FR3008955A1

FR3008955A1 - DEVICE FOR DRIVING ROTATION OF AN AIRCRAFT WHEEL

Info

Publication number: FR3008955A1
Application number: FR1357428A
Authority: FR
Inventors: Fernand Rodrigues; Nicolas Mazarguil
Original assignee: Messier Bugatti Dowty SA
Current assignee: Safran Landing Systems SAS
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2015-01-30
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: FR3008955B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'entraînement en rotation d'une roue d'aéronef qui comporte une jante (4) montée pour tourner sur un essieu (2) d'un atterrisseur selon un axe de rotation (X), le dispositif comportant une couronne dentée d'entraînement (103) et un actionneur d'entraînement (101) comportant un pignon de sortie (102) qui coopère avec la couronne dentée d'entraînement pour entraîner la roue en rotation. La couronne dentée d'entraînement est montée à rotation coaxialement la jante de la roue, le dispositif d'entraînement comportant des moyens d'accouplement sélectif (150) opérables pour lier en rotation la jante et la couronne d'entraînement ou les libérer.The invention relates to a device for rotating an aircraft wheel which comprises a rim (4) mounted for rotation on an axle (2) of an undercarriage along an axis of rotation (X), the device comprising a drive ring gear (103) and a drive actuator (101) having an output gear (102) which cooperates with the drive ring gear to drive the rotating wheel. The drive ring gear is coaxially mounted to rotate the rim of the wheel, the drive device having selective coupling means (150) operable to rotate the rim and the drive ring or to release them.

Description

L'invention est relative à un dispositif d'entraînement en rotation d'une roue d'aéronef. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION On connaît des dispositifs d'entraînement en rotation d'une roue d'aéronef portée par un essieu d'un atterrisseur. Les dispositifs comprennent généralement un actionneur d'entraînement avec un arbre équipé d'un pignon de sortie pour entraîner une couronne dentée solidaire d'une jante de la roue. Pour des raisons de sécurité, l'actionneur est généralement équipé d'un organe d'accouplement opérable pour accoupler ou désaccoupler sélectivement un moteur de l'actionneur et l'arbre de sortie de l'actionneur, de sorte que lors de phases où la roue de l'aéronef est motrice (par exemple l'atterrissage), celle-ci ne puisse entraîner le moteur. Cependant, de telles dispositions s'avèrent lourdes et complexes à gérer. OBJET DE L'INVENTION Un objet de l'invention est de proposer un dispositif d'entraînement en rotation d'une roue d'aéronef dans lequel la liaison positive entre la roue de l'aéronef et le moteur de l'organe d'entraînement peut être neutralisée simplement. PRESENTATION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un dispositif d'entraînement en rotation d'une roue d'aéronef qui comporte une jante montée pour tourner sur un essieu d'un atterrisseur selon un axe de rotation, le dispositif comportant une couronne dentée d'entraînement solidarisée à la jante de la roue, et un actionneur d'entraînement comportant un pignon de sortie qui coopère avec la couronne dentée d'entraînement pour entraîner la roue en rotation. Selon l'invention, la couronne dentée d'entraînement est montée à rotation coaxialement à la jante de la roue, le dispositif d'entraînement comportant des moyens d'accouplement sélectif opérables pour lier en rotation ou libérer la jante de la roue et la couronne dentée d'entraînement. Ainsi, la couronne dentée d'entraînement et le pignon de sortie restent en permanence en prise, mais la libération de la couronne permet une rotation de la roue de l'aéronef sans que celle-ci n'entraîne la couronne dentée d'entraînement, et donc le pignon de sortie de l'actionneur d'entraînement, dont le moteur est ainsi protégé des surrégimes de rotation. Selon un mode préféré de réalisation, les moyens d'accouplement comportent des premiers cliquets disposés entre la jante de la roue et la couronne dentée d'entraînement pour être mobile entre une position rétractée dans laquelle ils laissent libre un mouvement de rotation relatif entre la couronne dentée d'entraînement et la jante, et une position en prise dans laquelle ils permettent un entraînement en rotation de la jante par la couronne dentée d'entraînement dans un premier sens de rotation. De préférence, les moyens d'accouplement comportent des deuxièmes cliquets disposés entre la jante et la couronne dentée d'entraînement pour être mobile entre une position rétractée dans laquelle ils laissent libre un mouvement de rotation relatif entre la couronne dentée d'entraînement et la jante, et une position en prise dans laquelle ils permettent un entraînement en rotation de la jante par la couronne dentée d'entraînement dans un deuxième sens de rotation.The invention relates to a device for driving in rotation of an aircraft wheel. BACKGROUND OF THE INVENTION Devices are known for driving in rotation an aircraft wheel carried by an axle of a landing gear. The devices generally comprise a drive actuator with a shaft equipped with an output gear for driving a ring gear secured to a rim of the wheel. For safety reasons, the actuator is generally equipped with a coupler operable to selectively couple or uncouple a motor from the actuator and the output shaft of the actuator, so that during phases where the wheel of the aircraft is driving (for example the landing), it can not drive the engine. However, such provisions are cumbersome and complex to manage. OBJECT OF THE INVENTION An object of the invention is to propose a device for driving in rotation of an aircraft wheel in which the positive connection between the wheel of the aircraft and the motor of the drive member can be neutralized simply. PRESENTATION OF THE INVENTION In order to achieve this goal, there is provided a device for rotating an aircraft wheel which comprises a rim mounted for rotation on an axle of an undercarriage along an axis of rotation. the device comprising a driving ring gear secured to the rim of the wheel, and a drive actuator comprising an output gear which cooperates with the drive ring gear to drive the wheel in rotation. According to the invention, the driving ring gear is mounted to rotate coaxially with the rim of the wheel, the driving device having selective coupling means operable to link in rotation or to release the rim of the wheel and the crown. toothed drive. Thus, the drive ring gear and the output gear remain permanently engaged, but the release of the ring allows a rotation of the wheel of the aircraft without it causing the driving ring gear, and therefore the output gear of the drive actuator, whose motor is thus protected from reversion oversteps. According to a preferred embodiment, the coupling means comprise first pawls disposed between the rim of the wheel and the driving ring gear to be movable between a retracted position in which they leave free a relative rotational movement between the crown. toothed drive and the rim, and an engaged position in which they allow a drive in rotation of the rim by the drive ring gear in a first direction of rotation. Preferably, the coupling means comprise second pawls disposed between the rim and the drive ring gear to be movable between a retracted position in which they leave free relative rotational movement between the drive ring gear and the rim and an engaged position in which they allow rotation of the rim by the driving ring gear in a second direction of rotation.

Selon un mode particulier de réalisation, les premiers et deuxièmes cliquets sont disposés par paires et sont portés par la couronne dentée d'entraînement en partageant un pivot commun, leurs positions angulaires respectives étant commandées au moyen de palettes s'étendant entre deux paires consécutives et qui sont montées pivotantes sur la couronne d'entraînement de sorte à relever sélectivement l'un des cliquets pour l'amener en prise avec la jante. De préférence alors, les palettes sont chacune associées à un levier de commande dont la position angulaire est commandée par une couronne dentée auxiliaire montée coaxialement à la couronne dentée d'entraînement et dont un mouvement de rotation relatif par rapport à la couronne dentée d'entraînement provoque une rotation du levier et donc une rotation de la palette. PRESENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation de l'invention, en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : - La figure 1 est un schéma en coupe du dispositif d'entraînement de l'invention en position sur un atterrisseur d'aéronef ; - La figure 2 est une vue en en perspective partielle des deux couronnes dentées coaxiales et des deux pignons coaxiaux du dispositif d'entraînement de la figure 1 ; - La figure 3 est une vue de face partielle de la couronne dentée d'entraînement et des moyens d'accouplement sélectif ; - La figure 4 montre l'autre face de la couronne dentée de la figure 3, ainsi que la partie de la jante de la roue en regard ; - Les figures 5A à 5C illustre les différentes positions des leviers de commande des palettes de la figure 4 ; - La figure 6 est une vue en coupe des pignons entraînés par l'actionneur d'entraînement.According to a particular embodiment, the first and second pawls are arranged in pairs and are carried by the driving ring gear by sharing a common pivot, their respective angular positions being controlled by means of pallets extending between two consecutive pairs and which are pivotally mounted on the drive ring so as to selectively raise one of the pawls to bring it into engagement with the rim. Preferably, the pallets are each associated with a control lever whose angular position is controlled by an auxiliary ring gear mounted coaxially with the drive ring gear and a relative rotational movement relative to the drive ring gear. causes a rotation of the lever and therefore a rotation of the pallet. PRESENTATION OF THE FIGURES The invention will be better understood in the light of the following description of a particular embodiment of the invention, with reference to the figures of the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a sectional diagram of the device drive of the invention in position on an aircraft undercarriage; FIG. 2 is a partial perspective view of the two coaxial toothed rings and the two coaxial pinions of the drive device of FIG. 1; - Figure 3 is a partial front view of the drive ring gear and selective coupling means; - Figure 4 shows the other side of the ring gear of Figure 3, and the part of the rim of the wheel facing; FIGS. 5A to 5C illustrate the different positions of the control levers of the pallets of FIG. 4; - Figure 6 is a sectional view of the gears driven by the drive actuator.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION En référence à la figure 1, le dispositif de l'invention se monte sur un atterrisseur 1 d'un aéronef qui comporte un essieu 2 sur lequel une roue 3 est montée pour tourner selon un axe de rotation X. La roue 3 comporte une jante 4 tournant sur l'essieu par l'intermédiaire de roulements 5. La jante porte un pneumatique 6. Le dispositif 100 de l'invention est installé sur le côté de la jante et comporte un actionneur d'entraînement 101 fixé sur l'atterrisseur et comprenant un moteur (non visible ici) pour faire tourner un pignon d'entraînement 102. Le pignon d'entraînement coopère avec une couronne dentée d'entraînement 103 montée tournante sur un support 104 solidaire de l'essieu 2 selon un axe de rotation confondu avec celui de la roue 3, au moyen de roulements 105. Le dispositif comporte des moyens d'accouplement sélectifs 150 permettant d'accoupler ou de désaccoupler en rotation la couronne dentée d'entraînement 103 à la 20 jante 4 de la roue 3. Ces moyens d'accouplement permettent de solidariser ou de désolidariser la couronne de la roue, alors que le pignon d'entraînement 102 reste toujours en prise avec la couronne d'entraînement 103. Les moyens d'accouplement sont maintenant 25 détaillés en référence aux figures 2 et suivantes. Les moyens d'accouplement 150 comportent des bras articulés sur des talons 152 de la couronne dentée. Ces bras sont ici regroupés par paires et sont ici articulés sur un pivot commun 153. Sur chacun des pivots 153 se trouve dès 30 lors un premier bras 154 orienté d'un côté, et un deuxième bras 155 orienté de l'autre côté. Les bras 154, 155 ont des extrémités arrondies aptes à être reçues dans des cavités respectives 156 taillées dans une jupe 157 de la jante (visible à la figure 4) qui vient coiffer les 35 talons 152 de la couronne dentée d'entraînement 103. Dans la position illustrée à la figure 2, lorsque tous les premiers bras 154 sont relevés pour coopérer avec la jante, ils jouent le rôle de cliquets qui permettent l'entraînement de la jante par la couronne dentée d'entraînement dans un premier sens de rotation par coopération des extrémités des bras 154 avec les cavités 156 en regard. Lorsqu'au contraire ce sont les deuxièmes bras 155 qui sont relevés, ces derniers jouent le rôle de cliquets qui permettent l'entraînement de la jante par la couronne dentée d'entraînement dans un deuxième sens de rotation. Les bras 154, 155 sont ainsi mobiles entre une position rétractée (position du bras 155 sur la figure 2) dans laquelle ils laissent libre un mouvement de rotation relatif entre la couronne dentée et la jante, et une position en prise dans laquelle ils coopèrent avec la jante 4 pour permettre son entraînement par la couronne dentée d'entraînement 103. La commande des bras se fait ici de la façon suivante. Des palettes 160, ici des lames ressorts, sont disposées sur la couronne dentée d'entraînement 103 entre deux bras en regard pour pivoter entre deux positions extrêmes dans lesquelles elles relèvent respectivement l'un des bras 154, 155 en regard pour l'amener en position en prise. Ces positions extrêmes sont illustrées aux figures 5.A et 5C. Chaque palette 160 est associée à un pivot 161 qui traverse l'épaisseur de la couronne dentée d'entraînement 103 pour aboutir à un levier de commande 162 qui porte à son extrémité un ergot 163. Le dit ergot 163 pénètre dans des lumières radiales 164 taillées dans une couronne auxiliaire 165 qui est montée pour tourner selon le même axe que la couronne dentée d'entraînement. Il suffit dès lors d'organiser une légère rotation différentielle de la couronne auxiliaire par rapport à la couronne dentée d'entraînement pour provoquer le pivotement du levier de commande, et, partant, de la palette 160, ce qui amène l'un des bras dans la position en prise. Ce léger mouvement de rotation différentielle est ici obtenu comme suit. Le pignon d'entraînement 102 est doublé par un pignon de commande 166. Celui-ci est reçu sur le même arbre de sortie de l'actionneur d'entraînement 101, mais il est entraîné au moyen d'un dispositif de friction 167, qui permet le glissement du pignon de commande dès qu'un seuil de couple résistant est atteint. Le seuil est généré par un ressort 168 plaquant le pignon de commande 166 contre le dispositif de friction 167. Les caractéristiques dimensionnelles des pignons 102, 166 d'une part, et des couronnes 103,165 d'autre part (nombres de dents, diamètres primitifs...) sont choisies de sorte que lorsque les pignons 102, 166 tournent à la même vitesse, la couronne dentée d'entraînement 103 et la couronne auxiliaire 165 tournent à des vitesses légèrement différentes, provoquant ainsi un mouvement de rotation relatif des deux couronnes. Ainsi, lorsque l'actionneur d'entraînement 101 est mis en route, il entraîne la couronne d'entraînement 103 et la couronne auxiliaire 165 à des vitesses légèrement différentes, ce qui provoque la rotation des palettes 160, et donc la rotation de certains bras (soit tous les premiers bras, soit tous les deuxièmes bras) vers leur position en prise dans lesquelles ils provoquent l'accouplement en rotation de la couronne d'entraînement 103 et de la jante 4 de la roue 3. Lorsque les bras sont parvenus en position en prise, ils provoquent le blocage en rotation de la couronne auxiliaire 165 relativement à la couronne d'entraînement 103, ce qui provoque le glissement du pignon de commande 166 relativement au pignon d'entraînement 102.DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION With reference to FIG. 1, the device of the invention is mounted on an undercarriage 1 of an aircraft which comprises an axle 2 on which a wheel 3 is mounted to turn according to an axis of rotation X. The wheel 3 comprises a rim 4 rotating on the axle by means of bearings 5. The rim carries a tire 6. The device 100 of the invention is installed on the side of the rim and comprises a drive actuator 101 fixed on the undercarriage and comprising a motor (not visible here) for rotating a drive gear 102. The drive gear cooperates with a drive ring gear 103 rotatably mounted on a support 104 secured to the axle 2 according to an axis of rotation coinciding with that of the wheel 3, by means of bearings 105. The device comprises selective coupling means 150 for coupling or uncoupling in rotation the toothed ring gear. 103 to 20 rim 4 of the wheel 3. These coupling means are used to secure or detach the wheel crown, while the drive pinion 102 still remains in engagement with the drive ring 103. Coupling means are now detailed with reference to Figures 2 and following. The coupling means 150 comprise articulated arms on heels 152 of the ring gear. These arms are here grouped in pairs and are here articulated on a common pivot 153. On each of the pivots 153 is from 30 when a first arm 154 oriented on one side, and a second arm 155 oriented on the other side. The arms 154, 155 have rounded ends adapted to be received in respective cavities 156 cut in a skirt 157 of the rim (visible in FIG. 4) which cap the heels 152 of the driving ring gear 103. the position illustrated in Figure 2, when all the first arms 154 are raised to cooperate with the rim, they act as ratchets that allow the driving of the rim by the drive ring gear in a first direction of rotation by cooperation of the ends of the arms 154 with the cavities 156 facing. When on the contrary it is the second arms 155 are raised, they play the role of ratchets that allow the drive of the rim by the drive ring gear in a second direction of rotation. The arms 154, 155 are thus movable between a retracted position (position of the arm 155 in FIG. 2) in which they leave free a relative rotational movement between the ring gear and the rim, and an engaged position in which they cooperate with the rim 4 to allow its drive by the driving ring gear 103. The control of the arms is done here as follows. Pallets 160, here leaf springs, are arranged on the driving ring gear 103 between two arms facing to pivot between two end positions in which they respectively rise one of the arms 154, 155 facing to bring it into position. engaged position. These extreme positions are illustrated in Figures 5.A and 5C. Each pallet 160 is associated with a pivot 161 which passes through the thickness of the driving ring gear 103 to lead to a control lever 162 which carries at its end a pin 163. The said pin 163 penetrates in radial lights 164 cut in an auxiliary ring gear 165 which is mounted to rotate along the same axis as the drive ring gear. It is therefore sufficient to organize a slight differential rotation of the auxiliary ring gear with respect to the drive ring gear to cause the pivoting of the control lever, and hence of the paddle 160, which brings one of the arms in the engaged position. This slight differential rotation movement is here obtained as follows. The driving pinion 102 is doubled by a control gear 166. This is received on the same output shaft of the drive actuator 101, but is driven by means of a friction device 167, which allows the sliding of the drive gear as soon as a resistance torque threshold is reached. The threshold is generated by a spring 168 pressing the drive gear 166 against the friction device 167. The dimensional characteristics of the gears 102, 166 on the one hand, and the crowns 103, 165 on the other hand (number of teeth, pitch diameters. ..) are chosen so that when the gears 102, 166 rotate at the same speed, the drive ring gear 103 and the auxiliary ring gear 165 rotate at slightly different speeds, thus causing a relative rotational movement of the two rings. Thus, when the drive actuator 101 is started, it drives the drive ring 103 and the auxiliary ring gear 165 at slightly different speeds, which causes the rotation of the vanes 160, and thus the rotation of some arms. (Or all the first arms or all the second arms) to their engaged position in which they cause the rotation coupling of the drive ring 103 and the rim 4 of the wheel 3. When the arms have reached in the engaged position, they cause rotational locking of the auxiliary ring gear 165 relative to the drive ring gear 103, which causes the drive gear 166 to slide relative to the drive gear 102.

Lorsque l'on veut désaccoupler la couronne dentée d'entraînement 103 de la jante 4, il suffit de faire tourner l'actionneur d'entraînement dans l'autre sens. Les couronnes adoptent alors un mouvement de rotation différentiel dans l'autre sens, ce qui ramène les palettes en position neutre telle qu'illustré à la figure 5B. Celui des bras qui était levé revient alors en position rétractée. Pour garantir le retour des bras dans leur position rétractée, des doigts 170 (visibles à la figure 2) sont montés pivotants sur la couronne dentée d'entraînement 103 selon le même principe que celui des palettes pour se dégager et permettre la levée de l'un des bras, ou au contraire pour s'abaisser et repousser les bras vers la position rétractée. L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante entrant dans le cadre défini par les revendications. En particulier, bien que la solidarisation du pignon de commande au pignon d'entraînement soit ici effectuée au moyen d'un dispositif à friction à seuil, tout autre dispositif pourra être utilisé (magnétique, hydraulique...) du moment qu'il permette un glissement des deux pignons lorsque les couronnes sont bloquées en rotation entre elles.When it is desired to uncouple the driving ring gear 103 from the rim 4, it suffices to rotate the drive actuator in the other direction. The crowns then adopt a differential rotation movement in the other direction, which brings the pallets back to the neutral position as illustrated in FIG. 5B. The one of the arms which was raised then returns in retracted position. To ensure the return of the arms in their retracted position, fingers 170 (visible in Figure 2) are pivotally mounted on the drive ring gear 103 according to the same principle as that of the pallets to disengage and allow the lifting of the one arm, or on the contrary to lower and push the arms to the retracted position. The invention is not limited to what has just been described, but on the contrary covers any variant within the scope defined by the claims. In particular, although the attachment of the drive gear to the drive gear is here performed by means of a threshold friction device, any other device can be used (magnetic, hydraulic ...) as long as it allows a sliding of the two gears when the crowns are locked in rotation between them.

Claims

REVENDICATIONS1. Device for rotating an aircraft wheel which comprises a rim (4) mounted for rotation on an axle (2) of an undercarriage along an axis of rotation (X), the device comprising a ring gear of drive (101) and a drive actuator (101) having an output gear (102) which cooperates with the drive ring gear to drive the rotating wheel, characterized in that the drive gear ring is mounted to coaxially rotating the rim of the wheel, the driving device having selective coupling means (150) operable to rotate the rim and the drive ring or to release them.

2. Device according to claim 1, wherein the coupling means comprise first pawls (154) disposed between the rim and the drive ring gear to be movable between a retracted position in which they leave free a relative rotational movement between the driving ring gear and the rim, and an engaged position in which they allow a driving rotation of the rim by the drive ring gear in a first direction of rotation.

3. Device according to claim 2, wherein the coupling means comprise second pawls (155) disposed between the rim and the drive ring gear to be movable between a retracted position in which they leave free relative rotational movement between the driving ring gear and the rim, and an engaged position in which they allow a drive in rotation of the rim by the drive ring gear in a second direction of rotation.

4. Device according to claim 2, wherein the first and second pawls are arranged in pairs and are carried by the toothed drive ring by sharing a common pivot (153), their respective angular positions being controlled by means of pallets (16a). ) extending between two consecutive pairs and which are pivotally mounted on the drive ring gear (103) so as to selectively raise one of the pawls to bring it into engagement with the rim.

5. Device according to claim 4, wherein the vanes (160) are each associated with a control lever (163) whose angular position is controlled by an auxiliary ring gear (165) mounted coaxially with the drive ring gear and which a relative rotational movement relative to the driving ring gear causes a rotation of the lever and therefore a rotation of the pallet.

6. Device according to claim 5, wherein the control lever (163) of each of the pallets comprises a pin (163) which penetrates into a longitudinal slot of the auxiliary ring (165).

Apparatus according to claim 5, wherein the auxiliary ring gear (165) is rotated by a drive pinion (166) coaxial with and driving with the drive pinion (102), the pinions and rings having dimensional characteristics such that a rotation of the same speed of the pinions printed by the drive actuator 30 causes a differential rotation between the rings.

Apparatus according to claim 5, wherein the drive gear (166) is rotatably connected to the last drive gear (102) by a threshold friction device (167,168) so that the drive gear rotates with the drive gear until a torque exceeding a given threshold causes it to slip.