoréducteur peut être dimensionné de manière à avoir un rapport de réduction suffisant pour que, lorsque le motoréducteur n’est pas alimenté électriquement, le pignon exerce sur la couronne dentée des efforts suffisants pour bloquer le disque et donc la roue en rotation, et ainsi exercer la fonction de frein de parking. Le motoréducteur peut aussi être dimensionné de manière à pouvoir être utilisé comme frein à basse vitesse et ainsi limiter l’usure du dispositif de freinage. De manière particulière, l’étrier chevauche intérieurement le disque. De manière particulière, l’étrier est monté sur l’essieu. De manière particulière, le motoréducteur est monté sur l’étrier. De manière particulière, la couronne dentée est rapportée sur le disque. De manière particulière, le disque a un pourtour externe qui comporte des encoches périphériques radiales définissant des tenons reçus dans des encoches périphériques axiales de la roue. De manière particulière, le disque est monté flottant sur la roue. De manière particulière, le motoréducteur et l’actionneur s’étendent coaxialement à l’axe (X) de rotation de la roue. L’invention concerne aussi un atterrisseur d’aéronef comprenant au moins une telle roue. L’invention concerne également un aéronef comprenant au moins un tel atterrisseur. L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles : FIG. 1 la FIG. 1 est une vue schématique d’un hélicoptère comprenant des roues équipées d’un dispositif de freinage et d’entraînement en rotation selon un mode de réalisation particulier de l’invention ; FIG. 2 la FIG. 2 est une vue en perspective de l’une des roues freinée/motorisée de l’aéronef illustré à la FIG. 1 ; FIG. 3 la FIG. 3 est une vue éclatée, selon un premier angle de vue, de la roue freinée/motorisée illustrée à la FIG. 2 ; FIG. 4 la FIG. 4 est une vue éclatée, selon un deuxième angle de vue, de la roue freinée/motorisée illustrée à la FIG. 2 ; FIG. 5 la FIG. 5 est une vue en perspective du dispositif de freinage et d’entraînement en rotation de la roue illustrée à la FIG. 2 ; FIG. 6 la FIG. 6 est une vue éclatée du disque de frein du dispositif de freinage et d’entraînement en rotation illustré à la FIG. 5 . DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la FIG. 1 , l’invention est décrite en application à un hélicoptère H mais est applicable à d’autres types d’aéronef ou de véhicules comme des véhicules terrestres. L’hélicoptère H comprend deux atterrisseurs principaux comportant chacun une jambe ayant une extrémité supérieure fixée à une structure de l’hélicoptère H et, à l’opposé, une extrémité inférieure portant une roue 1 tournant autour d’un axe X sur un arbre ou essieu E. La description qui suit porte sur l’une des roues 1 de l’hélicoptère H, les roues 1 étant ici identiques mais pouvant aussi être différentes. La roue 1 comporte, comme illustrée aux figures 2 à 4, une jante 2 annulaire reliée par un voile 3 à un moyeu 4 qui est reçu à pivotement sur l’essieu E au moyen de roulements (non représentés). La jante 2 comprend deux rebords annulaires ou talons 2.1, 2.2 entre lesquels est monté un pneumatique (non représenté). Le talon 2.1 comprend une collerette s’étendant axialement et comportant des encoches 2.3 périphériques axiales qui débouchent sur un bord libre de la collerette et sont équitablement réparties autour de l’axe X. Ces encoches 2.3 définissent, comme on le verra plus loin, des mortaises. La roue 1 est dite « freinée », c’est-à-dire équipée d’un dispositif de freinage 10 destiné à assurer l’immobilisation de l’hélicoptère H lorsque celui-ci est au sol, notamment au parking. En référence aux figures 2 à 6, le dispositif de freinage 10 comprend un disque 11 de frein ayant un axe central coaxial à l’axe X de rotation de la roue 1. Le disque 11, ici réalisé en carbone, est de forme annulaire et a un pourtour externe qui comporte des encoches périphériques radiales définissant des tenons 11.1 (ici au nombre de sept) équitablement répartis autour de l’axe X. Les tenons 11.1 sont protégés par des cavaliers 12 fixés audits tenons 11.1 chacun par deux rivets 13 s’étendant parallèlement à l’axe X. Les tenons 11.1 sont reçus dans les encoches 2.3 du talon 2.1 de jante pour assurer un couplage en rotation du disque 11 de frein avec la roue 1 tout en permettant audit disque 11 de se déplacer axialement vis-à-vis de ladite roue 1. Le disque 11 est ainsi monté « flottant » et les cavaliers 12 définissent une interface entre les tenons 11.1 du disque 11 et les encoches 2.3 de la jante 2. Le dispositif de freinage 10 comprend également un étrier 14 comportant un corps 14.1 monté fixe sur l’essieu E au moyen d’une protrusion E 1 s’étendant en saillie radiale de l’essieu E ( FIG. 3 ). La protrusion E 1 est reçue dans un réceptacle 14.2, de forme complémentaire à celle de la protrusion E 1 , du corps 14.1 pour assurer à la fois un positionnement de l’étrier 14 sur l’essieu E et la transmission d’efforts de freinage. Le corps 14.1 chevauche un pourtour intérieur du disque 11 et comprend un premier mors 14.3 fixe qui s’étend axialement en regard du voile 3 de la roue 1 et qui porte une première plaquette 15.1 de frein s’étendant parallèlement en regard d’une première face de friction du disque 11. L’étrier 14 comprend aussi un deuxième mors qui est monté axialement mobile dans un premier alésage du corps 14.1 et qui porte une deuxième plaquette 15.2 de frein s’étendant parallèlement en regard d’une deuxième face de friction du disque 11, opposée à la première face de friction. La première plaquette 15.1 et la deuxième plaquette 15.2, ici réalisées en carbone, sont agencées pour assurer un pincement axial du disque 11 sous l’action d’un actionneur de freinage 16 rapporté sur le corps 14.1 d’étrier, et ainsi exercer sur le disque 11 des efforts de friction tendant à ralentir et/ou bloquer la roue 1 par l’intermédiaire des tenons 11.1 du disque 11 engagés dans les encoches 2.3 de la jante 2. L’actionneur de freinage 16 est ici un actionneur électromécanique qui comprend un moteur électrique 16.1 relié à une vis à billes 16.3 par l’intermédiaire d’un réducteur 16.2 pour assurer un déplacement du deuxième mors selon une direction parallèle à l’axe X. La vis à billes 16.3 est montée sur le corps 14.1 d’étrier et s’étend, selon un axe X 16.3 parallèle à l’axe X, en saillie d’une surface frontale 14.4 dudit corps 14.1 qui est tournée vers l’extérieur de la roue 1. Le réducteur 16.2 s’étend globalement dans un plan perpendiculaire à l’axe X et comprend une première extrémité reliée à la vis à billes 16.3 et, à l’opposé, une deuxième extrémité reliée au moteur électrique 16.1 qui s’étend selon un axe X 16.1 parallèle à l’axe X en direction de la roue 1. Afin de limiter le volume d’encombrement de l’actionneur de freinage 16, on notera que le moteur 16.1 et la vis à billes 16.3 ne s’étendent pas de part et d’autre du réducteur 16.2, mais d’un seul et même côté dudit réducteur 16.2. La roue est également dite « motorisée », c’est-à-dire équipée d’un dispositif d’entraînement 20 en rotation de la roue 1, destiné à assurer un déplacement de l’hélicoptère H sans utiliser ses groupes motopropulseurs lorsque celui-ci est au sol. Le dispositif d’entraînement 20 comprend une couronne 21 dentée montée, coaxialement, à ajustement à l’intérieur du disque 11 de frein. La couronne 21 comprend un pourtour interne pourvu d’une rangée de dents 21.1, et un pourtour externe coopérant avec une surface intérieure 11.2 du pourtour interne du disque 11 de frein, le pourtour externe de la couronne 21 ayant un diamètre légèrement inférieur à celui de la surface intérieure du disque 11 de frein. La denture de la couronne (formée par les dents 21.1) est ici droite. La couronne 21 est maintenue en position à l’intérieur du disque 11 au moyen de clavettes 22 (ici au nombre de sept) s’étendant en saillie radiale de la surface intérieure 11.2 du disque 11 pour se loger dans des entailles 21.2, de forme complémentaire, ménagées sur le pourtour externe de la couronne 21. Chacune des clavettes 22 est reçue dans un évidemment 11.3 conforme du disque 11, l’évidemment 11.3 s’étendant radialement pour déboucher d’un côté sur une surface supérieure de l’un des tenons 11.1 et de l’autre côté sur la surface intérieure 11.2 du disque 11. Les clavettes 22 sont ici identiques et comprennent un élément plat comportant : une première extrémité qui s’étend légèrement en retrait de la surface supérieure des tenons 11.1 et qui comprend deux trous 22.1 transversaux traversés par les rivets 13 du tenon correspondant, de sorte que la clavette 22 est fixe vis-à-vis du disque 11 ; et une deuxième extrémité, opposée à la première extrémité, qui comprend des dents 22.2 (ici au nombre de quatre) reçues dans les entailles 21.2 conformes de la couronne 21. On comprend que les clavettes 22 forment des moyens de couplage en rotation de la couronne 21 dentée avec le disque 11 de frein, mais aussi des moyens de couplage en translation selon l’axe X de ladite couronne 21 dentée avec ledit disque 11 de frein : la couronne 21 est donc solidaire du disque 11. Le dispositif d’entraînement comprend également un motoréducteur 23 qui est rapporté sur le corps 14.1 et qui s’étend selon un axe X 23 parallèle à l’axe X, en saillie de la surface frontale 14.4 du corps 14.1 d’étrier. Le motoréducteur 23 comprend un arbre de sortie qui s’étend à travers un deuxième alésage du corps 14.1 et qui comprend une extrémité libre pourvue d’un pignon 24 engrenant avec la couronne 21 dentée pour entraîner en rotation le disque 11 et ainsi exercer sur le disque 11 de frein un couple d’entraînement tendant à entraîner en rotation la roue 1 par l’intermédiaire des tenons 11 du disque 11 engagés dans les encoches 2.3 de la jante 2. De préférence, le motoréducteur 23 a un rapport de réduction supérieur à un rapport prédéterminé pour que, lorsque le motoréducteur 23 n’est pas alimenté électriquement, le pignon 24 exerce sur la couronne 21 dentée des efforts suffisants pour bloquer la roue 1 en rotation. Le dispositif d’entraînement peut alors être utilisé comme frein de parking. Le motoréducteur 23 peut également être dimensionné de manière à pouvoir être utilisé comme frein à basse vitesse et ainsi limiter l’usure du disque 11 et des plaquettes 16.1, 16.2 de frein et donc augmenter leur durée de vie. 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. Bien que le disque 11 soit ici monté flottant, il peut aussi être fixe. L’étrier 14 peut chevaucher extérieurement le disque 11 de frein. Bien que le disque 11 de frein soit ici solidaire en rotation au niveau de la jante, il peut aussi l’être au niveau du voile 3 ou du moyeu 4. Bien que l’étrier 14 soit ici réalisé en carbone, il peut être réalisé en tout matériau approprié, par exemple en acier. Bien que les première et deuxième plaquettes 16.1, 16.2 soient ici réalisées en carbone, elles peuvent être réalisées en tout matériau approprié. Bien que la couronne 21 dentée soit ici rapportée au centre du disque 11, ladite couronne 21 et ledit disque 11 peuvent être monobloc et ne former qu’une seule et même pièce. Les dents 21.1 de la couronne 21 sont par exemple directement usinées dans le disque 11 de frein. Bien que le dispositif de freinage 10 ne comprenne ici qu’un seul disque 11, il peut comprendre une pluralité de disques 11. Bien que l’actionneur de freinage 16 soit ici électrique, il peut être d’autre nature : hydraulique, pneumatique… Le positionnement de l’étrier 14 sur l’essieu E et la transmission des efforts de freinage peuvent être réalisés autrement qu’avec la protrusion E 1 de l’essieu E reçue dans le réceptacle 14.2 conforme du corps 14.1 d’étrier, par exemple à l’aide d’une ou plusieurs goupilles. Le pignon 24 du dispositif d’entraînement peut être un pignon à rouleaux, par exemple un pignon à rouleaux produits par la société Nexen®. La denture droite du pignon 24 peut avoir un profil bombé afin de pouvoir gérer de petits mouvements et de petites déformations de l’ensemble disque/couronne 11, 21. L’arbre de sortie du motoréducteur 23, à l’extrémité duquel est fixé le pignon 24, peut aussi être monté sur un roulement à rotule. Si l’application l’exige, un système d’embrayage (par exemple à friction) peut être incorporé dans le motoréducteur 23. Roue (1) de véhicule, montée à rotation sur un essieu (E), comprenant un dispositif de freinage et un dispositif d’entraînement de la roue, le dispositif de freinage comprenant un disque (11) de frein solidaire en rotation de la roue et un étrier (14) de frein chevauchant le disque pour exercer sur le disque des efforts de friction au moyen d’un actionneur de freinage monté sur l’étrier, et le dispositif d’entraînement comprenant un motoréducteur (23) entraînant en rotation un pignon qui est agencé pour engrainer avec une couronne dentée (21) solidaire en rotation du disque. Roue (1) de véhicule, selon la revendication 1, dans laquelle l’étrier (14) chevauche intérieurement le disque (11). Roue (1) de véhicule selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’étrier (14) est monté sur l’essieu (E). Roue (1) de véhicule selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le motoréducteur (23) est monté sur l’étrier (14). Roue (1) de véhicule selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couronne dentée (21) est rapportée sur le disque (11). Roue (1) de véhicule, l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le disque (11) a un pourtour externe qui comporte des encoches périphériques radiales définissant des tenons (11.1) reçus dans des encoches périphériques (2.3) axiales de la roue (1). Roue (1) de véhicule, l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le disque (11) est monté flottant sur la roue (1). Roue (1) de véhicule, l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le motoréducteur et l’actionneur (16) s’étendent coaxialement à l’axe (X) de rotation de la roue. Atterrisseur d’aéronef comprenant au moins une roue (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Aéronef comprenant au moins un atterrisseur selon la revendication 9.