Dispositif de freinage La présente invention a pour objet un dispositif de freinage actionné par un fluide sous pression. Ce dispositif peut être utilisé dans divers véhicules et notamment dans les avions.
Les dispositifs de freinage d'avion comprennent souvent des mécanismes antidérapants pour relâcher les freins chaque fois que les conditions de la piste et la pression de freinage appliquée sont telles que les roues se bloquent. Un mécanisme antidérapant peut comprendre un organe détecteur de dérapage sous forme d'un volant qui est entraîné par une roue et tourne à la même vitesse que celle-ci et qui tend à maintenir la vitesse de la roue quand celle-ci est freinée.
Un mécanisme à came associé au volant et à la roue freinée actionne une soupape pour libérer la pression provenant d'un mécanisme d'application du frein chaque fois que le taux de retard de la roue dépasse une valeur déterminée. On peut ainsi éviter dans une grande mesure la tendance d'une roue à se bloquer quand elle est soumise à un fort tirage sur une piste glissante.
Le dispositif décrit ci-dessus doit comporter un organe limiteur pour réduire le débit auquel un fluide sous pression est envoyé dans le mécanisme d'appli cation du frein pendant le fonctionnement du méca nisme antidérapant. Par ailleurs, dès que la condi tion de dérapage est surmontée, le fluide devrait être rapidement envoyé dans le mécanisme d'application du frein pour appliquer la pleine pression de frei nage et entraîner ainsi le blocage de la roue avant que le mécanisme antidérapant fonctionne à nouveau.
L'écoulement du fluide au mécanisme d'application après que le mécanisme antidérapant a fonctionné est ainsi limité, de sorte que l'établissement de la pression est graduelle et que le mécanisme anti- dérapant a le temps de fonctionner pour relâcher la pression de freinage avant que le prochain dérapage se produise.
Pour permettre une application rapide de la pres sion de freinage à la suite de l'actionnement initial du dispositif par le pilote, tout en assurant aussi un écoulement limité du fluide pendant la période de fonctionnement,du mécanisme antidérapant, on limite ordinairement l'écoulement du fluide vers le frein au moyen d'un modulateur 5>,
c'est-à-dire d'un cylin dre contenant un piston présentant un passage res serré permettant l'écoulement du fluide à travers le piston. L'extrémité d'entrée du cylindre est connectée à des moyens d'alimentation du fluide sous pression et l'extrémité de sortie est connectée au mécanisme d'application du frein,
l'arrangement étant tel que la pression initiale du dispositif force le piston contre un ressort -de ramenée jusqu'à ce que le piston attei gne l'extrémité de sortie du cylindre.
Pendant le mouvement initial du piston, le fluide est déplacé rapidement vers le mécanisme d'application du frein, mais dès que le piston atteint l'extrémité de sortie du cylindre, l'écoulement du fluide doit passer à travers le passage restreint dans le piston.
Le méca nisme antidérapant est alors capable de fonctionner plus efficacement, car seul le courant limité du fluide peut atteindre le mécanisme d'application. Il existe un autre problème cependant:
quand un avion atterrit sur une piste recouverte de glace, par exemple, l'application initiale du frein peut pro duire un dérapage immédiat et l'organe détecteur de dérapage doit fonctionner pendant la période initiale d'application, alors que le fluide passe relativement librement vers le mécanisme d'application du frein.
Comme expliqué plus haut, cela réduit l'efficacité du mécanisme antidérapant.
Un but de l'invention est de fournir un dispositif de freinage comprenant un mécanisme antidérapant et dans lequel l'efficacité de ce mécanisme pendant la période d'application initiale du frein est améliorée comparativement à l'efficacité du mécanisme antidé rapant dans les dispositifs connus décrits ci-dessus.
Le dispositif faisant l'objet de la présente inven tion est caractérisé en ce qu'il comprend un méca nisme d'application du frein, des moyens pour envoyer un courant non limité de fluide sous pres sion audit mécanisme d'application, un mécanisme antidérapant agencé de façon à libérer le fluide du mécanisme d'application,
et des moyens à soupape agencés de façon à interrompre l'écoulement non limité du fluide au mécanisme d'application immé diatement quand fonctionne le mécanisme antidéra pant et à permettre ensuite un écoulement limité du fluide vers le mécanisme d'application,
de manière qu'une nouvelle application du frein sous l'effet dudit écoulement limité commence immédiatement quand cesse la libération du fluide dudit mécanisme d'appli cation par le mécanisme antidérapant.
Les moyens permettant d'interrompre l'écoule ment non limité du fluide immédiatement quand fonctionne le mécanisme antidérapant assurent que le frein ne peut être appliqué à nouveau avec une force excessive à la suite de la première action du mécanisme antidérapant, ce qui donne un meilleur freinage au début de l'atterrissage.
Le dispositif de freinage peut comprendre un organe limiteur pour limiter l'écoulement du fluide au mécanisme d'application du frein, les moyens à soupape étant agencés d$ manière à détourner l'écou lement du fluide à travers cet organe après avoir interrompu le courant non limité immédiatement après le fonctionnement du mécanisme antidérapant.
L'ensemble de limitation peut comprendre une soupape et un organe limiteur agencés de façon que la soupape fonctionne immédiatement lors de la libération du fluide du mécanisme d'application par le mécanisme antidérapant pour interrompre l'écoulement non limité du fluide sous pression vers le mécanisme d'application et ensuite pour permettre au fluide de s'écouler vers ce mécanisme à travers l'organe limiteur afin d'assurer une <RTI
ID="0002.0054"> nouvelle appli cation graduelle du frein qui débute immédiatement quand le mécanisme antidérapant cesse de libérer le fluide du mécanisme d'application.
Quand la piste est sèche et présente une bonne surface, les roues d'un avion à l'atterrissage ne déra pent pas facilement et le mécanisme antidérapant ne doit donc pas fonctionner aussi fréquemment que dans le cas d'une piste humide ou glacée.
Il est donc plus important que la pression dans le mécanisme d'application du frein soit rétablie rapidement après chaque opération du mécanisme antidérapant qu'il n'est important que la pression tombe rapidement quand le dispositif antidérapant fonctionne. Sur une piste mouillée ou glacée, par ailleurs, la nouvelle accélération des roues après chaque opération du mécanisme antidérapant est lente et la pression de freinage doit être appliquée plus graduellement.
L'organe limiteur peut être un étranglement dont l'effet limiteur est variable et inversement propor tionnel à la pression du fluide qui est amené par cet étranglement au mécanisme d'application du frein.
Quand un organe limiteur de cette forme est utilisé, le débit auquel le fluide est envoyé au mécanisme d'application après chaque opération du mécanisme antidérapant pour libérer le frein est commandé par la pression maximum qui règne dans le mécanisme d'application avant le fonctionnement du mécanisme antidérapant. Ainsi, dans le cas d'une piste présen tant une bonne surface, la pression maximum régnant dans le mécanisme d'application avant que le méca nisme antidérapant fonctionne est relativement éle vée et l'effet de limitation sur l'alimentation subsé quente du fluide est réduit.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution du dispositif objet de l'invention.
La fig. 1 en est une coupe schématique ; la fig. 2 est une coupe, à plus grande échelle et selon II-II de la fig. 3, d'un mécanisme que com prend cette forme d'exécution, et la fig. 3 est une vue debout correspondant à la fig. 2.
Le dispositif représenté à la fig. 1 comprend pour chaque roue freinée un mécanisme d'application du frein 1 associé à un dispositif antidérapant 2 rotatif à inertie destiné à relâcher la pression provenant du mécanisme d'application 1 quand le taux de retard de la roue dépasse une valeur déterminée. Le fluide libéré est renvoyé dans un réservoir non représenté par une conduite de sortie 3.
Le fluide est envoyé au mécanisme 1 de la manière habituelle par une conduite d'entrée 4 à partir d'une source non représentée de ce fluide et par l'intermédiaire d'une soupape de commande non représentée commandée par le pilote. Avant que le fluide n'atteigne le mécanisme 1 par une conduite de connexion 5, il passe à travers un organe limi teur 6 comportant un étranglement 7 et à travers un passage sans étranglement 8.
Une soupape de coupure 9 à deux positions est agencée de manière que, dans une position, elle permette au fluide de s'écouler vers le frein à travers l'étranglement et le passage sans étranglement de l'organe limiteur, et dans l'autre position, elle ferme le passage non étranglé 8 et oblige le fluide à passer seulement à travers l'étranglement 7. La soupape de coupure est commandée par la pression du fluide libéré du frein à travers des conduites 10 et 11 par le dispositif anti dérapant 2, pour fermer le passage non étranglé chaque fois que le dispositif antidérapant fonctionne et limiter ainsi l'écoulement du fluide vers le frein.
La soupape de coupure 9 et l'organe limiteur 6 sont montés dans un corps 12 (fig. 2 et 3) disposé à proximité du frein.
La soupape de coupure 9 comprend une pièce 13 disposée dans un alésage 14 du corps, la pièce 13 comportant une tige 15 et une tête présentant une surface tronconique 17 pouvant s'engager dans un siège de soupape 18 formé dans une pièce annu laire 19, étanche au fluide, insérée dans une extré mité de l'alésage 14.
Un second siège de soupape 20 est formé à l'extrémité d'une pièce tubulaire 21 insérée dans l'alésage 14 à partir de l'extrémité opposée, et la tête 16 de la pièce 13 présente une surface tron conique 22 opposée à la surface 17 et capable de s'engager avec le siège 20. La pièce 13 est librement mobile en direction axiale dans l'alésage en sorte que sa tête peut être amenée alternativement en engage ment avec l'un et l'autre des sièges 18 et 20.
L'espace entre les sièges 18 et 20 constitue une chambre annulaire 23 qui entoure la pièce 13 et qui est reliée à la conduite d'entrée 4 par un passage 24 et une ouverture 25. Le passage 24 communique directement par un passage 26 avec l'étranglement 7 de l'organe limiteur 6 qui est ainsi en communica tion constante avec la source de fluide sous pression.
La tige de soupape 15 passe coaxialement à travers la pièce tubulaire 21 et comprend trois par ties cylindriques d'une seule pièce. Une partie cen trale de diamètre réduit, une partie 27 adjacente à la tête 16 et une partie arrière 28 d'un diamètre égal à celui de la partie 27. La partie de la pièce tubulaire adjacente au siège de soupape 20 présente un ori fice de sortie 29 qui est connecté par un passage 30 au passage non étranglé 8 dans l'organe limiteur 6.
Au niveau d'un épaulement annulaire 31 formé au-delà de la sortie vers le passage non étranglé, le diamètre interne de la pièce tubulaire 21 est réduit à une dimension qui assure un assemblage à glisse ment étanche pour la partie arrière 28 de la tige, et qui permet aussi un engagement étanche avec la partie 27 de la tige.
Un second orifice de sortie 32 est formé dans la paroi de la pièce tubulaire 21 et peut être utilisé dans une construction non représentée constituant une variante de la construction décrite. En modifiant le corps 12, l'orifice de sortie 32 peut, dans cette variante, communiquer avec le passage non étranglé d'un second organe limiteur pour fonctionner avec un second frein quand deux freins sont nécessaires et actionnés à partir d'une seule ligne de fluide sous pression. Le passage étranglé du second organe limi teur serait en communication continue avec la cham bre annulaire 23.
Quand cette variante est utilisée, l'épaulement 31 formé dans la paroi de la pièce tubulaire 21 coopère avec la partie 27 de la tige de soupape pour isoler les passages non étranglés des deux organes limiteurs l'un de l'autre quand la pièce de soupape est disposée contre le siège de soupape de la pièce tubulaire pour couper les passages non ètranglés de l'alimentation. L'extrémité arrière 28 de la tige se projette<B>à</B> travers l'extrémité de la pièce tubulaire 21 et est fixée coaxialement à une soupape 33 en
forme de disque qui est légèrement chargée par un ressort de compression 34 afin de s'engager dans l'alésage d'une pièce rapportée annulaire 35 ajustée de façon étanche au fluide dans l'alésage 14. La soupape 33, quand elle est disposée dans l'alésage de la pièce rap portée 35, isole une chambre cylindrique 36 entou rant la partie arrière de la tige de soupape d'une cavité cylindrique 37 formée dans le corps.
Un passage 38 partant de la conduite 11 du mécanisme antidérapant est connecté à la chambre 36 et la conduite de sortie 3 est connectée à la cavité 37 par un passage 39.
Un alésage 40 du corps 12 est scellé à une extrémité par une pièce rapportée 41 qui s'étend à travers l'alésage et présente un passage 42 relié à un espace 43 dans la pièce annulaire 19 par un passage 44.
Le but de l'alésage 40 est de permettre à toute pression qui peut s'établir dans l'espace 43 pendant que la pièce de soupape 13 est sur son siège, comme le montre la fig. 2, de se relâcher en permettant une fuite du fluide à travers un orifice de sortie étranglé et vers le réservoir. Afin d'éviter une perte excessive de fluide quand la pièce de sou pape n'est pas sur son siège 18, un plongeur 45 est monté dans l'alésage 40 et porte, d'une pièce avec lui,
une soupape 46 destinée à s'engager avec un siège de soupape 47 formé sur une pièce insérée tubulaire 48 ajustée de façon étanche dans l'alé sage 40. Le plongeur 45 est normalement poussé dans la position représentée à la fig. 2 par un ressort 49 ; dans cette position, le fluide qui fuit au-delà du siège de soupape 18 peut s'écouler à travers un trou 50 et des ouvertures étranglées 51 dans le plongeur, et à travers la pièce insérée 48 jusqu'à l'extérieur.
Quand la pression dans le pas sage 42 s'élève au-dessus d'une valeur déterminée, les ouvertures 51 assurent un effet d'étranglement suffi sant pour permettre à la pression dans le passage de se maintenir et de déplacer le plongeur 45 contre l'action du ressort 49 pour amener la soupape 46 en engagement avec son siège 47 et empêcher toute nouvelle fuite du fluide.
Le fonctionnement de la soupape de coupure 9 est le suivant. Au cours du fonctionnement normal du dispositif, c'est-à-dire quand le mécanisme anti dérapant 2 ne fonctionne pas pour libérer le fluide du mécanisme d'application du frein 1, la tête 16 de la pièce 13 repose sur le siège 18.
La pièce 13 est maintenue dans cette position par la charge du res sort de la soupape 33 fixée à la partie arrière de la tige 13 et par l'effet de la différence de pression dans la chambre annulaire 23 qui agit sur la sur face 22 d'aire supérieure à la ;surface 17 qui repose sur le siège 18.
Seule la surface annulaire de la tête qui est disposée à l'extérieur du siège 18 est soumise à la pleine pression dans la chambre annulaire 23, et la pression dans l'espace 43 est maintenue à une faible valeur par la fuite à travers l'alésage 40, comme décrit plus haut.
Quand la soupape est dans la position repré sentée à la fig. 2, le fluide sous pression peut s'écou ler à travers l'étranglement 7 et le passage non étranglé 8 de l'organe limiteur 6 vers le mécanisme d'application du frein.
Si les conditions sont telles que la roue a tendance à se bloquer, le dispositif antidérapant 2 fonctionne pour libérer le fluide du mécanisme d'application et le fluide libéré s'écoule à travers le passage 38 dans la chambre 36, soulève de son siège la soupape 33 et passe à travers la cavité 37 vers le réservoir en passant à travers l'ori fice de sortie 3. Le fait de soulever la soupape 33 de son siège entraîne le déplacement de la pièce 13 à distance du siège 18 sur la pièce annulaire 19.
Dès que la tête de la pièce 13 n'est plus sur le siège de la pièce annulaire 19, elle est soumise à la pleine pression du fluide sur toute .sa surface, l'enga gement à glissement étanche de la partie arrière 28 avec l'alésage de la pièce 21 produisant une diffé- rence de pression qui déplace la soupape axialement jusqu'à ce qu'elle s'appuie sur le second siège 20. Elle bloque ainsi l'orifice de sortie 29 vers le passage non étranglé 8 de l'organe 6. La soupape reste dans cette position jusqu'à ce que le pilote la déplace pour libérer la pression du circuit du fluide.
L'organe limiteur 6 comprend un cylindre creux 60 qui comporte à sa surface externe un filet 61 qui permet de le visser dans un alésage fileté borgne 62 du corps. Le cylindre 60 comporte un anneau d'étan chéité 63 entre sa paroi latérale et l'extrémité ouverte de l'alésage.
L'orifice de sortie de la chambre annulaire 23 de la soupape de coupure communique par le pas sage 26 avec des rainures longitudinales 64 ménagées dans la paroi du cylindre 60 et qui communiquent par des perçages radiaux 65 avec un évidement annu laire 66 dans la paroi interne du cylindre 60, cet évidement constituant l'entrée dans le cylindre.
Le passage de sortie 30 de la pièce tubulaire de la soupape 9 conduit à l'extrémité fermée de l'alé sage 62 et communique avec le passage non étran glé 8 qui est formé par l'intérieur du cylindre 60 et par l'intérieur d'un piston creux 67 glissant dans le cylindre, une ouverture 68 étant percée dans la cou ronne du piston pour permettre au fluide de passer dans le mécanisme d'application du frein 1 à travers la conduite de connexion 5 (fig. 1)
qui est fixée à un raccord 69 monté de façon étanche sur le cylindre 60. Le cylindre 60 contient une pièce tubu laire 70 dont une bride 71 est serrée entre l'extrémité du cylindre 60 et l'extrémité fermée de l'alésage 62, cette bride comportant des anneaux d'étanchéité 72 et 73 engagés de façon étanche entre la bride 71 et la face extrême de l'alésage 62.
Une rainure annu laire 74 et des perçages axiaux 75 dans la bride 71 constituent une seconde entrée pour connecter l'inté- rieur du cylindre 60 au passage 30. Un plongeur 76 glisse de façon étanche dans un alésage cylindrique 77 percé dans la pièce tubulaire 70 et il est fixé coaxia- lement avec la jupe du piston creux 67 qui est poussée à distance de l'extrémité fermée de l'alésage 62 par un ressort hélicoïdal de ramenée 78 disposé autour de la pièce tubulaire.
L'alésage 77 est relié par un passage 79 à la cavité cylindrique 37 et se trouve ainsi connecté en permanence à la conduite de sortie 3.
La surface cylindrique externe du piston 67 pré sente une rainure hélicoïdale 80 qui communique à l'une de ses extrémités avec l'orifice de sortie à travers le raccord 69 par un évidement 81 dans le cylindre 60 et des encoches radiales 82 taillées dans le raccord. La rainure 80 communique, en un point de la longueur du piston 67, avec l'évidement annu laire 66 formé dans la paroi interne du cylindre 60, formant ainsi un passage étranglé à travers lequel le fluide peut passer le long de la rainure 80 à partir de l'évidement annulaire 66 vers l'extrémité de sor tie 83 du cylindre 60 et de là vers le mécanisme d'application du frein 1.
La longueur du passage étranglé dépend de la position du piston pour laquelle la rainure hélicoïdale 80 rencontre l'évidement annu laire 66 dans la paroi du cylindre, et ainsi la limita tion imposée à l'écoulement du fluide varie selon la position du piston, l'étranglement diminuant quand le piston se déplace vers l'extrémité fermée de l'alésage cylindrique et réduit ainsi effectivement la longueur de la rainure 80 à travers laquelle le fluide doit s'écouler.
Une seconde rainure hélicoïdale 84 est éga lement ménagée dans le piston et s'étend depuis la couronne du piston entre les spires de la rainure 80 sur une partie de la longueur de celle-ci. La rai nure 84 fournit un passage supplémentaire par lequel le fluide peut passer vers la sortie, quand l'extrémité de cette rainure rencontre l'évidement 66, et donne ainsi une diminution non linéaire du degré de limi tation offert lorsque le piston est déplacé vers l'extré mité fermée de l'alésage 62.
Quand la soupape de coupure 9 fonctionne pour fermer le passage 8 qui conduit directement à la sortie vers le mécanisme d'application du frein, le fluide est forcé de s'écouler à travers les rainures hélicoïdales autour du piston vers l'extrémité de sortie 83.
La pression établie dans cette extrémité 83 du cylindre réagit sur une plus grande surface à l'exté rieur de la couronne du piston qu'à l'intérieur, car l'aire effective de la surface intérieure du piston est réduite par le plongeur 76 qui est exposé seulement à la pression dans la pièce tubulaire 70 connectée à la sortie.
L'effet d'une augmentation de pression du fluide contenu dans l'organe de limitation 6 est par consé quent de déplacer le piston vers l'extrémité fermée de l'alésage jusqu'à ce que la pression résultante sur la couronne du piston soit équilibrée par la pression exercée par le ressort de ramenée 78. Ainsi, quand une pression relativement faible est établie dans le mécanisme d'application du frein 1 avant que le mécanisme antidérapant fonctionne, le piston 67 ne se déplace pas très loin en direction de l'extrémité fermée de l'alésage et une limitation relativement élevée est imposée à l'écoulement du fluide.
Sur une piste glacée, le mécanisme antidérapant fonctionne presque aussitôt que les freins sont appliqués, quand une faible pression a été établie dans le mécanisme d'application.
Quand l'avion atterrit sur une piste sèche, la pression, établie dans le mécanisme d'application 1 avant le premier fonctionnement du mécanisme anti dérapant 2 atteint une valeur relativement élevée, et ainsi le piston de l'organe de limitation se déplace plus loin vers l'extrémité fermée de l'alésage. Cela raccourcit effectivement la rainure 80 ou les rainu res 80 et 84 à travers lesquelles le fluide doit passer vers le frein après le fonctionnement de la soupape de coupure 9.
Dans ces conditions, la limitation imposée à l'écoulement du fluide est moindre et le mécanisme d'application du frein fonctionne plus rapidement pour appliquer à nouveau le frein après chaque opération du mécanisme antidérapant.
Quand le mécanisme antidérapant 2 fonctionne la première fois, la soupape de fermeture ferme le pas sage non étranglé 8 vers le mécanisme d'application. L'effet de la fermeture de ce passage est de rendre les changements subséquents de la pression dans l'organe de limitation plus graduels, et ainsi la posi tion du piston ne change pas dans une grande mesure entre les fonctionnements consécutifs du mécanisme antidérapant. Les fonctionnements subséquents de ce mécanisme peuvent modifier graduellement la posi tion du piston, de sorte que lorsque la vitesse de l'avion est réduite vers la fin de sa course d'atter rissage,
la pression à laquelle le mécanisme antidé rapant fonctionne a augmenté et le piston 67 s'est déplacé dans une nouvelle position dans laquelle une limitation relativement moindre est imposée à l'écou lement du fluide.
Les caractéristiques de l'organe de limitation décrit ci-dessus permettent au, dispositif de freinage de se régler automatiquement lui-même pour assurer une nouvelle application graduelle de la pression de freinage sur une piste glacée et une nouvelle appli cation plus rapide du frein sur une piste sèche. La position du piston de l'organe de limitation dépend de la pression maximum établie dans le mécanisme d'application avant que le mécanisme antidérapant fonctionne, et cette pression dépend elle-même du coefficient de frottement de la piste.
Aucune intervention du pilote n'est nécessaire puisque le piston de l'organe de limitation s'arrête automatiquement dans la position appropriée quelle que soit la pression initialement appliquée au fluide dans le mécanisme d'application du frein: il n'est pas nécessaire que le pilote modifie le réglage de la soupape de commande selon la condition d'atterris sage. La soupape de commande peut être réglée pour assurer la pression maximale quelles que soient les conditions d'atterrissage.
Braking device The present invention relates to a braking device actuated by a pressurized fluid. This device can be used in various vehicles and in particular in airplanes.
Aircraft braking devices often include anti-slip mechanisms to release the brakes whenever runway conditions and applied brake pressure are such that the wheels lock up. An anti-skid mechanism may include a skid detection member in the form of a steering wheel which is driven by a wheel and rotates at the same speed as the latter and which tends to maintain the speed of the wheel when the latter is braked.
A cam mechanism associated with the flywheel and the braked wheel operates a valve to release pressure from a brake application mechanism whenever the wheel lag rate exceeds a determined value. In this way, the tendency of a wheel to lock up when subjected to a strong pull on a slippery track can be largely avoided.
The device described above must include a limiting member to reduce the rate at which a pressurized fluid is sent into the brake application mechanism during operation of the anti-slip mechanism. On the other hand, as soon as the skidding condition is overcome, fluid should be quickly sent into the brake application mechanism to apply full brake pressure and thereby cause the wheel to lock up before the anti-skid mechanism operates. new.
Fluid flow to the application mechanism after the anti-skid mechanism has operated is thus limited, so that the pressure build-up is gradual and the anti-skid mechanism has time to operate to release brake pressure. before the next skid occurs.
To allow rapid application of braking pressure following the initial actuation of the device by the pilot, while also ensuring limited fluid flow during the period of operation of the anti-skid mechanism, flow is usually limited. fluid to the brake by means of a 5> modulator,
that is to say of a cylinder dre containing a piston having a tight passage res allowing the flow of fluid through the piston. The inlet end of the cylinder is connected to means for supplying the pressurized fluid and the outlet end is connected to the brake application mechanism,
the arrangement being such that the initial pressure of the device forces the piston against a return spring until the piston reaches the outlet end of the cylinder.
During the initial movement of the piston, fluid is moved rapidly to the brake application mechanism, but as soon as the piston reaches the outlet end of the cylinder, the fluid flow must pass through the restricted passage in the piston. .
The anti-slip mechanism is then able to operate more efficiently, since only the limited flow of the fluid can reach the application mechanism. There is another problem though:
when an aircraft lands on an ice-covered runway, for example, the initial application of the brake can produce immediate skidding and the skid-detecting member must operate for the initial period of application, while the fluid passes relatively freely towards the brake application mechanism.
As explained above, this reduces the effectiveness of the anti-slip mechanism.
An object of the invention is to provide a braking device comprising an anti-slip mechanism and in which the efficiency of this mechanism during the period of initial application of the brake is improved compared to the efficiency of the anti-slip mechanism in known devices. described above.
The device forming the subject of the present invention is characterized in that it comprises a mechanism for applying the brake, means for sending an unrestricted current of fluid under pressure to said application mechanism, a non-slip mechanism arranged to release the fluid from the application mechanism,
and valve means arranged to shut off the unrestricted flow of fluid to the application mechanism immediately when the anti-slip mechanism is in operation and then to allow limited flow of fluid to the application mechanism,
so that a new application of the brake under the effect of said limited flow begins immediately when the release of fluid from said application mechanism by the non-slip mechanism ceases.
The means for interrupting the unrestricted flow of fluid immediately when the anti-slip mechanism is in operation ensures that the brake cannot be reapplied with excessive force as a result of the first action of the anti-slip mechanism, resulting in a better braking at the start of landing.
The braking device may include a limiting member for limiting the flow of fluid to the brake application mechanism, the valve means being arranged to divert the flow of fluid through this member after having interrupted the current. not limited immediately after the operation of the anti-slip mechanism.
The restriction assembly may include a valve and a limiting member so arranged that the valve operates immediately upon release of fluid from the application mechanism by the non-slip mechanism to interrupt the unrestricted flow of pressurized fluid to the mechanism. application and then to allow the fluid to flow to this mechanism through the limiting member to ensure <RTI
ID = "0002.0054"> new gradual brake application that begins immediately when the anti-slip mechanism stops releasing fluid from the application mechanism.
When the runway is dry and has a good surface, the wheels of a landing aircraft do not skid easily and the anti-slip mechanism should therefore not operate as frequently as in the case of a wet or icy runway.
It is therefore more important that the pressure in the brake application mechanism be restored quickly after each operation of the anti-skid mechanism than it is important that the pressure drop quickly when the anti-skid device is operating. On a wet or icy track, on the other hand, the new wheel acceleration after each operation of the anti-skid mechanism is slow and the brake pressure must be applied more gradually.
The limiting member may be a constriction the limiting effect of which is variable and inversely proportional to the pressure of the fluid which is brought by this constriction to the brake application mechanism.
When a limiter of this form is used, the rate at which fluid is sent to the application mechanism after each operation of the anti-slip mechanism to release the brake is controlled by the maximum pressure prevailing in the application mechanism before operation of the brake. non-slip mechanism. Thus, in the case of a track having a good surface, the maximum pressure prevailing in the application mechanism before the anti-slip mechanism operates is relatively high and the limiting effect on the subsequent supply of the fluid. is reduced.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a schematic section; fig. 2 is a section, on a larger scale and according to II-II of FIG. 3, of a mechanism that com takes this embodiment, and FIG. 3 is a standing view corresponding to FIG. 2.
The device shown in FIG. 1 comprises for each braked wheel a mechanism for applying the brake 1 associated with a non-slip rotary inertia device 2 intended to release the pressure coming from the application mechanism 1 when the rate of delay of the wheel exceeds a determined value. The released fluid is returned to a reservoir, not shown by an outlet pipe 3.
The fluid is sent to the mechanism 1 in the usual manner via an inlet pipe 4 from a source of this fluid, not shown, and via a control valve, not shown, controlled by the pilot. Before the fluid reaches the mechanism 1 through a connection pipe 5, it passes through a limiting member 6 having a constriction 7 and through a passage without constriction 8.
A two-position cut-off valve 9 is arranged so that in one position it allows fluid to flow to the brake through the throttle and the throttle-free passage of the limiting member, and in the other position, it closes the unthrottled passage 8 and forces the fluid to pass only through the constriction 7. The cut-off valve is controlled by the pressure of the fluid released from the brake through lines 10 and 11 by the anti-slip device 2 , to close the unthrottled passage each time the anti-skid device operates and thus limit the flow of fluid to the brake.
The cut-off valve 9 and the limiting member 6 are mounted in a body 12 (FIGS. 2 and 3) arranged near the brake.
The cut-off valve 9 comprises a part 13 disposed in a bore 14 of the body, the part 13 comprising a rod 15 and a head having a frustoconical surface 17 capable of engaging in a valve seat 18 formed in an annular part 19, fluid-tight, inserted into one end of bore 14.
A second valve seat 20 is formed at the end of a tubular piece 21 inserted into the bore 14 from the opposite end, and the head 16 of the piece 13 has a truncated surface 22 opposite the surface. 17 and capable of engaging with the seat 20. The part 13 is freely movable in the axial direction in the bore so that its head can be brought into engagement alternately with either of the seats 18 and 20. .
The space between the seats 18 and 20 constitutes an annular chamber 23 which surrounds the part 13 and which is connected to the inlet pipe 4 by a passage 24 and an opening 25. The passage 24 communicates directly by a passage 26 with the 'throttle 7 of the limiting member 6 which is thus in constant communication with the source of pressurized fluid.
The valve stem 15 passes coaxially through the tubular piece 21 and comprises three integrally cylindrical parts. A central portion of reduced diameter, a portion 27 adjacent to the head 16 and a rear portion 28 of a diameter equal to that of the portion 27. The portion of the tubular piece adjacent to the valve seat 20 has an orifice of outlet 29 which is connected by a passage 30 to the unthrottled passage 8 in the limiting member 6.
At an annular shoulder 31 formed beyond the outlet to the unconstrained passage, the internal diameter of the tubular piece 21 is reduced to a dimension which provides a tight sliding connection for the rear portion 28 of the rod. , and which also allows a sealed engagement with the part 27 of the rod.
A second outlet orifice 32 is formed in the wall of the tubular part 21 and can be used in a construction not shown constituting a variant of the construction described. By modifying the body 12, the outlet orifice 32 can, in this variant, communicate with the unthrottled passage of a second limiting member to operate with a second brake when two brakes are required and actuated from a single line. of pressurized fluid. The constricted passage of the second limiting member would be in continuous communication with the annular chamber 23.
When this variant is used, the shoulder 31 formed in the wall of the tubular part 21 cooperates with the part 27 of the valve stem to isolate the non-constricted passages of the two limiting members from each other when the part of valve is disposed against the valve seat of the tubular piece to shut off unthrottled feed passages. The rear end 28 of the rod projects <B> to </B> through the end of the tubular part 21 and is fixed coaxially to a valve 33 in
disc form which is lightly loaded by a compression spring 34 to engage the bore of an annular insert 35 fitted in a fluid-tight manner in the bore 14. The valve 33, when disposed in the bore of the mounted rap piece 35 isolates a cylindrical chamber 36 surrounding the rear part of the valve stem from a cylindrical cavity 37 formed in the body.
A passage 38 starting from the pipe 11 of the anti-skid mechanism is connected to the chamber 36 and the outlet pipe 3 is connected to the cavity 37 by a passage 39.
A bore 40 of the body 12 is sealed at one end by an insert 41 which extends through the bore and has a passage 42 connected to a space 43 in the annular part 19 by a passage 44.
The purpose of the bore 40 is to allow any pressure which may build up in the space 43 while the valve part 13 is in its seat, as shown in FIG. 2, to relax allowing fluid to escape through a constricted outlet and into the reservoir. In order to avoid excessive loss of fluid when the valve piece is not on its seat 18, a plunger 45 is mounted in the bore 40 and carries, integrally with it,
a valve 46 for engagement with a valve seat 47 formed on a tubular insert 48 sealingly fitted in the bore 40. The plunger 45 is normally pushed into the position shown in FIG. 2 by a spring 49; in this position, fluid leaking past valve seat 18 can flow through hole 50 and constricted openings 51 in the plunger, and through insert 48 to the outside.
When the pressure in the passage wise 42 rises above a determined value, the openings 51 provide a throttling effect sufficient to allow the pressure in the passage to be maintained and to move the plunger 45 against it. the action of the spring 49 to bring the valve 46 into engagement with its seat 47 and prevent any further leakage of the fluid.
The operation of the cut-off valve 9 is as follows. During normal operation of the device, that is to say when the anti-slip mechanism 2 does not work to release the fluid from the brake application mechanism 1, the head 16 of the part 13 rests on the seat 18.
The part 13 is held in this position by the load of the res coming out of the valve 33 fixed to the rear part of the rod 13 and by the effect of the pressure difference in the annular chamber 23 which acts on the surface 22 d 'area greater than the surface 17 which rests on the seat 18.
Only the annular surface of the head which is disposed outside the seat 18 is subjected to full pressure in the annular chamber 23, and the pressure in the space 43 is kept low by the leakage through it. bore 40, as described above.
When the valve is in the position shown in fig. 2, the pressurized fluid can flow through the constriction 7 and the unthrottled passage 8 of the limiting member 6 towards the brake application mechanism.
If conditions are such that the impeller tends to jam, the anti-skid device 2 operates to release the fluid from the application mechanism and the released fluid flows through the passage 38 into the chamber 36, lifting it from its seat. valve 33 and passes through cavity 37 to the reservoir passing through the outlet 3. Lifting valve 33 from its seat causes part 13 to move away from seat 18 on annular part 19.
As soon as the head of the part 13 is no longer on the seat of the annular part 19, it is subjected to the full pressure of the fluid over its entire surface, the sealed sliding engagement of the rear part 28 with the The bore of part 21 produces a pressure difference which moves the valve axially until it rests on the second seat 20. It thus blocks the outlet 29 to the unthrottled passage 8 of the valve. member 6. The valve remains in this position until the pilot moves it to release the pressure in the fluid circuit.
The limiting member 6 comprises a hollow cylinder 60 which comprises at its outer surface a thread 61 which enables it to be screwed into a blind threaded bore 62 of the body. The cylinder 60 has a sealing ring 63 between its side wall and the open end of the bore.
The outlet orifice of the annular chamber 23 of the cut-off valve communicates through the wise pitch 26 with longitudinal grooves 64 formed in the wall of the cylinder 60 and which communicate through radial bores 65 with an annular recess 66 in the wall. internal cylinder 60, this recess constituting the entry into the cylinder.
The outlet passage 30 of the tubular part of the valve 9 leads to the closed end of the bore 62 and communicates with the unblocked passage 8 which is formed by the interior of the cylinder 60 and by the interior of 'a hollow piston 67 sliding in the cylinder, an opening 68 being drilled in the crown of the piston to allow the fluid to pass into the brake application mechanism 1 through the connection pipe 5 (fig. 1)
which is fixed to a fitting 69 mounted in a sealed manner on the cylinder 60. The cylinder 60 contains a tubular part 70 of which a flange 71 is clamped between the end of the cylinder 60 and the closed end of the bore 62, this flange comprising sealing rings 72 and 73 sealingly engaged between the flange 71 and the end face of the bore 62.
An annular groove 74 and axial bores 75 in the flange 71 constitute a second inlet for connecting the interior of the cylinder 60 to the passage 30. A plunger 76 slides in a sealed manner in a cylindrical bore 77 drilled in the tubular part 70. and it is fixed coaxially with the skirt of the hollow piston 67 which is urged away from the closed end of the bore 62 by a return coil spring 78 disposed around the tubular part.
The bore 77 is connected by a passage 79 to the cylindrical cavity 37 and is thus permanently connected to the outlet pipe 3.
The outer cylindrical surface of the piston 67 has a helical groove 80 which communicates at one of its ends with the outlet orifice through the fitting 69 by a recess 81 in the cylinder 60 and radial notches 82 cut into the fitting. . The groove 80 communicates, at a point along the length of the piston 67, with the annular recess 66 formed in the inner wall of the cylinder 60, thus forming a constricted passage through which fluid can pass along the groove 80 to. from annular recess 66 to output end 83 of cylinder 60 and thence to brake application mechanism 1.
The length of the constricted passage depends on the position of the piston at which the helical groove 80 meets the annular recess 66 in the cylinder wall, and thus the limitation imposed on the flow of fluid varies depending on the position of the piston. The constriction decreases as the piston moves towards the closed end of the cylindrical bore and thus effectively reduces the length of the groove 80 through which the fluid must flow.
A second helical groove 84 is also provided in the piston and extends from the crown of the piston between the turns of the groove 80 over part of the length thereof. The groove 84 provides an additional passage through which the fluid can pass to the outlet, when the end of this groove meets the recess 66, and thus gives a non-linear decrease in the degree of limitation offered when the piston is moved towards. the closed end of the bore 62.
When the cut-off valve 9 operates to close the passage 8 which leads directly to the outlet to the brake application mechanism, fluid is forced to flow through the helical grooves around the piston to the outlet end 83 .
The pressure established in this end 83 of the cylinder reacts over a larger area outside the piston crown than inside, because the effective area of the inside surface of the piston is reduced by the plunger 76 which is exposed only to the pressure in the tubular part 70 connected to the outlet.
The effect of an increase in the pressure of the fluid contained in the limiting member 6 is therefore to move the piston towards the closed end of the bore until the resulting pressure on the piston crown is balanced by the pressure exerted by the return spring 78. Thus, when a relatively low pressure is established in the brake applying mechanism 1 before the anti-slip mechanism operates, the piston 67 does not move very far in the direction of the brake. closed end of the bore and a relatively high limitation is imposed on the flow of the fluid.
On an icy track, the anti-skid mechanism operates almost as soon as the brakes are applied, when a low pressure has been established in the application mechanism.
When the aircraft lands on a dry runway, the pressure, established in the application mechanism 1 before the first operation of the anti-slip mechanism 2 reaches a relatively high value, and thus the piston of the limitation member moves further. towards the closed end of the bore. This effectively shortens the groove 80 or the grooves 80 and 84 through which the fluid must pass to the brake after the operation of the cut-off valve 9.
Under these conditions, the limitation imposed on the flow of the fluid is less and the brake application mechanism operates faster to reapply the brake after each operation of the anti-slip mechanism.
When the anti-slip mechanism 2 operates for the first time, the shut-off valve closes the unthrottled thread 8 to the application mechanism. The effect of closing this passage is to make subsequent changes in the pressure in the limiting member more gradual, and thus the position of the piston does not change to a great extent between consecutive operations of the anti-slip mechanism. Subsequent operations of this mechanism may gradually change the position of the piston, so that when the aircraft's speed is reduced near the end of its landing stroke,
the pressure at which the anti-slip mechanism operates has increased and the piston 67 has moved to a new position in which relatively less restriction is imposed on the flow of the fluid.
The characteristics of the limitation device described above allow the braking device to automatically adjust itself to ensure a gradual reapplication of the brake pressure on an icy track and a new, faster application of the brake on an icy track. a dry track. The position of the piston of the limitation member depends on the maximum pressure established in the application mechanism before the anti-slip mechanism operates, and this pressure itself depends on the coefficient of friction of the track.
No pilot intervention is necessary since the piston of the limitation member automatically stops in the appropriate position regardless of the pressure initially applied to the fluid in the brake application mechanism: it is not necessary that the pilot changes the setting of the control valve according to the landing condition wise. The control valve can be adjusted to ensure maximum pressure regardless of the landing conditions.