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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2521232A1
Family ID 8119284
Probable Assignee Messier Hispano Sa
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title SERVO-DISTRIBUTEUR ELECTRO-HYDRAULIQUE
EN Title ELECTROHYDRAULIC SERVO-DISTRIBUTOR FOR AIRCRAFT BRAKING
SYSTEMS - HAS PRIMARY CONTROLLER ELECTRICALLY ACTIVATED AND SECONDARY
CONTROLLER OPERATING ONLY WHEN BRAKE PEDAL IS PUSHED
Abstract
_________________________________________________________________
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE LES SERVO-DISTRIBUTEURS
ELECTRO-HYDRAULIQUES.
CEUX-CI COMPRENNENT UN ETAGE DE PILOTAGE 2, UN ETAGE SECONDAIRE 3 DANS
LEQUEL SE DEPLACE UN TIROIR 30, UNE ALIMENTATION EN FLUIDE
SOUS-PRESSION 4 CONNECTEE A L'ETAGE DE PILOTAGE 2 A TRAVERS UN
ROBINET-VANNE 40 DONT LE CLAPET COMMANDE SIMULTANEMENT LA MISE EN
OEUVRE DU SERVO-DISTRIBUTEUR.
APPLICATION NOTAMMENT AUX COMMANDES DE SYSTEMES DE REGULATION DE
FREINAGE DANS LES AERONEFS.
The appts. has a first inlet for pressurised fluid, a working outlet,
a fluid recovery outlet and an electromagnetically actuated pilot
stage to a second fluid inlet. A group of outlets is also provided,
with the second inlet being linked to the first inlet by a fluidic
conduit. A secondary control stage has a slider in a passage, together
defining at least three chambers with the slider moving to interlink
in various combinations the outlets of the pilot stage, the recovery
outlet, and the working outlet. A spring acts on the slider. A second
spring acts on the slider in opposition to the first spring to keep
the slider in a preferred location. A linkage exerts a force on the
second spring, and hence on the slider. The linkage comprises a
displaceable rod, forming the valve of a tap in the first fluid
conduit linking primary and secondary stages. The tap is operated by a
linkage coupled to the brake pedal in the aircraft cockpit.
Description
_________________________________________________________________
SERVO-DISTRIBUTEUR ELECTRO-HYDRAULIQUE
La presente invention concerne les servo-distributeurs
electro-hydrauliques comme ceux qui se trouvent notamment dans les
systemes de regulation de freinage equipant les aeronefs.
I1 est deja connu des servo-distributeurs.electro- hydrauliques.
Notamment il en existe qui sont cons titubes d'un premier etage
primaire ou plus commune- ment de pilotage dont l'organe moteur est
constitue par un circuit magnetique qui comprend deux noyaux polaires
paralleles, deux aimants rectilignes paral toles aux noyaux et relies
magnetiquement a ces der- niers au moyen de deux plaques metalliques,
deux bobines de commande enroulees autour des noyaux, une palette
metallique mobile disposee en regard des tetes des noyaux polaires en
formant, avec eux, des entrefers semblables, la disposition des
diffdrents elements du circuit magnetique etant telle, que les flux
engendres par les bobines de commande et par l'un des aimants,
traversent l'entrefer correspondant dans le mme sens tandis que
llautre entrefer est traverse par le flux des bobines de commande et
celui de l'autre aimant dans des sens inverses.
Il comprend en plus, une piece support dans laquelle une portion
centrale supporte une palette mobile qui se rattache a cette portion
par deux plots cylindriques de section relativement faible a deux
secteurs lateraux a'encastrement solidarise a la structure fixe du
servo-distributeur, la piece support portant egalement dans sa partie
sensiblement centrale un obturateur hydraulique destine a fermer selon
le sens du couple magnetique auquel est soumise la palette mobile,
lwun ou l'autre des deux gicleurs qui sont alimentes en fluide
hydraulique a travers un etage secondaire de commande.
De plus, le retour a la source une fois que le fluide a ete ejecte
par, ou, a travers les deux gicleurs 8; effectue aussi generalement
par ce second etage.
Le second etage, c'est a dire l'etage secondaire, comporte
generalement un tiroir dit de distribution monte coulissant dans un
alesage, pour definir une premiere et seconde chambre annulaire
distinctes, qui recoivent respectivement les pressions delivrees par
l'etage de pilotage ainsi qu'une troisieme chambre annulaire ou est
recueillie la pression dutilisation, cette chambre communiquant avec
la source de fluide.
Ce servo-distributeur comprend en plus un canal de retour reliant les
gicleurs a la source de fluide hydraulique.
Dans un mode de realisation avantageux, ce tiroir est soumis a ses
deux extremites a des forces elas- tic constituees par exemple par des
ressorts en compression, dont au moins un des deux peu avoir sa
raideur reglee au moyen d'une tige de commande qui appuie plus ou
moins sur le ressort.
C'est ainsi que dans le domaine aeronautique ces moyens de commande de
la tension d'un des ressorts sont generalement constitues par un
piston commande par une tige poussoir dont l'action est obtenue en
agissant par exemple sur une pedale qui est directement accessible au
pilote de ltaeronef. Sans rentrer dans les details d'un systeme de
freinage, ceux-ci sont generalement commandes a partir dtune source de
fluidesous pression, dont la pression, ou eventuellement mdme le
debit, est commandee par des servodistributeurs electro-hydrauliques
comme ceux qui sont decrits ci-dessus.
Ainsi ils comprennent donc au moins, une entree haute pression, une
premiere sortie d'utilisation et une deuxieme sortie de retour a la
source pour pouvoir recuperer le fluide utilise pour la commande des
diffdrents systemes de freinage.
Cest ainsi que dans tous les systemes de servodistributeurs qui
existent actuellement, la pression est toujours appliquee a l'entree
et cette entree est generalement reliee au premier etage a travers
differentes canalisations qui debouchent generalement au niveau de
gicleurs. Il est bien evident, que lors que l'avion ou ltaeronef a.
pris son vol, il est con- cevable que la pression ne soit pas toujours
appliquee sur les organes de freinage, pour ne pas commander
inutilement les freins.En consequence, il est necessaire pour la
securite des systemes de freinage et pour eviter notamment des fuites
au niveau des gicleurs et de toutes les canalisations qui sont
necessaires pour realiser un systeme de freinage, que ces dispositifs
servo-distributeurs comportent un organe de securite qui ne permet pas
des commandes involontaires des organes de freinage.
La presente invention a pour but de realiser un servodistributeur
lectro-hydraulique du type m8me que celui decrit ci-dessus, mais
comportant en plus des securites d'utilisation pour eviter notamment
que les systemes auxquels ils sont relies soient commandes sans qu'or
ordre formel ait ete donne*
Plus precisement la presente invention a pour objet un
servo-distributeur electro-hydraullque comprenant dans un corps, - une
premiere entree de fluide sous pression, - une sortie d'utilisation, -
une sortie de recuperation du fluide, - un etage de pilotage a au
moins une seconde entree de fluide et un ensemble de sorties, ladite
seconde entree etant reliee a ladite premiere entree de fluide sous
pression par des premiers-moyens de conduit fluidique, - un etage
secondaire de commande comprenant un tiroir dispose dans un logement
et definissant avec celui-ci au moins trois chambres, ledit tiroir
etant apte a coulisser dans ledit logement de facon a pouvoir relier
de facon commandable, par un ensemble de second conduits les sorties
dudit etage de pilotage, avec soit lesdites chambres ou soit ladite
sortie de recuperation et soit la premiere entree de fluide sous
pression avec ladite sortie dutili- sation ou soit la sortie
d'utilisation avec la sortie de recuperation, - des premiers moyens
pour appliquer une premiere force elastique sur ledit tiroir a une de
ses extremites, - des seconds moyens pour appliquer une deuxieme force
elastique sur l'autre extremite dudit tiroir, cette dite seconde force
etant antagoniste a ladite premiere force, - des moyens pour faire
varier de facon determinee la valeur de au moins une des deux dites
premiere et seconde forces, caracterise par le fait que lesdits moyens
pour faire varier la valeur d'au moins une desdites premieres et
secondes forces comprennent au moins un levier deplacable formant
clapet d'un robinetvanne realise dans ledit corps, cedit robinet-vanne
comportant une entree et une sortie reliees, en serie, dans lesdits
premiers moyens de conduits fluidiques.
D'autres caracteristiques et avantages de la presente invention
apparaitront au cours de la description suivante donnee en regard du
dessin annexe a titre illustratif mais nullement limitatif, dans
lequel la figure unique represente, vue en coupe, sous une forme
relativement schematique, un mode de realisation d'un
servo-distributeur electro-hydraulique selon l'invention.
D'une facon generale, le principe d'un servo-distributeur comme celui
qui est represente sur la figure unique est connu et ctest pour cela
qutil ne sera pas decrit plus en details.
La demanderesse ayant deja des brevets dans ce domaine particulier des
servo-distributeurs. Notamment, elle est titulaire du brevet 2 212 498
qui decrit les principaux moyens mis en oeuvre dans la realisation
d'un servo-distributeur.
Cepundbnt, le distributeur illustre sur la figure comporte des
caracteristiques structurelles qui lui permette de presenter certains
avantages, notamment dans le sens d'une-plus grande securite, sur ceux
de l'art anterieur.
Plus precisement, l'exemple du servo-distributeur represente sur la
figure unique comprend dans un bloc 1 au moins deux etages, un etage 2
de pilotage et un etage 3 secondaire de commande fluidique.
Ce bloc constituant le corps 1 du servo-distributeur comprend une
entree 4 de fluide soue pression, une sortie d'utilisation 5 et une
sortie de retour 6 a la source. L'etage de pilotage 2 est constitue
par un circuit magnetique comprenant deux noyaux polaires cylindriques
7 et 8 autour desquels sont disposes respectivement deux bobines 9 et
10 qui peuvent outre alimentees par un courant electrique de commande
qui peut-etre applique aux bornes du connecteur d'entree 11.
De plus, ce circuit magnetique comprend deux aimants rectilignes 12 et
13 paralleles au noyau polaire et une plaque 14 qui relie
magnetiquement une extremite des aimants 12 et 13 aux extremites des
noyaux polaires opposes a leurs tetes 15 et 16. Il comprend en plus
une deuxieme plaque metallique annulaire 17 qui permet de refermer le
circuit magnetique entre les deux aimants 12 et 13 et la plaque
metallique 14.
Cette plaque metallique 17 comporte une ouverture qui comme il sera
explicite ci-aprEs permet le passage d'une palette 19 constituant un
obturateur apte a cooperer avec deux gicleurs 20 et 21.
Cette palette 19 est montee sur une plaquette ressort 22 dont les deux
extremites de part et d'autre de cette plaquette 19 sont aptes a
cooperer magnetique- ment avec les deux tetes 15 et 16 des deux noyaux
magnetiques 7 et 8 D'une facon connue, comme notamment mentionne dans
le brevet reference ci-dessus, lorsque des courants QIBctriques de
valeur determinee sont appliques aux bornes du conducteur 11 pour
alimenter respectivement les deux bobines 9 et 10, il se cree au
niveau des noyaux magnetiques 7 et 8 des forces qui permettent
d'orientez? par des attrac- tions selectives la plaquette 22 qui de ce
fait pivote l'obturateur 19 pour l'amener, en fonction du signe des
courants qui sont appliques aux bobines, en regard d'un orifice de
sortie de l'un des deux gicleurs 20 et 21.
L'etage secondaire ou de commande fluidique 3 dont le principe est
aussi connu, notamment par le brevet reference ci-dessus, comprend
schematiquement un tiroir 30 apte a cooperer par glissement dans un
logement 31 pour definir au moins trois chambres 32, 33 et 34.
Ainsi la premiere chambre 33 peut etre reliee a la premiere entree 4
et aux deux sorties 5 et 6 qui debouchent respectivement dans le
logement 31 tel que mentionne ci-dessus. De plus entree 4 de fluide
sous pression comporte des moyens pour etre relies fluidiquement aux
deux entrees des deux gicleurs 20 et 21 aux moyens de conduits 35.
Ces moyens de conduits fluidiques comprennent la gorge annulaire 36
definie autour du tiroir 30, une premiere portion de conduit 37
reliant cette gorge 36 a travers un filtre 38 a une premiere entree 39
d'un moyen constituant comme il sera explicite ciapres un
robinet-vanne obturateur 40.
Ce robinet-vanne comporte une sortie 41 qui est reliee respectivement
en amont des deux entrees 42 et 43 des deux gicleurs 20 et 21, par une
deuxieme portion de conduit 44 comportant respectivement deux pertes
de charge 45 et 46.
Les sorties de ces deux gicleurs 20 et 21 debouchent dans la
chambre..47 ou est situe l'obturateur depla cable 19.
Cette chambre est reliee par un conduit 48 a un espace annulaire 49
entourant le tiroir 30. Cet espace est constamment en communication
avec la sortie 6 de retour a la source. De plus, les deux entrees 42
et 43 respectivement des deux gicleurs 20 et 21 sont aussi relies
respectivement par des conduits 30 et 51 aux deux chambres 32 et 34
precedemment definies.
Le servo-distributeur comprend en plus deux extensions 52 et 53
solidaires du tiroir 30 qui plongent respectivement dans deux chambres
terminales 34 et 55 pour cooperer respectivement avec des moyens
permettant d'appliquer sur le tiroir 30 deux forces elastiques
antagonistes.Ces deux forces sont respectivement obtenues, notamment
par un premier ressort 56 dispose dans le logement terminal 54 et par
un second ressort 57 dispose dans le logement terminal 33
De facon bien connue, ces deux ressorts sont determines de facon
qu'ils puissent maintenir le tiroir a une certaine position
d'equilibre pour pouvoir commuter comme mentionne precedemment les
differentes sorties du premier etage de pilotage avec les differentes
chambres du second etage et eventuellement, comme dans des
applications notamment aux commandes de freinage des aeronefs, entree
4 avec la sortie d'utilisation 5,ou la sortie d'utilisation 3 avec la
sortie 6 de retour a la source.
D'une facon tres schematique, le deplacement du tiroir 30 est obtenu
par coulissement dans son logement 31 par la commande de la position
de ltobtura- teur-palette 19 'par rapport aux orifices des deux
gicleurs 20 et 21. Ce deplacement de la palette 19 permet de moduler
les valeurs des deux pressions respectivement dans les deux chambres
annulaires 32 et 34, cette difference de pression s'ajoutant a celle
des deux ressorts 56 et 37 deplace le tiroir 30 pour, que par exemple
l'entree de haute pression 4 soit mise en communication avec la sortie
dlatillsa- tion 3 et en meme temps que la sortie 6 soit plus ou moins
partiellement decouplee de la sortie 3 et qu'ainsi la valeur de la
pression appliquee a la sortie 3 soit modulee.
Le fonctionnement du tiroir est bien connu en lui meme pour permettre
d'obtenir les variations de pression a la sortie d'utilisation 5.
Par contre dans l'art anterieur, ces servo-distributeurs ont leur
entree de haute pression 4 directement reliee a l'etage de pilotage,
cest a dire aux deux gicleurs 20 et 21 eL l'obturation du fluide sous
pression est effectuee, notamment dans certains cas, en plaquant la
palette-obturateur 19 contre le gicleur sur lequel est constamment
appliquee la pression du fluide. Malgre tout, on constate que cette
palette ne donne pas entiere satisfaction pour l'obturation et il se
produit souvent des fuites, ce qui entrain des deplacements non
desires du tiroir, et par consequent, une application involontaire de
la pression du fluide sur les organes de freinage.
Comme il a ete mentionne ci-dessus, quand le servodistributeur
fonctionne, le tiroir est soumis d'une part a l'action antagoniste des
deux ressorts 56 et 57 dont les forces se combinent aux deux pressions
exercees respectivement dans les chambres 32 et 34.
Mais par contre lorsque ce servo-distributeur ne fonctionne pas, pour
le tiroir soit toujours dans une position dite de repos, le
servo-distributeur comporte des moyens pour detendre un des deux
ressorts par exemple le ressort 57 afin que le tiroir 30 soit repousse
vers une position determinee qui de plus permet a'obturer completement
l'entree 4 par rapport aux deux sorties 9 et 6 et ceci notamment au
moyen des deux couronnes annulaires 60 et 61 qui encadrent les bords
de l'orifice 4 et qui ne permettent pas au fluide sous pression, qui
est constamment applique a cette entree 4, de pouvoir passer dans la
chambre 33 et donc de s'ecouler vers les deux sorties 9 et 6.
Pour cela le servo-distributeur comprend un ensemble de deux
contre-plaques 62 et 63 entre lesquelles sont disposes le ressort 57.
La contre-plaque 62 est solidaire, notamment par appui, du tiroir 30 a
son extremite 53 tandis que la plaque 63 est commandee en position par
une tige coulissante 64 dans un alesage 65. Cette tige 64 peut etre
commandee en translation, dans un alesage 64 par tout moyen et
notamment comme illustre, par une bielle 66 qui peut etre manoeuvree
comme il sera explicite ci-apres par les utilisateurs plus
particulierement dans le cas des aeronefs, par leurs pilotes au moyen
par exemple d'une pedale.
Sur la figure, il a ete illustre un moyen mecanique, mais il est bien
evident que tout autre moyen equivalent pour pouvoir commander la
translation de la tige 64 peut etre utilise comme par exemple des
moyens fluidiques par piston coulissant de la meme facon que ceux qui
sont utilises dans les verins.
Comme il a ete mentionne precedemment pour commander le fonctionnement
du servo-distributeur, un effort est tout d'abord exerce, au moyen de
la bielle 66, sur la tige 64 afin de bander le ressort 57 pour lui
donner une certaine raideur determinee en opposition a la force qui
est exercee par le ressort 36.
Ensuite par des signaux electriques qui sont appliques aux bornes
d'entree du connecteur 11, on obtient une variation de l'orientation
de l'obturateur orientable 19 qui vient boucher de facon determinee
l'un des deux gicleurs 20 et 21 et entrainer de ce fait une
augmentation de la pression dans l'une des deux chambres annulaires 32
ou 34. Ce principe de fonctionnement est bien connu et sera pas plus
amplement decrit.
Ainsi sous action de la resultante des forces qui sont celles des
ressorts et des pressions appliquees dans les deux chambres, le tiroir
va se deplacer pour permettre la mise en communication, plue ou moins
partiellement, de entree de haute pression 4 avec la sortie
dtutilisation 3 tout en tendant a boucher simultanement la sortie 6,
notamment au moyen de la couronne 67 qui vient au fur et a mesure que
le tiroir se deplace vers la gauche (si l'on se refere a la figure)
obturer l'orifice de sortie 6, et de cette facon la majeur partie de
la pression du fluide arrivant a l'entree 4 est appliquee a la sortie
5 puisque le fluide ne retourne pas vers la source par la sortie 6.On
concoit aisement qufen fonction des differents ordres, c'est a dire de
la pression exercee sur le ressort 57 et les deux pressions qui
peuvent s'exercer de facon selective dans les deux chambres 32 et 34,
le tiroir va pouvoir se deplacer dans son logement 31 par glissement
de facon a ce qutil empOche, plus ou moins, la possibilite de
communication entre l'entree 4 et la sortie 5 d'une part et entre la
sortie 5 d'utilisation et la sortie 6 d'autre part.
Ce qui vient d'entre decrit ci-dessus est le fonctionnement du
servo-distributeur quand il doit alimenter en fluide sous pression
modulee un systeme determine D'une facon generale, ce fonctionnement
est identique dans ce cas a ceux de l'art anterieur. Cependant le
distributeur presente des avantages notamment dans le cas de sa non
commande.
En effet dans ce cas la pression est toujours appliquee a l'entree 4
et dans la portion de conduit 37 mais par contre quand le
servo-distributeur ne fonctionne pas, et que donc le tiroir est a sa
position de repos, c'est a dire qu'aucune action n'est exercee sur la
bielle 66 et que le ressort 57 est completement detendu, la tige 64
qui est conformee en clapet comme dans une vanne cylindrique obstrue,
par sa partie renflee 68, ltorifice 39, et dans ce cas la pression
n'est plus appliquee dans la portion 44 du conduit 35 et donc aux
gicleurs 20 et 21.
Par contre dans cette meme tige 64 est realisee une gorge annulaire 69
dont la largeur est determinee de facon quelle puisse recouvrir les
deux orifices 39 et 41 pour que le fluide qui est applique a 1, entree
39 puisse passer dans le conduit 35 par ll ouverture 41 par la partie
annulaire de la gorge 69 de la tige 64. On voit donc l'avantage d'un
tel systeme, c'est lorque le servo-distributeur est maintenu a sa
position de repos, il est comme illustre sur la figure unique, la
partie cylindrique 68 obstrue l'ouverture 39 ce qui empOche la
pression appliquee a l'entree 4 d'dire appliquee aux deux gicleurs 20
et 21 et par la meme aux deux chambres annulaires 32 et 34.De ce fait,
le piston est parfaitement maintenu dans sa position de repos, ce qui
permet, en plus, de maintenir une non-communication entre l'entree 4
et les deux sorties 3 et 6
Il est donc facilement concevable que lorsqutaucune action ntest
exercee sur le moyen de commande de la tige 64, en ltoccurence comme
illustre, c'est a dire la bielle 66, m8me si la pression est appliquee
a entree 4, le tiroir restera dans sa position de repos et la pression
ne sera en aucune facon appliquee a l'entree d'utilisation.
De ce fait, par exemple, les moyens de freinage ne pourront pas
bloquer de facon intempestive, les roues du train d'atterrissahe
lorsque par exemple l'avion roule sur le taxiway pour se rendre a son
garage.
Par contre, quand le servo-distributeur doit fonctionner le pilote par
exemple dans l'aeronef appuie sur la pedale et bande le ressort 37 en
poussant de ce fait la tige 64, ce qui permet de mettre en
communication les deux orifices 39 et 41. Cette tige agit donc comme
un robinet-vanne de securite en amont des gicleurs, chambres de
pression...
Ce mode de realisation du servo-distributeur presente donc un avantage
certain par rapport a ceux de l'art anterieur, notamment quant a sa
securite d'utilisation
Claims
_________________________________________________________________
RVENDICATI ON
1/ Servo-distributeur electro-hydraulique oomprenant dans un corps'(l)
- une premiere entree (4) de fluide sous pression, T une sortie
d'utilisation (5) - une sortie de recuperation du fluide (6) - un
etage de pilotage (2) a au moins une seconde entree de fluide (44) et
un ensemble de sorties (20, 21, 42, 43) ladite seconde entree (44)
etant reliee a ladite premiere entree (4) de fluide sous pression par
des premiers moyens de conduit fluidique (33 greater than, - un etage
secondaire (3) de commande comprenant un tiroir (30) dispose dans un
logement (31) et definissant avec celui-ci au moins trois chambres
(32, 33, 34), ledit tiroir etant apte a coulisser dans ledit logement
(31) de facon a pouvoir relier de facon commandable, par un ensemble
de second conduits (50, 31, 48) les sorties dudit etage de pilotage,
avec soit lesdites chambres ou soit ladite sortie de recuperation (6)
et soit la premiere entree (4) de fluide sous pression avec ladite
sortie (5) dtutili- sation ou soit la sortie d'utilisation avec la
sortie de recuperation (6), - des premiers moyens (96) pour appliquer
une premiere force elastique sur ledit tiroir a une de ses extre-
mites, - des seconds moyens (57) pour appliquer une deuxieme force
elastique sur l'autre extremite dudit tiroir, cette dite seconde force
etant antagoniste a ladite premiere force (56), - des moyens (64,66)
pour faire varier de facon determinee la valeur dt au moins une (57)
des deux dites premiere et seconde forces, caracterise par le fait que
lesdits moyens pour faire varier la valeur dtau moins une desdites
premieres et secondes forces comprennent au moins une tige deplacable
(64) formant clapet d'un robinetvanne realise dans ledit corps (1)
cedit robinetvanne comportant une entree (39) et une sortie (41)
reliees en serie dans lesdits premiers moyens de conduits (33 greater
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