Brevet FR3163415A1 — publié le 20251219

Roue (10) freinée comportant une jante (11a) équipée de disques rotors (21b) entraînés en rotation avec la jante au moyen de tenons (11a.1) solidaires de ladite jante et engagés dans des encoches des disques rotors, caractérisé en ce que chacun des tenons est coiffé d’une barrette (40) d’interface avec les encoches des disques rotors, la barrette comprenant un corps (41) allongé ayant des ailes latérales, au moins une plaque de matériau amortisseur (42) s’étendant entre les ailes et le tenon et étant agencée pour se déformer élastiquement sous l’effet d’efforts tangentiels transitant entre au moins l’un des disques rotors et le tenon rotorique et pour absorber des vibrations dues à des chocs répétés entre le corps (41) de la barrette et les disques rotors lors d’un freinage de la roue via lesdits disques rotors. FIGURE DE L’ABREGE: Fig. 4 Barrette coiffant un tenon solidaire d’une roue pour entraîner en rotation des disques rotors de frein La présente invention concerne le domaine du freinage d’une roue et plus particulièrement une barrette coiffant un tenon solidaire de la roue pour entraîner en rotation des disques rotors de frein. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION On connaît des roues d’aéronef montées sur des atterrisseurs d’aéronef et destinées à coopérer avec un frein. En général, le frein comporte des disques s’étendant à l’intérieur de la jante de la roue, dont des disques stators arrêtés en rotation et disposés en alternance avec des disques rotors entraînés en rotation par la jante de la roue par des barrettes qui sont solidaires de la jante et qui s’étendent dans des encoches périphériques des disques rotors. Une pression commandée sur l’ensemble des disques amène les disques en contact les uns avec les autres et génère du frottement et donc un couple de freinage qui ralentit la rotation de la roue. Il a été observé que la pression commandée sur l’ensemble des disques entraîne, à basse vitesse ou en fin de freinage, des chocs répétés entre les barrettes et les disques rotors, ces chocs engendrant des vibrations remontant dans la structure de l’aéronef via l’atterrisseur jusqu’à être ressenties par les passagers. Si ces vibrations n’ont pas d’incidence sur la tenue mécanique de l’atterrisseur et de la structure de l’aéronef, elles engendrent un problème de confort des passagers pouvant aller jusqu’à nuire à l’image de la compagnie exploitant l’aéronef. OBJET DE L’INVENTION L’invention a donc pour but de proposer une barrette pour roue freinée d’aéronef obviant au moins en partie à l’inconvénient précité. A cet effet, on propose une roue freinée, comportant une jante équipée de disques rotors entraînés en rotation avec la jante au moyen de tenons solidaires de ladite jante et engagés dans des encoches des disques rotors. Selon l’invention, chacun des tenons est coiffé d’une barrette d’interface avec les encoches des disques rotors, la barrette comprenant un corps allongé ayant des ailes, au moins une plaque de matériau amortisseur s’étendant entre les ailes et le tenon et étant agencée pour se déformer élastiquement sous l’effet d’efforts tangentiels transitant entre au moins l’un des disques rotors et le tenon rotorique et pour absorber des vibrations dues à des chocs répétés entre le corps de la barrette et les disques rotors lors d’un freinage de la roue via lesdits disques rotors. La plaque de matériau amortisseur permet ainsi d’atténuer l’amplitude des vibrations générées par les chocs répétés entre les barrettes et les disques rotors à défaut de pouvoir couper l’excitation ou le mode propre structural à l’origine des vibrations. Selon une caractéristique particulière de l’invention, la barrette est rapportée et fixée sur le tenon. De manière particulière, le corps de la barrette est fixé sur le tenon de manière à autoriser un déplacement de la barrette selon une direction sensiblement tangentielle. Selon une autre caractéristique particulière, la plaque de matériau amortisseur est réalisée en élastomère ou en laine de verre ou en graphite. Selon une autre caractéristique particulière, le corps de la barrette a une section transversale sensiblement constante et globalement en forme de U. Selon une autre caractéristique particulière, le corps de la barrette comprend une âme, les ailes s’étendant chacune depuis un bord longitudinal de l’âme, et l’âme et les ailes définissant respectivement la base et les branches de la section en forme en U. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, chacune des ailes du corps de la barrette comprend une unique plaque de matériau amortisseur formant une bande de matériau qui s’étend longitudinalement le long du corps. Selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention, chacune des ailes du corps de la barrette comprend une pluralité de plaques de matériau amortisseur, chacune des plaques de matériau étant agencée pour se déformer élastiquement sous l’effet d’un effort tangentiel transitant entre l’un des disques rotors et le tenon rotorique de la jante. L’invention concerne aussi un atterrisseur d’aéronef comprenant au moins une telle roue freinée. 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 au regard des dessins annexés, parmi lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 est une vue simplifiée d’un aéronef comprenant des atterrisseurs principaux pourvus de roues freinées selon l’invention ; FIG. 2 la FIG. 2 est une vue en coupe axiale de l’une de ces roues freinées ; FIG. 3 la FIG. 3 est une vue en perspective de la roue freinée illustrée à la FIG. 2 , le frein étant sortie de la roue ; FIG. 4 la FIG. 4 est une vue en coupe partielle de la roue freinée illustrée à la FIG. 2 , selon un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de la roue. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la FIG. 1 , l’invention est décrite en application à un aéronef 1 comprenant deux atterrisseurs 2 principaux. Chacun des atterrisseurs 2 principaux comporte une jambe 3 ayant une première extrémité articulée sur une structure 4 de l’aéronef 1 et, à l’opposé, une deuxième extrémité pourvue d’un arbre ou essieu 5 tubulaire portant des roues 10 tournant autour d’un axe X. Les atterrisseurs 2 principaux sont ici du type rétractable mais l’invention est applicable à des atterrisseurs fixes, voire à un autre type de véhicule comme un véhicule terrestre. La description qui suit porte sur l’une des roues 10 de l’aéronef, les roues 10 étant ici identiques mais pouvant aussi être différentes. En référence à la FIG. 2 , la roue 10 comprend deux demi-roues 10a, 10b comportant chacune une jante 11a, 11b annulaire reliée à un demi-moyeu 13a, 13b par un voile 12a, 12b. Le demi moyeu 13a, 13b est reçu à pivotement sur l’essieu 5 au moyen d’un roulement 14a, 14b et comporte une extrémité distale comprenant un alésage dans lequel est reçu le roulement 14a, 14b. La demi-roue 10a comporte un logement ménagé sur un bord de la jante 11a et dans lequel est agencé un joint d’étanchéité 15 pour que celui-ci soit élastiquement comprimé entre les demi-roues 10a, 10b une fois celles-ci assemblées. Les demi-roues 10a, 10b sont rapprochées suivant une direction parallèle à l’axe X de rotation de la roue 10 et comportent des portées de centrage (non représentées) pour assurer le bon positionnement relatif des demi-roues 10a, 10b. Les demi-roues 10a, 10b sont maintenues en position par des boulons 16 d’assemblage agencés dans des orifices percés en regard deux à deux dans les voiles 12a, 12b. Les boulons 16 sont vissés et serrés pour assembler les demi-roues 10a, 10b après montage d’un pneumatique (non représenté) sur les jantes 11a, 11b. Dans cette position, le joint d’étanchéité 15 est élastiquement comprimé entre les demi-roues 10a, 10b. Les demi-roues 10a, 10b comportent chacune un rebord 17a, 17b annulaire qui est agencé à une extrémité distale de la jante 11a, 11b et qui s’étend en saillie radiale vers l’extérieur de la roue 10. Les rebords 17a, 17b de jante forment des butées axiales empêchant le pneumatique de déjanter. La roue 10 est dite « freinée », c’est-à-dire équipée d’un dispositif de freinage 20 destiné à sélectivement ralentir et arrêter l’aéronef 1 lorsque celui-ci est au sol. Le dispositif de freinage 20 comprend des disques 21 dont des disques stators 21a et des disques rotors 21b, qui sont empilés alternativement les uns contre les autres sur un tube de torsion 22 fixé à une main (non représentée) de l’essieu 5. Le tube de torsion 22 et la pile de disques 21 s’étendent à l’intérieur de la demi-roue 12a dans un espace annulaire délimité par une surface intérieure de la jante 11a, le voile 12a et une surface extérieure du demi-moyeu 13a s’étendant en regard de la surface intérieure de la jante 11a. Les disques stators 21a ont un pourtour interne qui comporte des encoches périphériques axiales recevant chacune un tronçon d’un tenon statorique 22.1 s’étendant axialement en saillie d’une surface extérieure du tube de torsion 22 pour assurer un couplage en rotation des disques stators 21a avec le tube de torsion 22 autour de l’axe X de rotation de la roue 10. Les tenons statoriques 22.1 sont ici venus de matière avec le tube de torsion 22 et ont chacun un axe longitudinal parallèle à l’axe X de manière à former des glissières permettant aux disques stators 21a de coulisser suivant ledit axe X. Les encoches périphériques des disques stators 21a comprennent des flancs latéraux protégés par des cavaliers 23a rivetés audits disques stators 21a. Les disques rotors 21b ont un pourtour externe qui comporte des encoches périphériques axiales recevant chacune un tronçon d’un tenon rotorique 11a.1 s’étendant axialement en saillie de la surface intérieure de la jante 11a pour assurer un couplage en rotation des disques rotors 21a avec la jante 11a autour de l’axe X de rotation de la roue 10. En référence aux figures 3 et 4, les tenons rotoriques 11a.1 sont ici venus de matière avec la jante 11a et ont chacun un axe longitudinal parallèle à l’axe X de manière à former des glissières permettant aux disques rotors 21b de coulisser suivant ledit axe X. Les encoches périphériques des disques rotors 21b comprennent des flancs latéraux protégés par des cavaliers 23b rivetés audits disques rotors 21b. Le dispositif de freinage 20 comprend en outre une couronne 24 hydraulique fixée à une extrémité du tube de torsion 22 au moyen de vis. La couronne 24 comprend une pluralité de cavités 25 qui sont réparties symétriquement autour de l’axe X de rotation de la roue 10 et reliées entre elles par des canaux. Chacune des cavités 25 reçoit un actionneur 26 exerçant sélectivement un effort de presse, parallèle à l’axe X de rotation de la roue 10, sur la pile de disques 21 via un fluide hydraulique sous pression circulant à l’intérieur de la couronne 24 à travers les canaux. L’effort de presse génère du frottement entre les disques stator 21a et les disques rotors 21b entraînant l’application d’un couple de freinage sur la roue 10. La répartition en anneau des actionneurs 26 permet de répartir équitablement les efforts de presse sur toute la surface du premier disque stator 21a. La roue 10 est également équipée d’un bouclier thermique pour protéger la jante 11a et le pneumatique porté par la jante 11a de l’afflux de chaleur engendré par le frottement des disques stators 21a contre les disques rotors 21b. Le bouclier thermique est ici composé de plusieurs écrans thermiques 30 identiques fixés à la jante 11a. Chacun des écrans thermiques 30 s’étend entre deux tenons rotoriques 11a.1 et est interposé entre la surface intérieure de la jante 11a et la pile de disques 21. Selon l’invention, chacun des tenons rotoriques 11a.1 est coiffé d’une barrette 40 d’interface avec les cavaliers 23b des disques rotors 21b pour assurer un couplage en rotation desdits disques rotors 21b avec la jante 11a autour de l’axe X de rotation de la roue 10. La barrette 40 comprend un corps 41 allongé s’étendant parallèlement à l’axe X de rotation de la roue 10 et présentant une section transversale, perpendiculaire à l’axe X, sensiblement constante et globalement en forme de U de manière à venir coiffer le tenon 11a.1 correspondant. Le corps 41 est ici réalisé en métal et comprend une âme 41.1 et deux ailes 41.2 s’étendant chacune depuis un bord longitudinal de l’âme 41.1. L’âme 41.1 et les ailes 41.2 définissent respectivement la base et les branches de la section transversale en forme en U. L’âme 41.1 du corps 41 comprend une surface interne coopérant avec une face intérieure du tenon rotorique 11a.1 et comporte des trous oblongs de fixation du corps 41 au tenon rotorique 11a.1. Les trous oblongs sont conformés pour permettre une fixation par vissage du corps 41 au tenon rotorique 11a.1 par la mise en place de vis traversant les trous oblongs. Les trous oblongs autorisent un jeu entre la vis et la barrette 40 selon une direction F sensiblement tangentielle au couple de freinage. On pourrait avoir aussi des trous circulaires de diamètre supérieur au diamètre des vis. On comprend que la barrette 40 est rapportée sur le tenon rotorique 11a.1. Chacune des ailes 41.2 du corps 41 comprend : une surface externe agencée pour coopérer avec des faces d’appui des cavaliers 23b protégeant les flancs latéraux des encoches périphériques des disques rotors 21b ; et une surface interne, opposée à la surface externe, sur laquelle est fixée une bande de matériau 42 amortisseur dont une face libre coopère avec une face latérale ou d’appui du tenon rotorique 11a.1. La bande de matériau 42 s’étend sensiblement sur toute la longueur de l’aile 41.2 du corps et est ici collée à la surface interne de ladite aile 41.2 mais n’est pas solidaire du tenon rotorique 11a.1. La bande de matériau forme une unique plaque de matériau amortisseur et est agencée pour se déformer élastiquement sous l’effet d’efforts tangentiels transitant entre les disques rotors 21b et le tenon rotorique 11a.1 de la jante 11a et pour absorber au moins partiellement les vibrations dues aux chocs répétés entre le corps 41 de la barrette 40 et les cavaliers 23b des disques rotors 21b lors d’un freinage de la roue 10 réalisé via le dispositif de freinage 20, notamment à basse vitesse et dans les conditions suivantes : le couple de freinage exercé sur la roue 10 est compris entre 0 et 1500 Nm (Newton mètre) ; la température d’exposition de la bande de matériau 42 est sensiblement égale à 250 degrés. Le matériau et l’épaisseur de la bande de matériau 42 sont choisis en fonction de la capacité d’amortissement et d’absorption requise. La bande de matériau 42 est ici réalisée en élastomère ou en laine de verre et a une épaisseur sensiblement égale à 2 millimètres. On comprend que la bande de matériau 42 permet de modifier localement la raideur de la barrette 40, et donc celle de l’interface entre le tenon rotorique 11a.1 et les disques rotors 21b par laquelle transite le couple de freinage, de sorte que ladite bande de matériau 42 permet de limiter la remontée des vibrations du dispositif de freinage 20 dans l’atterrisseur 2 et donc dans la structure S de l’aéronef A. 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. La plaque de matériau amortisseur est ici sous la forme d’une bande de matériau 42 unique s’étendant sur toute la longueur de la barrette : on peut prévoir une pluralité de plaques de matériau amortisseur, chacune des plaques étant fixée sur un tronçon de la surface interne de l’aile 41.2 du corps et comprenant une face libre coopérant avec un tronçon de la face latérale ou d’appui du tenon rotorique 11a.1, ce tronçon étant axialement en regard d’un des disques rotors 21b. Les plaques peuvent être espacées les unes des autres. Un tel agencement du matériau amortisseur permet une discontinuité de la raideur de la barrette 40 et donc d’adapter ladite raideur en fonction du besoin de reprise du couple de freinage pour découpler les vibrations engendrées par chacun des disques rotors 21b avec les tenons rotoriques 11a.1. La plaque de matériau amortisseur peut être déposée sous forme de couche sur les ailes ou sur les parois latérales du tenon. Bien que la bande de matériau 42 soit ici réalisée en élastomère ou en laine de verre, tout autre matériau approprié pourra être utilisé, comme par exemple le graphite. Bien que les tenons rotoriques 11a.1 soient ici venus de matière avec la jante 11a, ils peuvent être rapportés sur ladite jante 11a. Bien que la roue 10 comprennent ici deux demi-roues 10a, 10b, elle peut aussi être monobloc. Roue (10) freinée comportant une jante (11a) équipée de disques rotors (21b) entraînés en rotation avec la jante au moyen de tenons (11a.1) solidaires de ladite jante et engagés dans des encoches des disques rotors, caractérisé e en ce que chacun des tenons est coiffé d’une barrette (40) d’interface avec les encoches des disques rotors, la barrette comprenant un corps (41) allongé ayant des ailes latérales, au moins une plaque de matériau amortisseur (42) s’étendant entre les ailes et le tenon et étant agencée pour se déformer élastiquement sous l’effet d’efforts tangentiels transitant entre au moins l’un des disques rotors et le tenon rotorique et pour absorber des vibrations dues à des chocs répétés entre le corps (41) de la barrette et les disques rotors lors d’un freinage de la roue via lesdits disques rotors. Roue (10) freinée selon la revendication 1, dans laquelle la barrette (40) est rapportée et fixée sur le tenon (11a.1). Roue (10) freinée selon la revendication 2, dans laquelle le corps (41) de la barrette (40) est fixé sur le tenon (11a.1) de manière à autoriser un déplacement de la barrette selon une direction (F) sensiblement tangentielle. Roue (10) freinée selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la plaque de matériau amortisseur (42) est réalisée en élastomère ou en laine de verre ou en graphite. Roue (10) freinée selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le corps (41) de la barrette (40) a une section transversale sensiblement constante et globalement en forme de U. Roue (10) freinée selon la revendication 5, dans laquelle le corps (41) de la barrette (40) comprend une âme (41.1), les ailes (41.2) s’étendant chacune depuis un bord longitudinal de l’âme, et l’âme et les ailes définissant respectivement la base et les branches de la section en forme en U. Roue (10) freinée selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chacune des ailes du corps (41) de la barrette (40) comprend une unique plaque de matériau amortisseur formant une bande de matériau qui s’étend longitudinalement le long du corps. Roue (10) freinée selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle chacune des ailes (41.2) du corps (41) de la barrette (40) comprend une pluralité de plaques de matériau amortisseur, chacune des plaques de matériau étant agencée pour se déformer élastiquement sous l’effet d’un effort tangentiel transitant entre l’un des disques rotors (21b) et le tenon rotorique (11a.1) de la jante (11b). Atterrisseur (2) d’aéronef, comprenant au moins une roue (10) freinée selon l’une quelconque des revendications précédentes. Aéronef (A) comprenant au moins un atterrisseur (2) selon la revendication 9.