EP4367479A1 - Brake lining wear sensor - Google Patents

Brake lining wear sensor

Info

Publication number
EP4367479A1
EP4367479A1 EP22737499.8A EP22737499A EP4367479A1 EP 4367479 A1 EP4367479 A1 EP 4367479A1 EP 22737499 A EP22737499 A EP 22737499A EP 4367479 A1 EP4367479 A1 EP 4367479A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnetic field
magnetic
sub
sensor
elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22737499.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Blaise LAPÔTRE
Jérôme Piaton
Mehdi Besseghair
Maxime BISSON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Electronics and Defense SAS
Original Assignee
Safran Electronics and Defense SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Electronics and Defense SAS filed Critical Safran Electronics and Defense SAS
Publication of EP4367479A1 publication Critical patent/EP4367479A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to the field of linear displacement sensors, and more particularly sensors for measuring wear of the linings of an aircraft brake.
  • Modern aircraft wheel brakes include a disc stack (also called a heat sink) comprising rotor discs rotatably linked to the wheel and stator brakes rotatably linked to the axle on which the wheel is mounted for rotation. These discs are pressed against each other by means of pistons or tappets, mounted on a crown, to generate by friction a braking torque capable of slowing down the wheel.
  • the discs are liable to wear with each braking and it is important to know their state of wear in order to plan their replacement.
  • the brakes are generally fitted with at least one wear indicator which is slidably mounted in a housing secured to a fixed part (for example the crown carrying the pushers) and which is compelled to come into contact with the face of the disc on which the pushers exert their force, so that it moves in its housing as the discs wear.
  • the position of the indicator relative to its housing and to the fixed part is therefore indicative of the state of wear of the stack of discs.
  • the heat sinks are typically changed after 2000 to 4000 landings.
  • the object of the invention is in particular to facilitate the operations for evaluating the wear of a stack of brake discs.
  • a position sensor comprising a frame carrying two elements movable in translation relative to each other in a first direction, namely a magnetic field emitting element for generating a magnetic field, and a magnetic field detector element, the magnetic field emitter element being arranged so that an orientation of the magnetic field considered in a first plane orthogonal to the first direction changes according to a distance separating the first plane from a first end of the magnetic field emitting element.
  • the magnetic field sensing element is configured to produce a signal representative of the orientation of the magnetic field.
  • the sensor of the invention uses a reading of an orientation of a magnetic field rather than a measurement intensity, which makes it possible to improve the robustness of the measurement with respect to heat and the variability of the level of induction linked to production.
  • a robust device is obtained, since it has no mechanical device for converting the linear displacement of the mobile element, when the orientation of the magnetic field considered in a first plane orthogonal to the first direction changes as a function of a distance separating the first plane of a first end of the magnetic field emitting element.
  • the magnetic field emitting element comprises a first portion of North polarity extending helically around the first longitudinal direction and a second portion of South polarity extending helically around the first direction.
  • the production of the magnetic field emitter element is facilitated when the magnetic field emitter element comprises a plurality of magnetic sub-elements each having a South pole and a North pole which extend on either side of the first longitudinal direction, and in which poles of the same polarity of two adjacent magnetic sub-elements have a non-zero angular offset measured around the first direction.
  • the relative positioning of two adjacent magnetic sub-elements is facilitated when the magnetic sub-elements comprise at least one groove or a plurality of grooves.
  • At least one groove is on an outer surface of the sub-element.
  • the manufacture of the sensor is particularly rapid when the magnetic field emitter element comprises a tubular sheath which has an inner surface having a rib arranged to cooperate with the groove.
  • the manufacture is particularly economical when the sheath is in the form of a straight cylinder and the magnetic sub-elements are cylinder portions whose outer surface is grooved.
  • the measurement precision is improved when the magnetic field detector element comprises a first magnetic probe for measuring an orientation of the magnetic field along a second direction and a second magnetic probe for measuring an orientation of the magnetic field along a third direction.
  • the magnetic field emitter element is slidably mounted relative to the frame and the magnetic field detector element is mounted fixed relative to the frame.
  • the invention also relates to a wheel brake comprising a brake lining and a sensor of the aforementioned type and in which one of the field emitting element magnet and the magnetic field sensing element is operatively connected to the brake lining.
  • the invention further relates to an aircraft comprising such a braking device.
  • Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of particular and non-limiting embodiments of the invention.
  • FIG. 1 is a partial schematic perspective view of a device for braking an aircraft wheel according to the invention
  • Figure 2 is a partial schematic perspective view of a position sensor of the braking device
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of a magnetic field emitting element of the position sensor according to a first embodiment of the invention
  • Figure 4 is a schematic perspective view of the orientation of the poles of the magnetic element of Figure 3;
  • FIG. 5 is a schematic exploded perspective view of a magnetic field emitter element of the position sensor according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 6 is a sectional view of the magnetic sub-elements of a magnetic field emitting element of the position sensor according to a third embodiment of the invention
  • FIG. 7 is a schematic exploded perspective view of a magnetic field emitter element of the position sensor according to the third embodiment of the invention
  • FIG. 8 is a schematic perspective view of a magnetic field emitting element of the position sensor according to a fourth embodiment of the invention
  • FIG. 9 is a schematic exploded perspective view of a magnetic field emitting element of the position sensor according to the fourth embodiment of the invention.
  • the invention is described here in application to an aircraft wheel mounted at the end of a landing gear, said wheel comprising a hub arranged to pivot on an axis
  • a typical aircraft wheel brake 1 comprises a torsion tube, connected in rotation with respect to the axis, on which is mounted a stack of discs (or heat sink) 2 comprising discs 2A stators connected in rotation to the torque tube and rotor disks 2B connected in rotation to the rim of the wheel.
  • Discs 2A, 2B are fitted with brake linings.
  • the stack of discs extends between a hydraulic crown 3, fixed to one end of the torque tube, and a rear plate fixed to the other end of the torque tube.
  • the hydraulic crown 3 carries pistons 4 which exert a thrust on a thrust plate 5 which bears axially on the stack of discs 2 and which distributes the thrust thus exerted over the entire front surface of the stack of discs 2.
  • This well-known arrangement will not be described in more detail and it will be noted that the invention is also applicable to an electromechanical braking device.
  • the brake 1 is equipped with a sensor 10, of the magnetic linear type, comprising a substantially cylindrical frame 11 with a longitudinal axis 011.
  • a lug 13 of the frame 11 is traversed by a screw engaged in a thread of the hydraulic crown 3 in such a way that a first face 12 of the lug 13 is applied against the hydraulic crown 3.
  • the sensor 10 comprises a first element consisting here of a magnetic rod 20 which is received in a bore 14 of the frame 11 and extends along a first direction 020 substantially parallel to the axis 011.
  • the magnetic rod 20 generates a magnetic field 21 radial and is slidably mounted relative to the frame 11 in the first direction 020.
  • the magnetic rod 20 comprises a first end 22 connected to the thrust plate 6 by a pivot 23 with an axis orthogonal to the direction 020, which blocks a rotation of the magnetic rod 20 around the direction 020.
  • the second end 24 of the magnetic rod 20 is free.
  • the magnetic rod 20 is in the shape of a right cylinder and has a first longitudinal portion 25 magnetic and a second longitudinal portion 26 magnetic.
  • the first longitudinal portion 25 is of North polarity and extends helically around the 020 direction.
  • the second longitudinal portion 26 is of South polarity and extends in a helix around the direction 020.
  • the first magnetic element 20 is obtained from a cylinder of non-magnetized ferromagnetic material with characteristics isotropic which is introduced into a magnetizer whose pole pieces extend helically.
  • the magnetic field 21 generated by the first magnetic element 20 comprises a South pole which extends along a helix 27 around the direction O20 and at an angle of one hundred and eighty degrees around the direction O20 between the first end 22 and the second end 24 of the magnetic rod 20.
  • the North pole of the magnetic field 21 extends along a helix 28 around the direction 020 and at an angle of one hundred and eighty degrees around the direction 020 between the first end 22 and the second end 24.
  • the orientation of the magnetic field 21 considered in the plane P orthogonal to the direction 020 evolves according to the distance d ⁇ 2 separating the plane P from the first end 22.
  • the frame 11 comprises a magnetic detection element comprising a first magnetic probe 30 of the Hall effect type and a second magnetic probe 31 of the Hall effect type which are positioned in the same measurement plane Pm, here a second face 15 of the frame 11 opposite the first face 12.
  • the second probe 31 is positioned in the plane Pm so as to correspond to an image of the first probe 30 according to a rotation of axis 011 and of amplitude of ninety degrees.
  • the first probe 30 measures the magnetic field 21 along a second direction 030 included in the measurement plane Pm and which is orthogonal to the first direction 020.
  • the second probe 31 measures the magnetic field 21 along a third direction 031 included in the plane of measures Pm and which is orthogonal to the first direction 020 and to the second direction 030.
  • the first probe 30 and the second probe 31 are connected to a control unit 90 of an aircraft 91.
  • the control unit 90 comprises a memory module 92, a processing module 93 and a display 94.
  • the control unit control 90 comprises for example a processor forming the processing module 93 and the memory module 92 contains computer programs whose execution by the processing module 93 allows the operation of the control unit.
  • the memory module 92 also contains a data library 95 which associates pairs of values of the magnetic field 21 according to the second direction 030 and the third direction 031 with an angular orientation of the magnetic field 21 around the first direction 020 and a position of the magnetic rod 20 with respect to the frame 11.
  • the processing module 93 reads a first measurement 30.1 of the orientation of the magnetic field 21 along the second direction 030 and a second measurement 31.1 of the orientation of the magnetic field 21 along the third direction 031.
  • the pair of measurements 30.1 and 30.2 constitutes a signal representative of the orientation of the magnetic field 21 .
  • the processing module 93 consults the library 95 in order to determine the angular orientation of the magnetic field 21 around the first direction 020 which is associated with the pair of values formed by the first measurement 30.1 and the second measure 31.1. The processing module 93 then deduces therefrom a displacement of the magnetic rod 20 in the first direction 020 and, thus, a wear value of the brake lining of the stack of discs 2. A reliable and rapid measurement of a state of wear of the linings of the stack of discs 2 of the brake 1 without it being necessary to carry out a manual intervention on the brake 1.
  • the first magnetic element 20 comprises a plurality of magnets forming magnetic sub-elements 40 among which a first sub-element 41, a second sub-element 42, a third sub-element 43 and a fourth sub-element 44.
  • the first sub-element 41 is in the form of a right cylinder which extends along the first direction O20 and comprises a first magnetic portion 41.1 and a second magnetic portion 41.2 located on either side of a second plane P41.
  • the portion 41.1 is polarized so as to present a North pole 41.3 which extends along a generatrix 41.4 of the portion 41.1 and which is located in a third plane P3 orthogonal to the second plane P41 and which contains the first direction 020.
  • the portion 41.2 is also in the shape of a right half-cylinder and is polarized so as to present a South pole 41.5 which extends along a generatrix 41.6 of the portion 41.4 and which is located in the third plane P3.
  • the second sub-element 42, the third sub-element 43 and the fourth sub-element 44 are identical to the first sub-element 41.
  • the second sub-element 42 has a plane P42 on either side of which extend a North polarized portion 42.1 and a South polarized portion 42.2.
  • the third sub-element 43 has a plane P43 on either side of which extend a North polarized portion 43.1 and a South polarized portion 43.2.
  • the fourth sub-element 44 has a sixth plane P44 on either side of which extend a North polarized portion 44.1 and a South polarized portion 44.2.
  • the second sub-element 42 is arranged relative to the first sub-element 41 so that the fourth plane P42 forms a first angle a1 of thirty degrees in a positive direction with the second plane P41.
  • the third sub-element 43 is arranged relative to the second sub-element 42 so that the fifth plane P43 forms a second angle a2 of thirty degrees in a positive direction with the fifth plane P43.
  • the fourth sub-element 44 is arranged relative to the third sub-element 43 so that the fourth plane P42 forms a third angle a3 of thirty degrees in a positive direction with the sixth plane P44.
  • the South and North poles of each of the sub-elements 41 to 44 extend on either side of the first direction 020.
  • the poles of the same polarity of two adjacent sub-elements 41 to 44 have an angular offset of thirty degrees measured around the third direction.
  • the interactions of the magnetic fields generated by the poles of the adjacent sub-elements at the interfaces of the sub-elements 41 to 44 result in a magnetic field 21 generated by the magnetic rod 20 whose South pole extends according to a helix 27 around the first direction 020 over an angle of ninety degrees around the first direction 020 between the first end 22 and the second end 24 of the first element 20.
  • the North pole of the magnetic field 21 also extends according to a helix 28 around the first direction O20 over an angle of ninety degrees around the first direction O20 between the first end 22 and the second end 24.
  • the first sub-element 41 comprises a groove 51, here of triangular section 51.1, made in the curved part 25.2 and which extends along the generatrix 41.6 which is located in the third plane P3.
  • the groove 51 is made on an outer surface 41.9 of the first sub-element 41.
  • the second sub-element 42 comprises a groove 52 identical to the groove 51.
  • the groove 52 extends along a generatrix 42.5 which produces an angle b ⁇ of thirty degrees in a negative direction with respect to the third plane P3.
  • the groove 52 is made on an outer surface 42.9 of the second sub-element 42.
  • the third sub-element 43 comprises a groove 53 identical to the groove 51.
  • the groove 53 extends along a generatrix 43.5 which forms an angle b2 of sixty degrees in a negative direction with respect to the third plane P3.
  • the groove 53 is made on an outer surface 43.9 of the third sub-element 43.
  • the fourth sub-element 44 comprises a groove 54 identical to the groove 51.
  • the groove 54 extends along a generator 44.5 which produces an angle b3 of ninety degrees in a negative direction with respect to the third plane P3.
  • the groove 54 is made on an outer surface 44.9 of the fourth sub-element 44.
  • the magnetic rod 20 also comprises a tubular sheath 60 which has an inner surface 61.
  • the inner surface 61 has a rib 62 of 63 triangular homologous to section 51.1 and arranged to cooperate with the grooves 51, 52, 53 and 54.
  • a first plug 64 and a second plug 65 are respectively attached to the first end 66 and the second end 67 of the sheath 60.
  • the sub-elements 41 to 44 are not kept in contact with each other.
  • the interactions of the magnetic fields generated by the poles of the adjacent sub-elements at the interfaces of the sub-elements 41 to 44 lead to a magnetic field 21 generated by the first magnetic element 20 which comprises a South pole which extends according to a helix around the first direction 020.
  • the North pole of the magnetic field 21 extends according to a helix around the first direction 020.
  • a typical aircraft wheel brake 1 comprises a torsion tube, connected in rotation with respect to the axis, on which is mounted a stack of discs (or heat sink) 2 comprising discs 2A stators connected in rotation to the torque tube and rotor disks 2B connected in rotation to the rim of the wheel.
  • Discs 2A, 2B are fitted with brake linings.
  • the disc stack extends between a hydraulic sprocket 3, attached to one end of the torque tube, and a back plate attached to the other end of the torque tube.
  • the hydraulic toothed wheel 3 carries pistons 4 which exert a thrust on a thrust plate 5 which bears axially on the stack of discs 2 and which distributes the thrust thus exerted over the entire front surface of the stack of discs 2.
  • This well-known arrangement will not be described in more detail and it will be noted that the invention is also applicable to an electromechanical braking device.
  • the brake 1 is equipped with a sensor 10, of the magnetic linear type, comprising a substantially cylindrical frame 11 with a longitudinal axis 011.
  • a lug 13 of the frame 11 is traversed by a screw engaged in a thread of the hydraulic toothed wheel 3 in such a way that a first face 12 of the ear 13 is applied against the hydraulic toothed wheel 3.
  • the sensor 10 comprises a first element consisting here of a magnetic rod 20 which is received in a bore 14 of the frame 11 and extends along a first direction 020 substantially parallel to the axis 011.
  • the magnetic rod 20 generates a radial magnetic field 21 and is slidably mounted relative to the frame 11 along the first direction 020.
  • the magnetic rod 20 comprises a first end 22 connected to thrust plate 6 by a pivot
  • the second end 24 of the magnetic rod 20 is free.
  • the first magnetic element 20 comprises a plurality of magnetic sub-elements 40 among which a first sub-element 41, a second sub-element 42, a third sub-element 43 and a fourth sub-element
  • the magnetic sub-elements 41 to 44 are for example made from a sleeve 70 of elastomer (or any other non-magnetic material) extruded around a cylindrical core 71 composed of a portion 72 of North polarity in the shape of a half-cylinder attached to a portion 73 of South polarity in the shape of a half-cylinder.
  • the sleeve 70 has a fluted outer surface 74 which defines a plurality of grooves 75.
  • the grooves 75 have a section 76.
  • the assembly consisting of the sleeve 70 and the core 71 is cut into sections which respectively form the first sub-element 41, the second sub-element 42, the third sub-element 43 and the fourth sub-element 44.
  • each sub-element comprises a core surrounded by a toothed wheel ring.
  • the core forms a magnet while the ring forms an amagnetic positioner.
  • the core is in the form of a straight cylinder extending along the first direction 020 and the toothed wheel ring surrounds the core, extending coaxially thereto along the first direction 020.
  • Each core is shown in Figure 8 as if it were made up of two separate parts. This is a schematic representation to facilitate understanding of sensor operation. In fact, each core is formed from a single piece ie each core is from a single block. Because the core is magnetic, it necessarily has two poles which are symbolized schematically by two different portions in FIG. 8.
  • the first sub-element 41 thus comprises a first magnetic portion 41.1 forming a North pole and a second magnetic portion 41.2 forming a South pole located on either side of a second plane P41.
  • the second sub-element 42, the third sub-element 43 and the fourth sub-element 44 are identical to the first sub-element 41.
  • the second sub-element 42 has a plane P42 on either side of which extend a North polarized portion 42.1 and a South polarized portion 42.2.
  • the third sub-element 43 has a plane P43 on either side of which extend a North polarized portion 43.1 and a South polarized portion 43.2.
  • the fourth sub-element 44 has a sixth plane P44 on either side of which extend a North polarized portion 44.1 and a South polarized portion 44.2.
  • the second sub-element 42 is arranged relative to the first sub-element 41 so that the fourth plane P42 forms a first angle a1 of thirty degrees in a positive direction with the second plane P41.
  • the third sub-element 43 is arranged relative to the second sub-element 42 so that the fifth plane P43 forms a second angle a2 of thirty degrees in a positive direction. with the fifth plane P43.
  • the fourth sub-element 44 is arranged relative to the third sub-element 43 so that the fourth plane P42 forms a third angle 3 of thirty degrees in a positive direction with the sixth plane P44.
  • the South and North poles of each of the sub-elements 41 to 44 extend on either side of the first direction 020.
  • the poles of the same polarity of two adjacent sub-elements 41 to 44 have an angular offset of thirty degrees measured around the third direction.
  • the interactions of the magnetic fields generated by the poles of the adjacent sub-elements at the level of the interfaces of the sub-elements 41 to 44 result in a magnetic field 21 generated by the magnetic rod 20 whose South pole extends according to a helix 27 around the first direction 020 over an angle of ninety degrees around the first direction 020 between the first end 22 and the second end 24 of the first element 20.
  • the North pole of the magnetic field 21 also extends along a helix 28 around the first direction 020 over a ninety degree angle around the first direction 020 between the first end 22 and the second end 24.
  • each core of the sub-elements is a single block, that is to say that the two portions of each core are one and the same piece.
  • the symbolic separation of each core into two portions is only there to fully understand the magnetic phenomena within the sensor.
  • the magnetic rod 20 comprises a tubular sheath 60 which has an inner surface 61.
  • the inner surface 61 has a rib 62 (such as for example a rib of triangular section 63), homologous to the section 76, and arranged to cooperate with the grooves 75.
  • a first plug 64 and a second plug 65 are respectively attached to the first end 66 and the second end 67 of the sleeve 60.
  • the first sub-element 41 is engaged in the sleeve 60 so that the second plane P41 is oriented horizontally (according to the representation of the figure 8).
  • One of the grooves 75 of the first sub-element 41 cooperates with the rib 62 and blocks the first sub-element 41 in rotation around the first direction 020.
  • the second sub-element 42 is then engaged in the sheath 60 so as to that the fourth plane P42 achieves an angle g ⁇ of forty-five degrees with the second plane P41.
  • One of the grooves 75 of the second sub-element 42 cooperates with the rib 62 and blocks the second sub-element 42 in rotation around the first direction 020, thus guaranteeing the relative angular positioning between the first sub-element 41 and the second sub-element 42.
  • the third sub-element 43 and the fourth sub-element 44 are also engaged in the sheath 60 so that the fifth plane P43 forms an angle g2 of ninety degrees with the fourth plane P42 and so that the sixth plane P44 achieves an angle g3 of forty-five degrees with the fifth plane P43.
  • the grooves 75 of the third sub-element 43 and fourth sub-element 44 cooperate with the rib 62 and block the third sub-element 43 and fourth sub-element 44 in rotation around the first direction 020.
  • the first stopper 64 and the second cap 65 are respectively attached to the first end 66 and the second end 67 of the sheath 60.
  • a magnetic field 21 is obtained generated by the first magnetic element 20 which comprises a South pole which extends according to a helix around the first direction 020 and a North pole which also extends according to a helix around the first direction 020.
  • sub-elements 41 to 44 are arranged in the sheath 60 one after the other. Naturally, the sub-elements 41 to 44 will thus exhaust each other. In this way the sub-elements 41 to 44 are found spaced from each other in the first direction 020.
  • each sub-element is locked in rotation around the first direction 020 in the sheath 60 mechanically by the cooperation of the rib 62 with the grooves 75. Moreover, possibly apart for the sub-elements of end, the sub-elements are not mechanically blocked in translation along the first direction 020 with respect to the sheath 60, however the magnetic interaction with the adjacent sub-elements limits this translation.
  • the sub-elements are not in contact with each other (along the first direction 020). This makes it easier to arrange the sub-elements in the sheath 60.
  • At least one of the end sub-elements is mechanically locked in translation, at least in one direction of translation, along the first direction 020 vis-à-vis the sheath 60 due to the presence of the plug which is attached to it.
  • At least one of the end sub-elements is mechanically locked in translation, in a single direction of translation, along the first direction 020 vis-à-vis the sheath 60 by the presence of the plug which is attached to it. attached (the stopper simply blocking the translation when the end sub-element comes into abutment against it).
  • the magnetic interaction with the sub-element which is immediately adjacent to it will moreover limit its translation along the first direction 020 with respect to the sheath 60 according to the second direction of translation.
  • the sub-element 41 is blocked by the plug 64 and the sub-element 44 by the plug 65.
  • none of the sub-elements is fixed either to the sheath 60 or to the adjacent sub-elements.
  • At least one of the end sub-elements is mechanically blocked in translation, according to the two directions of translation, along the first direction 020 vis-à-vis the sheath 60 by the presence of the plug which is attached to it. attached.
  • at least one of the two end sub-elements is fixed to the sheath 60 so as to be secured to the sheath 60.
  • one of the two end sub-elements is fixed to one of the plugs of the sheath 60 by example by gluing, screwing, welding...
  • the sub-element 41 is fixed to the plug 64 and the sub-element 44 to the plug 65.
  • none of the other sub-elements is fixed neither to the sheath 60 nor to the adjacent sub-elements.
  • the frame 11 comprises a magnetic detection element comprising a first magnetic probe 30 of the Hall effect type and a second magnetic probe 31 of the Hall effect type which are positioned in the same measurement plane Pm, here a second face 15 of the frame 11 opposite the first face 12.
  • the second probe 31 is positioned in the plane Pm so as to correspond to an image of the first probe 30 according to a rotation of axis 011 and of amplitude of four- ninety degrees.
  • the first probe 30 measures the magnetic field 21 along a second direction 030 included in the measurement plane Pm and which is orthogonal to the first direction 020.
  • the second probe 31 measures the magnetic field 21 along a third direction 031 included in the plane of measurement Pm and which is orthogonal to the first direction 020 and to the second direction 030.
  • the first probe 30 and the second probe 31 are connected to a control unit 90 of an aircraft 91.
  • the control unit 90 comprises a module memory 92, a processing module 93 and a display 94.
  • the control unit 90 comprises for example a processor forming the processing module 93 and the memory module 92 contains computer programs whose execution by the processing module 93 allow the operation of the control unit.
  • the memory module 92 also contains a data library 95 which associates pairs of values of the magnetic field 21 along the second direction 030 and the third direction 031 with an angular orientation of the magnetic field 21 around the first direction 020 and a position of the magnetic rod 20 with respect to the frame 11.
  • a data library 95 which associates pairs of values of the magnetic field 21 along the second direction 030 and the third direction 031 with an angular orientation of the magnetic field 21 around the first direction 020 and a position of the magnetic rod 20 with respect to the frame 11.
  • the pair of measurements 30.1 and 30.2 constitutes a signal representative of the orientation of the magnetic field 21 .
  • the processing module 93 consults the library 95 in order to determine the angular orientation of the magnetic field 21 around the first direction 020 which is associated with the pair of values formed by the first measurement 30.1 and the second measurement 31.1.
  • the processing module 93 then deduces therefrom a displacement of the magnetic rod 20 in the first direction 020 and, thus, a wear value of the brake lining of the stack of discs 2.
  • a reliable and rapid measurement of a state of wear of the linings of the stack of discs 2 of the brake 1 is thus obtained without it being necessary to carry out manual intervention on the brake 1.
  • the invention also applies to other means of functional connection of the magnetic field emitting element to the brake lining, such as for example a thrust spring ensuring contact of the magnetic field emitter element on the thrust plate;
  • the first portion of the magnetic field emitting element has a section in the shape of a semicircle
  • the invention also applies to other types of section such as square, rectangle, triangular sections, semi-oval or any shape. The same applies to all of the sections of the elements constituting the magnetic field emitting element;
  • the invention also applies to a different number of probes, a single probe or more than two and to any detector capable of measuring the orientation of the magnetic field; - although here the first portion and the second portion of the magnetic field emitting element are assembled to each other by gluing, the invention also applies to other assembly methods such as the welding or screwing; - although here, four adjacent magnetic sub-elements have been described arranged so that their junction planes have an angular offset of fifteen, thirty, forty-five or ninety degrees and whose planes of junction both include the first direction, the invention also applies to a magnetic field emitting element comprising a number different sub-elements in which two adjacent sub-elements whose junction planes have a different angular offset, strictly greater than zero and/or which do not contain the first direction; - although here the grooves are made on the outer surfaces of the magnetic sub-elements to cooperate with a rib located on an
  • sheath is made by elastomer extrusion
  • the invention also applies to sheaths made of other materials and according to other processes such as for example a soft iron sheath reported by strapping;
  • the invention also applies to other means of connection of the first magnetic element to the frame and other arrangements of the first magnetic element such as for example a helical connection of the first magnetic element to the frame and a first magnetic element arranged to generate a radial magnetic field whose poles extend in a direction substantially parallel to the main direction;
  • the magnetic field emitter element is mounted movable relative to the frame and the detector element magnetic field is mounted fixed relative to the frame
  • the invention also applies to a magnetic field emitter element mounted fixed relative to the frame and a magnetic field detector element mounted movable relative to the frame;
  • poles of the magnetic field emitting element describe trajectories which lead them to perform a rotation around the first direction comprised between ninety and one hundred and eighty degrees
  • the invention also applies to poles which carry out a trajectory which causes them to carry out a rotation around the first direction of different amplitude such as for example strictly greater than zero degrees and strictly less than three hundred and sixty degrees;
  • the invention also applies to other methods of fixing the sensor to the brake such as for example the sticking or pinching;
  • the invention also applies to other types of induction measurement probes such as for example magnetoresistive or inductive probes;
  • the magnetic transmitter has been described in the form of two separate magnetic portions attached one on the other, the invention also applies to other embodiments of the magnetic transmitter such as example a magnetic transmitter made in the form of a monobloc element magnetized so that the poles describe a helix or either diametrically opposed;
  • the magnetic transmitter element comprises magnetic poles which extend along two helices
  • the invention also applies to other types of magnetic transmitter elements whose magnetic poles are arranged so that that the orientation of the magnetic field considered in the first plane evolves as a function of the distance separating the first plane from a first end of the magnetic field emitting element, such as for example a magnetic emitting element producing a magnetic field of which one of the poles would extend according to a sinusoidal path, in niche or of discrete complex form or not.

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Abstract

A position sensor (10) comprising a supporting structure (10) bearing two elements capable of translational movement relative to one another in a first direction (O20), namely a magnetic-field-emitting element (20) for generating a magnetic field (21), and a magnetic-field-detecting element (30, 31), the magnetic-field-emitting element (20) being arranged in such a way that an orientation of the magnetic field (21), which orientation is considered in a first plane (P) orthogonal to the first direction (O20), changes as a function of a distance (d22) separating the first plane (P) from a first end (22) of the magnetic-field-emitting element (20), the magnetic-field-detecting element (30, 31) being configured to produce a signal (30.1, 30.2) indicative of the orientation of the magnetic field (21). Brake and aircraft equipped with such a detector.

Description

CAPTEUR D' USURE DE GARNITURE DE FREIN BRAKE LINING WEAR SENSOR
La présente invention concerne le domaine des capteurs de déplacement linéaire, et plus particulièrement les capteurs de mesure d'usure des garnitures d'un frein d'aéronef . The present invention relates to the field of linear displacement sensors, and more particularly sensors for measuring wear of the linings of an aircraft brake.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION
Les freins de roues d'aéronefs modernes comprennent une pile de disques (également appelée puits de chaleur) comprenant des disques rotors liés en rotation à la roue et des freins stators liés en rotation à l'axe sur lequel la roue est montée pour pivoter. Ces disques sont pressés les uns contre les autres au moyen de pistons ou poussoirs, montés sur une couronne, pour générer par friction un couple de freinage propre à ralentir la roue. Les disques sont susceptibles de s'user à chaque freinage et il importe de connaître leur état d'usure pour prévoir leur remplacement. A cet égard, les freins sont généralement équipés d'au moins un témoin d'usure qui est monté coulissant dans un logement solidaire d'une partie fixe (par exemple la couronne portant les poussoirs) et qui est astreint à venir au contact de la face du disque sur lequel les poussoirs exercent leur effort, de sorte qu'il se déplace dans son logement au fur et à mesure de l'usure des disques. La position du témoin par rapport à son logement et à la partie fixe est donc indicative de l'état d'usure de la pile de disques. Pour donner un ordre de grandeur, les puits de chaleur sont changés typiquement après 2000 à 4000 atterrissages. Modern aircraft wheel brakes include a disc stack (also called a heat sink) comprising rotor discs rotatably linked to the wheel and stator brakes rotatably linked to the axle on which the wheel is mounted for rotation. These discs are pressed against each other by means of pistons or tappets, mounted on a crown, to generate by friction a braking torque capable of slowing down the wheel. The discs are liable to wear with each braking and it is important to know their state of wear in order to plan their replacement. In this respect, the brakes are generally fitted with at least one wear indicator which is slidably mounted in a housing secured to a fixed part (for example the crown carrying the pushers) and which is compelled to come into contact with the face of the disc on which the pushers exert their force, so that it moves in its housing as the discs wear. The position of the indicator relative to its housing and to the fixed part is therefore indicative of the state of wear of the stack of discs. To give an order of magnitude, the heat sinks are typically changed after 2000 to 4000 landings.
Avant remplacement, la pile de disques a perdu cinq à six centimètres d'épaisseur. Les opérateurs chargés de la maintenance vérifient régulièrement la position du témoin d'usure (typiquement à une fréquence hebdomadaire) pour vérifier l'état d'usure des disques, et procéder à leur remplacement par des disques neufs lorsque le témoin d'usure atteint une position d'usure maximale. Une telle vérification est fiable, mais elle ne permet pas d'estimer précisément l'usure des disques du frein inspecté et rend difficile tout suivi automatisé de l'usure des disques du frein. Pour améliorer le suivi des freins en service, il a été proposé dans le document FR3068098 de réaliser une capture d'une image du témoin d'usure et de procéder à une analyse automatique de l'image acquise pour évaluer l'usure des freins. Un tel procédé requiert cependant de réaliser une capture d'image manuelle du témoin d'usure. Before replacement, the stack of discs lost five to six centimeters in thickness. The operators in charge of maintenance regularly check the position of the wear indicator (typically on a weekly basis) to check the state of wear of the discs, and replace them with new discs when the wear indicator reaches a maximum wear position. Such a This verification is reliable, but it does not make it possible to precisely estimate the wear of the brake discs of the inspected brake and makes any automated monitoring of the wear of the brake discs difficult. To improve the monitoring of the brakes in service, it has been proposed in the document FR3068098 to capture an image of the wear indicator and to carry out an automatic analysis of the image acquired to evaluate the wear of the brakes. Such a method, however, requires manual image capture of the wear indicator.
OBJET DE L'INVENTION OBJECT OF THE INVENTION
L'invention a notamment pour but de faciliter les opérations d'évaluation de l'usure d'une pile de disques de frein. RESUME DE L'INVENTION The object of the invention is in particular to facilitate the operations for evaluating the wear of a stack of brake discs. SUMMARY OF THE INVENTION
A cet effet, on prévoit, un capteur de position comprenant un bâti portant deux éléments mobiles en translation l'un par rapport à l'autre selon une première direction, à savoir un élément émetteur de champ magnétique pour générer un champ magnétique, et un élément détecteur de champ magnétique, l'élément émetteur de champ magnétique étant agencé de manière à ce qu'une orientation du champ magnétique considérée dans un premier plan orthogonal à la première direction évolue en fonction d'une distance séparant le premier plan d'une première extrémité de l'élément émetteur de champ magnétique. L'élément détecteur de champ magnétique est configuré pour produire un signal représentatif de l'orientation du champ magnétique. On obtient ainsi un capteur de déplacement linéaire sans contact entre l'élément mobile et l'élément de référence ce qui le rend moins sensible aux vibrations.To this end, provision is made for a position sensor comprising a frame carrying two elements movable in translation relative to each other in a first direction, namely a magnetic field emitting element for generating a magnetic field, and a magnetic field detector element, the magnetic field emitter element being arranged so that an orientation of the magnetic field considered in a first plane orthogonal to the first direction changes according to a distance separating the first plane from a first end of the magnetic field emitting element. The magnetic field sensing element is configured to produce a signal representative of the orientation of the magnetic field. A linear displacement sensor without contact between the movable element and the reference element is thus obtained, which makes it less sensitive to vibrations.
Le capteur de l'invention exploite une lecture d'une orientation d'un champ magnétique plutôt qu'une mesure d'intensité ce qui permet d'améliorer la robustesse de la mesure vis-à-vis de la chaleur et de la variabilité du niveau d'induction liée à la production. The sensor of the invention uses a reading of an orientation of a magnetic field rather than a measurement intensity, which makes it possible to improve the robustness of the measurement with respect to heat and the variability of the level of induction linked to production.
On obtient un dispositif robuste, car dénué de dispositif mécanique de conversion du déplacement linéaire de l'élément mobile, lorsque l'orientation du champ magnétique considérée dans un premier plan orthogonal à la première direction évolue en fonction d'une distance séparant le premier plan d'une première extrémité de l'élément émetteur de champ magnétique. A robust device is obtained, since it has no mechanical device for converting the linear displacement of the mobile element, when the orientation of the magnetic field considered in a first plane orthogonal to the first direction changes as a function of a distance separating the first plane of a first end of the magnetic field emitting element.
La précision du capteur est améliorée lorsque l'élément émetteur de champ magnétique possède un pôle magnétique qui s'étend en hélice autour de la première direction.Sensor accuracy is improved when the magnetic field emitting element has a magnetic pole that extends helically around the first direction.
Il n'est pas nécessaire de réaliser une lecture permanente du capteur lorsque le pôle magnétique s'étend selon un angle strictement inférieur à trois-cent soixante degrés autour de la première direction entre deux extrémités de l'élément émetteur de champ magnétique. It is not necessary to carry out a permanent reading of the sensor when the magnetic pole extends according to an angle strictly less than three hundred and sixty degrees around the first direction between two ends of the magnetic field emitting element.
Avantageusement, l'élément émetteur de champ magnétique comprend une première portion de polarité Nord s'étendant en hélice autour de la première direction longitudinale et une deuxième portion de polarité Sud s'étendant en hélice autour de la première direction. Advantageously, the magnetic field emitting element comprises a first portion of North polarity extending helically around the first longitudinal direction and a second portion of South polarity extending helically around the first direction.
La réalisation de l'élément émetteur de champ magnétique est facilitée lorsque l'élément émetteur de champ magnétique comprend une pluralité de sous-éléments magnétiques présentant chacun un pôle Sud et un pôle Nord qui s'étendent de part et d'autre de la première direction longitudinale, et dans lequel des pôles de même polarité de deux sous-éléments magnétiques adjacents présentent un décalage angulaire non nul mesuré autour de la première direction. The production of the magnetic field emitter element is facilitated when the magnetic field emitter element comprises a plurality of magnetic sub-elements each having a South pole and a North pole which extend on either side of the first longitudinal direction, and in which poles of the same polarity of two adjacent magnetic sub-elements have a non-zero angular offset measured around the first direction.
Le positionnement relatif de deux sous-éléments magnétiques adjacents est facilité lorsque les sous- éléments magnétiques comprennent au moins une rainure ou une pluralité de rainures. The relative positioning of two adjacent magnetic sub-elements is facilitated when the magnetic sub-elements comprise at least one groove or a plurality of grooves.
Avantageusement, au moins une rainure est sur une surface extérieure du sous-élément. Advantageously, at least one groove is on an outer surface of the sub-element.
La fabrication du capteur est particulièrement rapide lorsque l'élément émetteur de champ magnétique comprend un fourreau tubulaire qui possède une surface intérieure présentant une nervure agencée pour coopérer avec la rainure. La fabrication est particulièrement économique lorsque le fourreau est en forme de cylindre droit et les sous-éléments magnétiques sont des portions de cylindre dont la surface extérieure est rainurée. The manufacture of the sensor is particularly rapid when the magnetic field emitter element comprises a tubular sheath which has an inner surface having a rib arranged to cooperate with the groove. The manufacture is particularly economical when the sheath is in the form of a straight cylinder and the magnetic sub-elements are cylinder portions whose outer surface is grooved.
La précision de mesure est améliorée lorsque l'élément détecteur de champ magnétique comprend une première sonde magnétique pour mesurer une orientation du champ magnétique selon une deuxième direction et une deuxième sonde magnétique pour mesurer une orientation du champ magnétique selon une troisième direction. The measurement precision is improved when the magnetic field detector element comprises a first magnetic probe for measuring an orientation of the magnetic field along a second direction and a second magnetic probe for measuring an orientation of the magnetic field along a third direction.
Le traitement d' information est facilité lorsque la première direction et/ou la deuxième direction est orthogonale à la troisième direction. Préférentiellement, l'élément émetteur de champ magnétique est monté coulissant relativement au bâti et l'élément détecteur de champ magnétique est monté fixe par rapport au bâti. Information processing is facilitated when the first direction and/or the second direction is orthogonal to the third direction. Preferably, the magnetic field emitter element is slidably mounted relative to the frame and the magnetic field detector element is mounted fixed relative to the frame.
L'invention concerne également un frein d'une roue comprenant une garniture de frein et un capteur du type précité et dans lequel l'un de l'élément émetteur de champ magnétique et de l'élément détecteur de champ magnétique est fonctionnellement relié à la garniture de frein. The invention also relates to a wheel brake comprising a brake lining and a sensor of the aforementioned type and in which one of the field emitting element magnet and the magnetic field sensing element is operatively connected to the brake lining.
L'invention concerne en outre un aéronef comprenant un tel dispositif de freinage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers et non limitatif de 1'invention. The invention further relates to an aircraft comprising such a braking device. Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of particular and non-limiting embodiments of the invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS II sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Reference will be made to the attached drawings, among which:
La figure 1 est une vue schématique partielle en perspective d'un dispositif de freinage d'une roue d'aéronef selon l'invention ; La figure 2 est une vue schématique partielle en perspective d'un capteur de position du dispositif de freinage ; FIG. 1 is a partial schematic perspective view of a device for braking an aircraft wheel according to the invention; Figure 2 is a partial schematic perspective view of a position sensor of the braking device;
La figure 3 est une vue schématique en perspective d'un élément émetteur de champ magnétique du capteur de position selon un premier mode de réalisation de l'invention ; FIG. 3 is a schematic perspective view of a magnetic field emitting element of the position sensor according to a first embodiment of the invention;
La figure 4 est une vue schématique en perspective de l'orientation des pôles de l'élément magnétique de la figure 3 ; Figure 4 is a schematic perspective view of the orientation of the poles of the magnetic element of Figure 3;
La figure 5 est une vue schématique éclatée en perspective d'un élément émetteur de champ magnétique du capteur de position selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; FIG. 5 is a schematic exploded perspective view of a magnetic field emitter element of the position sensor according to a second embodiment of the invention;
La figure 6 est une vue en coupe des sous-éléments magnétiques d'un élément émetteur de champ magnétique du capteur de position selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; La figure 7 est une vue schématique éclatée en perspective d'un élément émetteur de champ magnétique du capteur de position selon le troisième mode de réalisation de l'invention ; La figure 8 est une vue schématique en perspective d'un élément émetteur de champ magnétique du capteur de position selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ;FIG. 6 is a sectional view of the magnetic sub-elements of a magnetic field emitting element of the position sensor according to a third embodiment of the invention; FIG. 7 is a schematic exploded perspective view of a magnetic field emitter element of the position sensor according to the third embodiment of the invention; FIG. 8 is a schematic perspective view of a magnetic field emitting element of the position sensor according to a fourth embodiment of the invention;
La figure 9 est une vue schématique éclatée en perspective d'un élément émetteur de champ magnétique du capteur de position selon le quatrième mode de réalisation de 1'invention. FIG. 9 is a schematic exploded perspective view of a magnetic field emitting element of the position sensor according to the fourth embodiment of the invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'invention est ici décrite en application à une roue d'aéronef montée à l'extrémité d'un atterrisseur, ladite roue comprenant un moyeu agencé pour pivoter sur un axeDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention is described here in application to an aircraft wheel mounted at the end of a landing gear, said wheel comprising a hub arranged to pivot on an axis
(fusée ou essieu) solidaire de l'atterrisseur et une jante reliée au moyeu par un voile et agencée pour porter un pneumatique. (rocket or axle) secured to the undercarriage and a rim connected to the hub by a web and arranged to carry a tire.
En référence à la figure 1, un frein 1 typique de roue d'aéronef comporte un tube de torsion, lié en rotation par rapport à l'axe, sur lequel est montée une pile de disques (ou puit de chaleur) 2 comportant des disques stators 2A liés en rotation au tube de torsion et des disques rotors 2B liés en rotation à la jante de la roue. Les disques 2A, 2B sont munis de garnitures de freinage. La pile de disques s'étend entre une couronne hydraulique 3, fixée à une extrémité du tube de torsion, et une plaque arrière fixée à l'autre extrémité du tube de torsion. La couronne hydraulique 3 porte des pistons 4 qui exercent une poussée sur une plaque de poussée 5 qui est en appui axial sur la pile de disques 2 et qui répartit la poussée ainsi exercée sur toute la surface frontale de la pile de disques 2. Cet agencement bien connu ne sera pas décrit plus en détail et on notera que l'invention est également applicable à un dispositif de freinage électromécanique. Referring to Figure 1, a typical aircraft wheel brake 1 comprises a torsion tube, connected in rotation with respect to the axis, on which is mounted a stack of discs (or heat sink) 2 comprising discs 2A stators connected in rotation to the torque tube and rotor disks 2B connected in rotation to the rim of the wheel. Discs 2A, 2B are fitted with brake linings. The stack of discs extends between a hydraulic crown 3, fixed to one end of the torque tube, and a rear plate fixed to the other end of the torque tube. The hydraulic crown 3 carries pistons 4 which exert a thrust on a thrust plate 5 which bears axially on the stack of discs 2 and which distributes the thrust thus exerted over the entire front surface of the stack of discs 2. This well-known arrangement will not be described in more detail and it will be noted that the invention is also applicable to an electromechanical braking device.
Comme visible en figure 2, le frein 1 est équipé d'un capteur 10, de type linéaire magnétique, comprenant un bâti 11 sensiblement cylindrique d'axe longitudinal 011. Une oreille 13 du bâti 11 est traversée par une vis engagée dans un taraudage de la couronne hydraulique 3 de telle manière qu'une première face 12 de l'oreille 13 soit appliquée contre la couronne hydraulique 3. As visible in FIG. 2, the brake 1 is equipped with a sensor 10, of the magnetic linear type, comprising a substantially cylindrical frame 11 with a longitudinal axis 011. A lug 13 of the frame 11 is traversed by a screw engaged in a thread of the hydraulic crown 3 in such a way that a first face 12 of the lug 13 is applied against the hydraulic crown 3.
Le capteur 10 comprend un premier élément constitué ici d'une tige magnétique 20 qui est reçu dans un alésage 14 du bâti 11 et s'étend selon une première direction 020 sensiblement parallèle à l'axe 011. La tige magnétique 20 génère un champ magnétique 21 radial et est montée à coulissement relativement au bâti 11 selon la première direction 020. La tige magnétique 20 comprend une première extrémité 22 reliée à la plaque de poussée 6 par un pivot 23 d'axe orthogonal à la direction 020, ce qui bloque une rotation de la tige magnétique 20 autour de la direction 020. La deuxième extrémité 24 de la tige magnétique 20 est libre. Comme visible en figure 3, la tige magnétique 20 est en forme de cylindre droit et présente une première portion longitudinale 25 magnétique et une deuxième portion longitudinale 26 magnétique. The sensor 10 comprises a first element consisting here of a magnetic rod 20 which is received in a bore 14 of the frame 11 and extends along a first direction 020 substantially parallel to the axis 011. The magnetic rod 20 generates a magnetic field 21 radial and is slidably mounted relative to the frame 11 in the first direction 020. The magnetic rod 20 comprises a first end 22 connected to the thrust plate 6 by a pivot 23 with an axis orthogonal to the direction 020, which blocks a rotation of the magnetic rod 20 around the direction 020. The second end 24 of the magnetic rod 20 is free. As can be seen in FIG. 3, the magnetic rod 20 is in the shape of a right cylinder and has a first longitudinal portion 25 magnetic and a second longitudinal portion 26 magnetic.
La première portion longitudinale 25 est de polarité Nord s'étend en hélice autour de la direction 020. The first longitudinal portion 25 is of North polarity and extends helically around the 020 direction.
La deuxième portion longitudinale 26 est de polarité Sud et s'étend en hélice autour de la direction 020. Le premier élément magnétique 20 est obtenu à partir d'un cylindre de matériau ferromagnétique non aimanté aux caractéristiques isotrope qui est introduit dans un aimanteur dont les pièces polaires s'étendent en hélice. The second longitudinal portion 26 is of South polarity and extends in a helix around the direction 020. The first magnetic element 20 is obtained from a cylinder of non-magnetized ferromagnetic material with characteristics isotropic which is introduced into a magnetizer whose pole pieces extend helically.
De cette façon, le champ magnétique 21 généré par le premier élément magnétique 20 comprend un pôle Sud qui s'étend le long d'une hélice 27 autour de la direction O20et selon un angle de cent-quatre-vingt degrés autour de la direction 020 entre la première extrémité 22 et la deuxième extrémité 24 de la tige magnétique 20. Le pôle Nord du champ magnétique 21 s'étend selon une hélice 28 autour de la direction 020 et selon un angle de cent- quatre-vingt degrés autour de la direction 020 entre la première extrémité 22 et la deuxième extrémité 24. In this way, the magnetic field 21 generated by the first magnetic element 20 comprises a South pole which extends along a helix 27 around the direction O20 and at an angle of one hundred and eighty degrees around the direction O20 between the first end 22 and the second end 24 of the magnetic rod 20. The North pole of the magnetic field 21 extends along a helix 28 around the direction 020 and at an angle of one hundred and eighty degrees around the direction 020 between the first end 22 and the second end 24.
Ainsi, l'orientation du champ magnétique 21 considérée dans le plan P orthogonal à la direction 020 évolue en fonction de la distance då2 séparant le plan P de la première extrémité 22. Thus, the orientation of the magnetic field 21 considered in the plane P orthogonal to the direction 020 evolves according to the distance då2 separating the plane P from the first end 22.
Le bâti 11 comprend un élément de détection magnétique comportant une première sonde magnétique 30 de type à effet Hall et une deuxième sonde magnétique 31 de type à effet Hall qui sont positionnées dans un même plan de mesure Pm, ici une deuxième face 15 du bâti 11 opposée à la première face 12. La deuxième sonde 31 est positionnée dans le plan Pm de manière à correspondre à une image de la première sonde 30 selon une rotation d'axe 011 et d'amplitude de quatre-vingt-dix degrés. La première sonde 30 mesure le champ magnétique 21 selon une deuxième direction 030 comprise dans le plan de mesure Pm et qui est orthogonale à la première direction 020. La deuxième sonde 31 mesure le champ magnétique 21 selon une troisième direction 031 comprise dans le plan de mesure Pm et qui est orthogonale à la première direction 020 et à la deuxième direction 030. La première sonde 30 et la deuxième sonde 31 sont reliées à une unité de contrôle 90 d'un aéronef 91. L'unité de contrôle 90 comprend un module de mémoire 92, un module de traitement 93 et un afficheur 94. L'unité de contrôle 90 comprend par exemple un processeur formant le module de traitement 93 et le module de mémoire 92 contient des programmes informatiques dont l'exécution par le module de traitement 93 permettent le fonctionnement de l'unité de contrôle. Le module de mémoire 92 contient en outre une bibliothèque de données 95 qui associe des couples de valeurs du champ magnétique 21 selon la deuxième direction 030 et la troisième direction 031 avec une orientation angulaire du champ magnétique 21 autour de la première direction 020 et une position de la tige magnétique 20 par rapport au bâti 11. The frame 11 comprises a magnetic detection element comprising a first magnetic probe 30 of the Hall effect type and a second magnetic probe 31 of the Hall effect type which are positioned in the same measurement plane Pm, here a second face 15 of the frame 11 opposite the first face 12. The second probe 31 is positioned in the plane Pm so as to correspond to an image of the first probe 30 according to a rotation of axis 011 and of amplitude of ninety degrees. The first probe 30 measures the magnetic field 21 along a second direction 030 included in the measurement plane Pm and which is orthogonal to the first direction 020. The second probe 31 measures the magnetic field 21 along a third direction 031 included in the plane of measures Pm and which is orthogonal to the first direction 020 and to the second direction 030. The first probe 30 and the second probe 31 are connected to a control unit 90 of an aircraft 91. The control unit 90 comprises a memory module 92, a processing module 93 and a display 94. The control unit control 90 comprises for example a processor forming the processing module 93 and the memory module 92 contains computer programs whose execution by the processing module 93 allows the operation of the control unit. The memory module 92 also contains a data library 95 which associates pairs of values of the magnetic field 21 according to the second direction 030 and the third direction 031 with an angular orientation of the magnetic field 21 around the first direction 020 and a position of the magnetic rod 20 with respect to the frame 11.
En fonctionnement, lorsque l'on souhaite déterminer l'état d'usure des garnitures de freinage du frein 1, on commande une sortie des pistons 4 de manière à ce que la plaque de poussée 6 se déplace pour presser la pile de disques 2 contre la plaque arrière. La tige magnétique 20 se déplace avec la plaque de poussée 6 à laquelle elle est attachée. Le module de traitement 93 lit alors une première mesure 30.1 d'orientation du champ magnétique 21 selon la deuxième direction 030 et une deuxième mesure 31.1 d'orientation du champ magnétique 21 selon la troisième direction 031. Le couple de mesures 30.1 et 30.2 constitue un signal représentatif de l'orientation du champ magnétique 21 . Le module de traitement 93 consulte la bibliothèque 95 afin de déterminer l'orientation angulaire du champ magnétique 21 autour de la première direction 020 qui est associée au couple de valeurs formé par la première mesure 30.1 et la deuxième mesure 31.1. Le module de traitement 93 en déduit alors un déplacement de la tige magnétique 20 selon la première direction 020 et, ainsi, une valeur d'usure de la garniture de freinage de la pile de disques 2. On obtient ainsi une mesure fiable et rapide d'un état d'usure des garnitures de la pile de disques 2 du frein 1 sans qu'il soit requis de réaliser une intervention manuelle sur le frein 1. In operation, when it is desired to determine the state of wear of the brake linings of brake 1, an extension of the pistons 4 is controlled so that the thrust plate 6 moves to press the stack of discs 2 against the back plate. The magnetic rod 20 moves with the push plate 6 to which it is attached. The processing module 93 then reads a first measurement 30.1 of the orientation of the magnetic field 21 along the second direction 030 and a second measurement 31.1 of the orientation of the magnetic field 21 along the third direction 031. The pair of measurements 30.1 and 30.2 constitutes a signal representative of the orientation of the magnetic field 21 . The processing module 93 consults the library 95 in order to determine the angular orientation of the magnetic field 21 around the first direction 020 which is associated with the pair of values formed by the first measurement 30.1 and the second measure 31.1. The processing module 93 then deduces therefrom a displacement of the magnetic rod 20 in the first direction 020 and, thus, a wear value of the brake lining of the stack of discs 2. A reliable and rapid measurement of a state of wear of the linings of the stack of discs 2 of the brake 1 without it being necessary to carry out a manual intervention on the brake 1.
Les éléments similaires ou analogues à ceux précédemment décrits porteront une référence numérique identique à ceux- ci dans la description qui suit des deuxième, troisième et quatrième modes de réalisation de l'invention. Elements similar or analogous to those previously described will bear a numerical reference identical to these in the following description of the second, third and fourth embodiments of the invention.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention représenté en figure 5, le premier élément magnétique 20 comprend une pluralité d'aimants formant des sous-éléments magnétiques 40 parmi lesquels un premier sous-élément 41, un deuxième sous-élément 42, un troisième sous-élément 43 et un quatrième sous-élément 44. According to a second embodiment of the invention represented in FIG. 5, the first magnetic element 20 comprises a plurality of magnets forming magnetic sub-elements 40 among which a first sub-element 41, a second sub-element 42, a third sub-element 43 and a fourth sub-element 44.
Le premier sous-élément 41 est en forme de cylindre droit qui s'étend selon la première direction 020 et comprend une première portion 41.1 magnétique et une deuxième portion 41.2 magnétique situées de part et d'autre d'un deuxième plan P41. La portion 41.1 est polarisée de manière à présenter un pôle Nord 41.3 qui s'étend selon une génératrice 41.4 de la portion 41.1 et qui est située dans un troisième plan P3 orthogonal au deuxième plan P41 et qui contient la première direction 020. De manière homologue, la portion 41.2 est elle aussi en forme de demi- cylindre droit et est polarisée de manière à présenter un pôle Sud 41.5 qui s'étend selon une génératrice 41.6 de la portion 41.4 et qui est située dans le troisième plan P3. Le deuxième sous-élément 42, le troisième sous-élément 43 et le quatrième sous-élément 44 sont identiques au premier sous-élément 41. Le deuxième sous-élément 42 possède un plan P42 de de part et d'autre duquel s'étendent une portion 42.1 polarisée Nord et une portion 42.2 polarisée Sud. Le troisième sous-élément 43 possède un plan P43 de part et d'autre duquel s'étendent une portion 43.1 polarisée Nord et une portion 43.2 polarisée Sud. Le quatrième sous-élément 44 possède un sixième plan P44 de part et d'autre duquel s'étendent une portion 44.1 polarisée Nord et une portion 44.2 polarisée Sud. The first sub-element 41 is in the form of a right cylinder which extends along the first direction O20 and comprises a first magnetic portion 41.1 and a second magnetic portion 41.2 located on either side of a second plane P41. The portion 41.1 is polarized so as to present a North pole 41.3 which extends along a generatrix 41.4 of the portion 41.1 and which is located in a third plane P3 orthogonal to the second plane P41 and which contains the first direction 020. In a homologous manner , the portion 41.2 is also in the shape of a right half-cylinder and is polarized so as to present a South pole 41.5 which extends along a generatrix 41.6 of the portion 41.4 and which is located in the third plane P3. The second sub-element 42, the third sub-element 43 and the fourth sub-element 44 are identical to the first sub-element 41. The second sub-element 42 has a plane P42 on either side of which extend a North polarized portion 42.1 and a South polarized portion 42.2. The third sub-element 43 has a plane P43 on either side of which extend a North polarized portion 43.1 and a South polarized portion 43.2. The fourth sub-element 44 has a sixth plane P44 on either side of which extend a North polarized portion 44.1 and a South polarized portion 44.2.
Le deuxième sous-élément 42 est agencé relativement au premier sous-élément 41 de manière à ce que le quatrième plan P42 forme un premier angle al de trente degrés dans un sens positif avec le deuxième plan P41. Le troisième sous-élément 43 est agencé relativement au deuxième sous- élément 42 de manière à ce que le cinquième plan P43 forme un deuxième angle a2 de trente degrés dans un sens positif avec le cinquième plan P43. Le quatrième sous-élément 44 est agencé relativement au troisième sous-élément 43 de manière à ce que le quatrième plan P42 forme un troisième angle a3 de trente degrés dans un sens positif avec le sixième plan P44. The second sub-element 42 is arranged relative to the first sub-element 41 so that the fourth plane P42 forms a first angle a1 of thirty degrees in a positive direction with the second plane P41. The third sub-element 43 is arranged relative to the second sub-element 42 so that the fifth plane P43 forms a second angle a2 of thirty degrees in a positive direction with the fifth plane P43. The fourth sub-element 44 is arranged relative to the third sub-element 43 so that the fourth plane P42 forms a third angle a3 of thirty degrees in a positive direction with the sixth plane P44.
Ainsi, les pôles Sud et Nord de chacun des sous-éléments 41 à 44 s'étendent de part et d'autre de la première direction 020. Les pôles de même polarité de deux sous- éléments 41 à 44 adjacents présentent un décalage angulaire de trente degrés mesuré autour de la troisième direction. Les interactions des champs magnétiques générés par les pôles des sous-éléments adjacents au niveau des interfaces des sous-éléments 41 à 44 aboutissent à un champ magnétique 21 généré par la tige magnétique 20 dont le pôle Sud s'étend selon une hélice 27 autour de la première direction 020 sur un angle de quatre-vingt-dix degrés autour de la première direction 020 entre la première extrémité 22 et la deuxième extrémité 24 du premier élément 20. Le pôle Nord du champ magnétique 21 s'étend également selon une hélice 28 autour de la première direction O20sur un angle de quatre-vingt-dix degrés autour de la première direction 020 entre la première extrémité 22 et la deuxième extrémité 24. Thus, the South and North poles of each of the sub-elements 41 to 44 extend on either side of the first direction 020. The poles of the same polarity of two adjacent sub-elements 41 to 44 have an angular offset of thirty degrees measured around the third direction. The interactions of the magnetic fields generated by the poles of the adjacent sub-elements at the interfaces of the sub-elements 41 to 44 result in a magnetic field 21 generated by the magnetic rod 20 whose South pole extends according to a helix 27 around the first direction 020 over an angle of ninety degrees around the first direction 020 between the first end 22 and the second end 24 of the first element 20. The North pole of the magnetic field 21 also extends according to a helix 28 around the first direction O20 over an angle of ninety degrees around the first direction O20 between the first end 22 and the second end 24.
Selon un troisième mode de réalisation de l'invention représenté en figure 6, le premier sous-élément 41 comprend une rainure 51, ici de section 51.1 triangulaire, réalisée dans la partie courbe 25.2 et qui s'étend selon la génératrice 41.6 qui est située dans le troisième plan P3. La rainure 51 est réalisée sur une surface extérieure 41.9 du premier sous-élément 41. According to a third embodiment of the invention shown in Figure 6, the first sub-element 41 comprises a groove 51, here of triangular section 51.1, made in the curved part 25.2 and which extends along the generatrix 41.6 which is located in the third plane P3. The groove 51 is made on an outer surface 41.9 of the first sub-element 41.
Le deuxième sous-élément 42 comprend une rainure 52 identique à la rainure 51. La rainure 52 s'étend selon une génératrice 42.5 qui réalise un angle bΐ de trente degrés dans un sens négatif par rapport au troisième plan P3. La rainure 52 est réalisée sur une surface extérieure 42.9 du deuxième sous-élément 42. The second sub-element 42 comprises a groove 52 identical to the groove 51. The groove 52 extends along a generatrix 42.5 which produces an angle bΐ of thirty degrees in a negative direction with respect to the third plane P3. The groove 52 is made on an outer surface 42.9 of the second sub-element 42.
Le troisième sous-élément 43 comprend une rainure 53 identique à la rainure 51. La rainure 53 s'étend selon une génératrice 43.5 qui réalise un angle b2 de soixante degrés dans un sens négatif par rapport au troisième plan P3. La rainure 53 est réalisée sur une surface extérieure 43.9 du troisième sous-élément 43. The third sub-element 43 comprises a groove 53 identical to the groove 51. The groove 53 extends along a generatrix 43.5 which forms an angle b2 of sixty degrees in a negative direction with respect to the third plane P3. The groove 53 is made on an outer surface 43.9 of the third sub-element 43.
Le quatrième sous-élément 44 comprend une rainure 54 identique à la rainure 51. La rainure 54 s'étend selon une génératrice 44.5 qui réalise un angle b3 de quatre-vingt- dix degrés dans un sens négatif par rapport au troisième plan P3. La rainure 54 est réalisée sur une surface extérieure 44.9 du quatrième sous-élément 44. Comme visible en figure 7, la tige magnétique 20 comprend également un fourreau tubulaire 60 qui possède une surface intérieure 61. La surface intérieure 61 présente une nervure 62 de section 63 triangulaire homologue à la section 51.1 et agencée pour coopérer avec les rainures 51, 52, 53 et 54. Un premier bouchon 64 et un deuxième bouchon 65 sont respectivement rapportés sur la première extrémité 66 et la deuxième extrémité 67 du fourreau 60. Dans ce type de montage, les sous-éléments 41 à 44 ne sont pas maintenus en contact l'un avec l'autre. Les interactions des champs magnétiques générés par les pôles des sous-éléments adjacents au niveau des interfaces des sous-éléments 41 à 44 aboutissent à un champ magnétique 21 généré par le premier élément magnétique 20 qui comprend un pôle Sud qui s'étend selon une hélice autour de la première direction 020. Le pôle Nord du champ magnétique 21 s'étend selon une hélice autour de la première direction 020. The fourth sub-element 44 comprises a groove 54 identical to the groove 51. The groove 54 extends along a generator 44.5 which produces an angle b3 of ninety degrees in a negative direction with respect to the third plane P3. The groove 54 is made on an outer surface 44.9 of the fourth sub-element 44. As visible in FIG. 7, the magnetic rod 20 also comprises a tubular sheath 60 which has an inner surface 61. The inner surface 61 has a rib 62 of 63 triangular homologous to section 51.1 and arranged to cooperate with the grooves 51, 52, 53 and 54. A first plug 64 and a second plug 65 are respectively attached to the first end 66 and the second end 67 of the sheath 60. In this type of assembly, the sub-elements 41 to 44 are not kept in contact with each other. The interactions of the magnetic fields generated by the poles of the adjacent sub-elements at the interfaces of the sub-elements 41 to 44 lead to a magnetic field 21 generated by the first magnetic element 20 which comprises a South pole which extends according to a helix around the first direction 020. The North pole of the magnetic field 21 extends according to a helix around the first direction 020.
Un quatrième mode de réalisation de l'invention va être à présent décrit en référence aux figures 1, 2, 8 et 9. L'invention est ici décrite en application à une roue d'aéronef montée à l'extrémité d'un atterrisseur, ladite roue comprenant un moyeu agencé pour pivoter sur un axe (fusée ou essieu) solidaire de l'atterrisseur et une jante reliée au moyeu par un voile et agencée pour porter un pneumatique. En référence à la figure 1, un frein 1 typique de roue d'aéronef comporte un tube de torsion, lié en rotation par rapport à l'axe, sur lequel est montée une pile de disques (ou puit de chaleur) 2 comportant des disques stators 2A liés en rotation au tube de torsion et des disques rotors 2B liés en rotation à la jante de la roue. Les disques 2A, 2B sont munis de garnitures de freinage. La pile de disques s'étend entre une roue dentelée hydraulique 3, fixée à une extrémité du tube de torsion, et une plaque arrière fixée à l'autre extrémité du tube de torsion. La roue dentelée hydraulique 3 porte des pistons 4 qui exercent une poussée sur une plaque de poussée 5 qui est en appui axial sur la pile de disques 2 et qui répartit la poussée ainsi exercée sur toute la surface frontale de la pile de disques 2. Cet agencement bien connu ne sera pas décrit plus en détail et on notera que l'invention est également applicable à un dispositif de freinage électromécanique. A fourth embodiment of the invention will now be described with reference to FIGS. 1, 2, 8 and 9. The invention is here described in application to an aircraft wheel mounted at the end of a landing gear, said wheel comprising a hub arranged to pivot on an axle (rocket or axle) secured to the undercarriage and a rim connected to the hub by a web and arranged to carry a tire. Referring to Figure 1, a typical aircraft wheel brake 1 comprises a torsion tube, connected in rotation with respect to the axis, on which is mounted a stack of discs (or heat sink) 2 comprising discs 2A stators connected in rotation to the torque tube and rotor disks 2B connected in rotation to the rim of the wheel. Discs 2A, 2B are fitted with brake linings. The disc stack extends between a hydraulic sprocket 3, attached to one end of the torque tube, and a back plate attached to the other end of the torque tube. The hydraulic toothed wheel 3 carries pistons 4 which exert a thrust on a thrust plate 5 which bears axially on the stack of discs 2 and which distributes the thrust thus exerted over the entire front surface of the stack of discs 2. This well-known arrangement will not be described in more detail and it will be noted that the invention is also applicable to an electromechanical braking device.
Comme visible en figure 2, le frein 1 est équipé d'un capteur 10, de type linéaire magnétique, comprenant un bâti 11 sensiblement cylindrique d'axe longitudinal 011. Une oreille 13 du bâti 11 est traversée par une vis engagée dans un taraudage de la roue dentelée hydraulique 3 de telle manière qu'une première face 12 de l'oreille 13 soit appliquée contre la roue dentelée hydraulique 3. Le capteur 10 comprend un premier élément constitué ici d'une tige magnétique 20 qui est reçu dans un alésage 14 du bâti 11 et s'étend selon une première direction 020 sensiblement parallèle à l'axe 011. La tige magnétique 20 génère un champ magnétique 21 radial et est montée à coulissement relativement au bâti 11 selon la première direction 020. La tige magnétique 20 comprend une première extrémité 22 reliée à la plaque de poussée 6 par un pivotAs visible in FIG. 2, the brake 1 is equipped with a sensor 10, of the magnetic linear type, comprising a substantially cylindrical frame 11 with a longitudinal axis 011. A lug 13 of the frame 11 is traversed by a screw engaged in a thread of the hydraulic toothed wheel 3 in such a way that a first face 12 of the ear 13 is applied against the hydraulic toothed wheel 3. The sensor 10 comprises a first element consisting here of a magnetic rod 20 which is received in a bore 14 of the frame 11 and extends along a first direction 020 substantially parallel to the axis 011. The magnetic rod 20 generates a radial magnetic field 21 and is slidably mounted relative to the frame 11 along the first direction 020. The magnetic rod 20 comprises a first end 22 connected to thrust plate 6 by a pivot
23 d'axe orthogonal à la direction 020, ce qui bloque une rotation de la tige magnétique 20 autour de la direction 020. La deuxième extrémité 24 de la tige magnétique 20 est libre. 23 with an axis orthogonal to the direction 020, which blocks a rotation of the magnetic rod 20 around the direction 020. The second end 24 of the magnetic rod 20 is free.
Dans ce quatrième mode de réalisation, en référence à la figure 9, le premier élément magnétique 20 comprend une pluralité de sous-éléments magnétiques 40 parmi lesquels un premier sous-élément 41, un deuxième sous-élément 42, un troisième sous-élément 43 et un quatrième sous-élémentIn this fourth embodiment, with reference to FIG. 9, the first magnetic element 20 comprises a plurality of magnetic sub-elements 40 among which a first sub-element 41, a second sub-element 42, a third sub-element 43 and a fourth sub-element
44. 44.
Comme visible à la figure 8, les sous-éléments magnétiques 41 à 44 sont par exemple réalisés à partir d'un manchon 70 en élastomère (ou tout autre matière amagnétique) extrudé autour d'un noyau 71 cylindrique composé d'une portion 72 de polarité Nord en forme de demi-cylindre rapportée sur une portion 73 de polarité Sud en forme de demi-cylindre. Le manchon 70 présente une surface extérieure 74 cannelée qui définit une pluralité de rainures 75. Les rainures 75 possèdent une section 76. L'ensemble constitué du manchon 70 et du noyau 71 est débité en tronçons qui forment respectivement le premier sous-élément 41, le deuxième sous-élément 42, le troisième sous-élément 43 et le quatrième sous-élément 44. Ainsi chaque sous-élément comporte un noyau entouré d'une bague en roue dentelée. Le noyau forme est un aimant alors que la bague forme un positionneur amagnétique. Le noyau est en forme de cylindre droit s'étendant selon la première direction 020 et la bague en roue dentelée entour le noyau en s'étendant coaxialement à celui-ci selon la première direction 020. Chaque noyau est représenté à la figure 8 comme s'il était constitué de deux pièces distinctes. Il s'agit là d'une représentation schématique pour faciliter la compréhension du fonctionnement du capteur. Dans les faits, chaque noyau est formé d'une seule pièce i.e. chaque noyau est d'un seul bloc. Du fait que le noyau est magnétique, il présente nécessairement deux pôles qui sont symbolisés schématiquement par deux portions différentes sur la figure 8. Le premier sous-élément 41 comprend ainsi une première portion 41.1 magnétique formant un pôle Nord et une deuxième portion 41.2 magnétique formant un pôle Sud situées de part et d'autre d'un deuxième plan P41. As visible in Figure 8, the magnetic sub-elements 41 to 44 are for example made from a sleeve 70 of elastomer (or any other non-magnetic material) extruded around a cylindrical core 71 composed of a portion 72 of North polarity in the shape of a half-cylinder attached to a portion 73 of South polarity in the shape of a half-cylinder. The sleeve 70 has a fluted outer surface 74 which defines a plurality of grooves 75. The grooves 75 have a section 76. The assembly consisting of the sleeve 70 and the core 71 is cut into sections which respectively form the first sub-element 41, the second sub-element 42, the third sub-element 43 and the fourth sub-element 44. Thus each sub-element comprises a core surrounded by a toothed wheel ring. The core forms a magnet while the ring forms an amagnetic positioner. The core is in the form of a straight cylinder extending along the first direction 020 and the toothed wheel ring surrounds the core, extending coaxially thereto along the first direction 020. Each core is shown in Figure 8 as if it were made up of two separate parts. This is a schematic representation to facilitate understanding of sensor operation. In fact, each core is formed from a single piece ie each core is from a single block. Because the core is magnetic, it necessarily has two poles which are symbolized schematically by two different portions in FIG. 8. The first sub-element 41 thus comprises a first magnetic portion 41.1 forming a North pole and a second magnetic portion 41.2 forming a South pole located on either side of a second plane P41.
Le deuxième sous-élément 42, le troisième sous-élément 43 et le quatrième sous-élément 44 sont identiques au premier sous-élément 41. Le deuxième sous-élément 42 possède un plan P42 de de part et d'autre duquel s'étendent une portion 42.1 polarisée Nord et une portion 42.2 polarisée Sud. Le troisième sous-élément 43 possède un plan P43 de part et d'autre duquel s'étendent une portion 43.1 polarisée Nord et une portion 43.2 polarisée Sud. Le quatrième sous-élément 44 possède un sixième plan P44 de part et d'autre duquel s'étendent une portion 44.1 polarisée Nord et une portion 44.2 polarisée Sud. Le deuxième sous-élément 42 est agencé relativement au premier sous-élément 41 de manière à ce que le quatrième plan P42 forme un premier angle al de trente degrés dans un sens positif avec le deuxième plan P41. Le troisième sous-élément 43 est agencé relativement au deuxième sous- élément 42 de manière à ce que le cinquième plan P43 forme un deuxième angle a2 de trente degrés dans un sens positif avec le cinquième plan P43. Le quatrième sous-élément 44 est agencé relativement au troisième sous-élément 43 de manière à ce que le quatrième plan P42 forme un troisième angle 3 de trente degrés dans un sens positif avec le sixième plan P44. The second sub-element 42, the third sub-element 43 and the fourth sub-element 44 are identical to the first sub-element 41. The second sub-element 42 has a plane P42 on either side of which extend a North polarized portion 42.1 and a South polarized portion 42.2. The third sub-element 43 has a plane P43 on either side of which extend a North polarized portion 43.1 and a South polarized portion 43.2. The fourth sub-element 44 has a sixth plane P44 on either side of which extend a North polarized portion 44.1 and a South polarized portion 44.2. The second sub-element 42 is arranged relative to the first sub-element 41 so that the fourth plane P42 forms a first angle a1 of thirty degrees in a positive direction with the second plane P41. The third sub-element 43 is arranged relative to the second sub-element 42 so that the fifth plane P43 forms a second angle a2 of thirty degrees in a positive direction. with the fifth plane P43. The fourth sub-element 44 is arranged relative to the third sub-element 43 so that the fourth plane P42 forms a third angle 3 of thirty degrees in a positive direction with the sixth plane P44.
Ainsi, les pôles Sud et Nord de chacun des sous-éléments 41 à 44 s'étendent de part et d'autre de la première direction 020. Les pôles de même polarité de deux sous- éléments 41 à 44 adjacents présentent un décalage angulaire de trente degrés mesuré autour de la troisième direction. Les interactions des champs magnétiques générés par les pôles des sous-éléments adjacents au niveau des interfaces des sous-éléments 41 à 44 aboutissent à un champ magnétique 21 généré par la tige magnétique 20 dont le pôle Sud s'étend selon une hélice 27 autour de la première direction 020 sur un angle de quatre-vingt-dix degrés autour de la première direction 020 entre la première extrémité 22 et la deuxième extrémité 24 du premier élément 20. Le pôle Nord du champ magnétique 21 s'étend également selon une hélice 28 autour de la première direction 020 sur un angle de quatre-vingt-dix degrés autour de la première direction 020 entre la première extrémité 22 et la deuxième extrémité 24. Thus, the South and North poles of each of the sub-elements 41 to 44 extend on either side of the first direction 020. The poles of the same polarity of two adjacent sub-elements 41 to 44 have an angular offset of thirty degrees measured around the third direction. The interactions of the magnetic fields generated by the poles of the adjacent sub-elements at the level of the interfaces of the sub-elements 41 to 44 result in a magnetic field 21 generated by the magnetic rod 20 whose South pole extends according to a helix 27 around the first direction 020 over an angle of ninety degrees around the first direction 020 between the first end 22 and the second end 24 of the first element 20. The North pole of the magnetic field 21 also extends along a helix 28 around the first direction 020 over a ninety degree angle around the first direction 020 between the first end 22 and the second end 24.
Encore une fois, chaque noyau des sous-éléments est d'un seul bloc c'est-à-dire que les deux portions de chaque noyau sont une seule et même pièce. La séparation symbolique de chaque noyau en deux portions n'est là que pour bien comprendre les phénomènes magnétiques au sein du capteur. Once again, each core of the sub-elements is a single block, that is to say that the two portions of each core are one and the same piece. The symbolic separation of each core into two portions is only there to fully understand the magnetic phenomena within the sensor.
Comme visible à la figure 9, la tige magnétique 20 comprend un fourreau tubulaire 60 qui possède une surface intérieure 61. La surface intérieure 61 présente une nervure 62 (comme par exemple une nervure de section 63 triangulaire), homologue à la section 76, et agencée pour coopérer avec les rainures 75. Un premier bouchon 64 et un deuxième bouchon 65 sont respectivement rapportés sur la première extrémité 66 et la deuxième extrémité 67 du fourreau 60. Comme visible en figure 9, le premier sous-élément 41 est engagé dans le fourreau 60 de manière à ce que le deuxième plan P41 soit orienté horizontalement (selon la représentation de la figure 8). L'une des rainures 75 du premier sous-élément 41 coopère avec la nervure 62 et bloque en rotation le premier sous-élément 41 autour de la première direction 020. Le deuxième sous-élément 42 est ensuite engagé dans le fourreau 60 de manière à ce que le quatrième plan P42 réalise un angle gΐ de quarante-cinq degrés avec le deuxième plan P41. L'une des rainures 75 du deuxième sous-élément 42 coopère avec la nervure 62 et bloque en rotation le deuxième sous-élément 42 autour de la première direction 020, garantissant ainsi le positionnement angulaire relatif entre le premier sous- élément 41 et le deuxième sous-élément 42. Le troisième sous-élément 43 et le quatrième sous-élément 44 sont eux aussi engagés dans le fourreau 60 de manière à ce que le cinquième plan P43 réalise un angle g2 de quatre-vingt-dix degrés avec le quatrième plan P42 et de manière à ce que le sixième plan P44 réalise un angle g3 de quarante-cinq degrés avec le cinquième plan P43. Les rainures 75 des troisième sous-élément 43 et quatrième sous-élément 44 coopèrent avec la nervure 62 et bloquent en rotation les troisième sous-élément 43 et quatrième sous-élément 44 autour de la première direction 020. Le premier bouchon 64 et le deuxième bouchon 65 sont respectivement rapportés sur la première extrémité 66 et la deuxième extrémité 67 du fourreau 60. As seen in Figure 9, the magnetic rod 20 comprises a tubular sheath 60 which has an inner surface 61. The inner surface 61 has a rib 62 (such as for example a rib of triangular section 63), homologous to the section 76, and arranged to cooperate with the grooves 75. A first plug 64 and a second plug 65 are respectively attached to the first end 66 and the second end 67 of the sleeve 60. As visible in figure 9, the first sub-element 41 is engaged in the sleeve 60 so that the second plane P41 is oriented horizontally (according to the representation of the figure 8). One of the grooves 75 of the first sub-element 41 cooperates with the rib 62 and blocks the first sub-element 41 in rotation around the first direction 020. The second sub-element 42 is then engaged in the sheath 60 so as to that the fourth plane P42 achieves an angle gΐ of forty-five degrees with the second plane P41. One of the grooves 75 of the second sub-element 42 cooperates with the rib 62 and blocks the second sub-element 42 in rotation around the first direction 020, thus guaranteeing the relative angular positioning between the first sub-element 41 and the second sub-element 42. The third sub-element 43 and the fourth sub-element 44 are also engaged in the sheath 60 so that the fifth plane P43 forms an angle g2 of ninety degrees with the fourth plane P42 and so that the sixth plane P44 achieves an angle g3 of forty-five degrees with the fifth plane P43. The grooves 75 of the third sub-element 43 and fourth sub-element 44 cooperate with the rib 62 and block the third sub-element 43 and fourth sub-element 44 in rotation around the first direction 020. The first stopper 64 and the second cap 65 are respectively attached to the first end 66 and the second end 67 of the sheath 60.
On obtient un champ magnétique 21 généré par le premier élément magnétique 20 qui comprend un pôle Sud qui s'étend selon une hélice autour de la première direction 020 et un pôle Nord qui s'étend également selon une hélice autour de la première direction 020. A magnetic field 21 is obtained generated by the first magnetic element 20 which comprises a South pole which extends according to a helix around the first direction 020 and a North pole which also extends according to a helix around the first direction 020.
Dans ce type de montage, les sous-éléments 41 à 44 ne sont pas maintenus en contact l'un avec l'autre. In this type of assembly, the sub-elements 41 to 44 are not kept in contact with each other.
En effet les sous-éléments 41 à 44 sont agencés dans le fourreau 60 les uns à la suite des autres. De manière naturelle, les sous-éléments 41 à 44 vont ainsi se répuiser les uns des autres. De la sorte les sous-éléments 41 à 44 se retrouvent espacés les uns des autres selon la première direction 020. Indeed the sub-elements 41 to 44 are arranged in the sheath 60 one after the other. Naturally, the sub-elements 41 to 44 will thus exhaust each other. In this way the sub-elements 41 to 44 are found spaced from each other in the first direction 020.
Dès lors, chaque sous-élément est bloqué en rotation autour de la première direction 020 dans le fourreau 60 de manière mécanique par la coopération de la nervure 62 avec les rainures 75. Par ailleurs, mis à part éventuellement pour les sous-éléments d'extrémité, les sous-éléments ne sont pas bloqués mécaniquement en translation le long de la première direction 020 vis-à-vis du fourreau 60 néanmoins l'interaction magnétique avec les sous-éléments adjacents limite cette translation. Therefore, each sub-element is locked in rotation around the first direction 020 in the sheath 60 mechanically by the cooperation of the rib 62 with the grooves 75. Moreover, possibly apart for the sub-elements of end, the sub-elements are not mechanically blocked in translation along the first direction 020 with respect to the sheath 60, however the magnetic interaction with the adjacent sub-elements limits this translation.
De la sorte, les sous-éléments ne sont pas en contact les uns avec les autres (le long de la première direction 020). Ceci permet de pouvoir plus aisément agencer les sous- éléments dans le fourreau 60. In this way, the sub-elements are not in contact with each other (along the first direction 020). This makes it easier to arrange the sub-elements in the sheath 60.
On a ainsi une discontinuité du premier élément magnétique Au moins un des sous-éléments d'extrémités est bloqué mécaniquement en translation, au moins selon un sens de translation, le long de la première direction 020 vis-à- vis du fourreau 60 de par la présence du bouchon qui lui est accolé. There is thus a discontinuity of the first magnetic element At least one of the end sub-elements is mechanically locked in translation, at least in one direction of translation, along the first direction 020 vis-à-vis the sheath 60 due to the presence of the plug which is attached to it.
Par exemple, au moins un des sous-éléments d'extrémités est bloqué mécaniquement en translation, selon un unique sens de translation, le long de la première direction 020 vis-à-vis du fourreau 60 de par la présence du bouchon qui lui est accolé (le bouchon bloquant simplement la translation lorsque le sous-élément d'extrémité arrive en butée contre lui). L'interaction magnétique avec le sous- élément qui lui est immédiatement adjacent va par ailleurs limiter sa translation le long de la première direction 020 vis-à-vis du fourreau 60 selon le deuxième sens de translation . For example, at least one of the end sub-elements is mechanically locked in translation, in a single direction of translation, along the first direction 020 vis-à-vis the sheath 60 by the presence of the plug which is attached to it. attached (the stopper simply blocking the translation when the end sub-element comes into abutment against it). The magnetic interaction with the sub-element which is immediately adjacent to it will moreover limit its translation along the first direction 020 with respect to the sheath 60 according to the second direction of translation.
Dans le cas présent, le sous-élément 41 est bloqué par le bouchon 64 et le sous-élément 44 par le bouchon 65. Ainsi aucun des sous-éléments n'est fixé ni au fourreau 60 ni aux sous-éléments adjacents. In the present case, the sub-element 41 is blocked by the plug 64 and the sub-element 44 by the plug 65. Thus none of the sub-elements is fixed either to the sheath 60 or to the adjacent sub-elements.
En variante, au moins un des sous-éléments d'extrémités est bloqué mécaniquement en translation, selon les deux sens de translation, le long de la première direction 020 vis-à-vis du fourreau 60 de par la présence du bouchon qui lui est accolé. Par exemple au moins un des deux sous- éléments d'extrémités est fixé au fourreau 60 de sorte à être solidaire du fourreau 60. Par exemple un des deux sous- éléments d'extrémité est fixé à l'un des bouchons du fourreau 60 par exemple par collage, vissage, soudage ... Par exemple, le sous-élément 41 est fixé au bouchon 64 et le sous-élément 44 au bouchon 65. En revanche aucun des autres sous-éléments n'est fixé ni au fourreau 60 ni aux sous-éléments adjacents. As a variant, at least one of the end sub-elements is mechanically blocked in translation, according to the two directions of translation, along the first direction 020 vis-à-vis the sheath 60 by the presence of the plug which is attached to it. attached. For example, at least one of the two end sub-elements is fixed to the sheath 60 so as to be secured to the sheath 60. For example, one of the two end sub-elements is fixed to one of the plugs of the sheath 60 by example by gluing, screwing, welding... For example, the sub-element 41 is fixed to the plug 64 and the sub-element 44 to the plug 65. On the other hand none of the other sub-elements is fixed neither to the sheath 60 nor to the adjacent sub-elements.
En référence à la figure 1, le bâti 11 comprend un élément de détection magnétique comportant une première sonde magnétique 30 de type à effet Hall et une deuxième sonde magnétique 31 de type à effet Hall qui sont positionnées dans un même plan de mesure Pm, ici une deuxième face 15 du bâti 11 opposée à la première face 12. La deuxième sonde 31 est positionnée dans le plan Pm de manière à correspondre à une image de la première sonde 30 selon une rotation d'axe 011 et d'amplitude de quatre-vingt-dix degrés. La première sonde 30 mesure le champ magnétique 21 selon une deuxième direction 030 comprise dans le plan de mesure Pm et qui est orthogonale à la première direction 020. La deuxième sonde 31 mesure le champ magnétique 21 selon une troisième direction 031 comprise dans le plan de mesure Pm et qui est orthogonale à la première direction 020 et à la deuxième direction 030. La première sonde 30 et la deuxième sonde 31 sont reliées à une unité de contrôle 90 d'un aéronef 91. L'unité de contrôle 90 comprend un module de mémoire 92, un module de traitement 93 et un afficheur 94. L'unité de contrôle 90 comprend par exemple un processeur formant le module de traitement 93 et le module de mémoire 92 contient des programmes informatiques dont l'exécution par le module de traitement 93 permettent le fonctionnement de l'unité de contrôle. Le module de mémoire 92 contient en outre une bibliothèque de données 95 qui associe des couples de valeurs du champ magnétique 21 selon la deuxième direction 030 et la troisième direction 031 avec une orientation angulaire du champ magnétique 21 autour de la première direction 020 et une position de la tige magnétique 20 par rapport au bâti 11. En fonctionnement, lorsque l'on souhaite déterminer l'état d'usure des garnitures de freinage du frein 1, on commande une sortie des pistons 4 de manière à ce que la plaque de poussée 6 se déplace pour presser la pile de disques 2 contre la plaque arrière. La tige magnétique 20 se déplace avec la plaque de poussée 6 à laquelle elle est attachée. Le module de traitement 93 lit alors une première mesure 30.1 d'orientation du champ magnétique 21 selon la deuxième direction 030 et une deuxième mesure 31.1 d'orientation du champ magnétique 21 selon la troisième direction 031. Le couple de mesures 30.1 et 30.2 constitue un signal représentatif de l'orientation du champ magnétique 21 . Le module de traitement 93 consulte la bibliothèque 95 afin de déterminer l'orientation angulaire du champ magnétique 21 autour de la première direction 020 qui est associée au couple de valeurs formé par la première mesure 30.1 et la deuxième mesure 31.1. Le module de traitement 93 en déduit alors un déplacement de la tige magnétique 20 selon la première direction 020 et, ainsi, une valeur d'usure de la garniture de freinage de la pile de disques 2. Referring to Figure 1, the frame 11 comprises a magnetic detection element comprising a first magnetic probe 30 of the Hall effect type and a second magnetic probe 31 of the Hall effect type which are positioned in the same measurement plane Pm, here a second face 15 of the frame 11 opposite the first face 12. The second probe 31 is positioned in the plane Pm so as to correspond to an image of the first probe 30 according to a rotation of axis 011 and of amplitude of four- ninety degrees. The first probe 30 measures the magnetic field 21 along a second direction 030 included in the measurement plane Pm and which is orthogonal to the first direction 020. The second probe 31 measures the magnetic field 21 along a third direction 031 included in the plane of measurement Pm and which is orthogonal to the first direction 020 and to the second direction 030. The first probe 30 and the second probe 31 are connected to a control unit 90 of an aircraft 91. The control unit 90 comprises a module memory 92, a processing module 93 and a display 94. The control unit 90 comprises for example a processor forming the processing module 93 and the memory module 92 contains computer programs whose execution by the processing module 93 allow the operation of the control unit. The memory module 92 also contains a data library 95 which associates pairs of values of the magnetic field 21 along the second direction 030 and the third direction 031 with an angular orientation of the magnetic field 21 around the first direction 020 and a position of the magnetic rod 20 with respect to the frame 11. In operation, when it is desired to determine the state of wear of the brake linings of the brake 1, an output of the pistons 4 is controlled so that the brake plate thrust 6 moves to press stack of discs 2 against the back plate. The magnetic rod 20 moves with the push plate 6 to which it is attached. The processing module 93 then reads a first measurement 30.1 of the orientation of the magnetic field 21 along the second direction 030 and a second measurement 31.1 of the orientation of the magnetic field 21 along the third direction 031. The pair of measurements 30.1 and 30.2 constitutes a signal representative of the orientation of the magnetic field 21 . The processing module 93 consults the library 95 in order to determine the angular orientation of the magnetic field 21 around the first direction 020 which is associated with the pair of values formed by the first measurement 30.1 and the second measurement 31.1. The processing module 93 then deduces therefrom a displacement of the magnetic rod 20 in the first direction 020 and, thus, a wear value of the brake lining of the stack of discs 2.
On obtient ainsi une mesure fiable et rapide d'un état d'usure des garnitures de la pile de disques 2 du frein 1 sans qu'il soit requis de réaliser une intervention manuelle sur le frein 1. A reliable and rapid measurement of a state of wear of the linings of the stack of discs 2 of the brake 1 is thus obtained without it being necessary to carry out manual intervention on the brake 1.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiments described but encompasses any variant falling within the scope of the invention.
En particulier, Specifically,
- bien qu'ici l'élément émetteur de champ magnétique soit relié à la garniture de frein par l'intermédiaire d'un pivot solidaire de la plaque de poussée, l'invention s'applique également à d'autres moyens de liaison fonctionnelle de l'élément émetteur de champ magnétique à la garniture de frein comme par exemple un ressort de poussée assurant une mise en contact de l'élément émetteur de champ magnétique sur la plaque de poussée ; - although here the magnetic field emitting element is connected to the brake lining via a pivot integral with the thrust plate, the invention also applies to other means of functional connection of the magnetic field emitting element to the brake lining, such as for example a thrust spring ensuring contact of the magnetic field emitter element on the thrust plate;
- bien qu'ici la première portion de l'élément émetteur de champ magnétique ait une section en forme de demi-cercle, l'invention s'applique également à d'autres types de section telles que des sections carrée, rectangle, triangulaire, en forme de demi-ovale ou quelconque. Il en va de même pour l'ensemble des sections des éléments constituant l'élément émetteur de champ magnétique ; - although here the first portion of the magnetic field emitting element has a section in the shape of a semicircle, the invention also applies to other types of section such as square, rectangle, triangular sections, semi-oval or any shape. The same applies to all of the sections of the elements constituting the magnetic field emitting element;
- bien qu'ici le capteur comprenne une première sonde magnétique et une deuxième sonde magnétique pour mesurer le champ magnétique selon deux directions distinctes, l'invention s'applique également à un nombre différent de sondes, une unique sonde ou plus de deux et à tout détecteur apte à mesurer l'orientation du champ magnétique ; - bien qu'ici la première portion et la deuxième portion de l'élément émetteur de champ magnétique soient assemblées l'une à l'autre par collage, l'invention s'applique également à d'autres modes d'assemblage tels que le soudage ou le vissage ; - bien qu'ici, il ait été décrit quatre sous-éléments magnétiques adjacents agencés de manière à ce que leurs plans de jonction présentent un décalage angulaire de quinze, trente, quarante-cinq ou quatre-vingt-dix degrés et dont les plans de jonction comprennent tous deux la première direction, l'invention s'applique également à un élément émetteur de champ magnétique comprenant un nombre différent de sous-éléments dans lequel deux sous-éléments adjacents dont les plans de jonction présentent un décalage angulaire différent, strictement supérieur à zéro et/ou qui ne contiennent pas la première direction ; - bien qu'ici les rainures soient réalisées sur les surfaces extérieures des sous-éléments magnétiques pour coopérer avec une nervure située sur une surface intérieure du fourreau, l'invention s'applique également à des rainures réalisées sur une surface intérieure des sous- éléments (comme par exemple à l'intérieur d'un alésage central) et une nervure réalisée sur une surface extérieure d'un barreau sur lequel sont enfilés les sous-éléments magnétiques ; - although here the sensor comprises a first magnetic probe and a second magnetic probe for measuring the magnetic field in two distinct directions, the invention also applies to a different number of probes, a single probe or more than two and to any detector capable of measuring the orientation of the magnetic field; - although here the first portion and the second portion of the magnetic field emitting element are assembled to each other by gluing, the invention also applies to other assembly methods such as the welding or screwing; - although here, four adjacent magnetic sub-elements have been described arranged so that their junction planes have an angular offset of fifteen, thirty, forty-five or ninety degrees and whose planes of junction both include the first direction, the invention also applies to a magnetic field emitting element comprising a number different sub-elements in which two adjacent sub-elements whose junction planes have a different angular offset, strictly greater than zero and/or which do not contain the first direction; - although here the grooves are made on the outer surfaces of the magnetic sub-elements to cooperate with a rib located on an inner surface of the sheath, the invention also applies to grooves made on an inner surface of the sub-elements (As for example inside a central bore) and a rib made on an outer surface of a bar on which the magnetic sub-elements are threaded;
- bien qu'ici le fourreau soit réalisé par extrusion en élastomère, l'invention s'applique également à des fourreaux réalisés dans d'autres matières et selon d'autres procédés comme par exemple un fourreau en fer doux rapporté par cerclage ; - Although here the sheath is made by elastomer extrusion, the invention also applies to sheaths made of other materials and according to other processes such as for example a soft iron sheath reported by strapping;
- bien qu'ici l'élément émetteur de champ magnétique génère un champ magnétique dont les pôles s'étendent le long d'une hélice et soit monté à coulissement relativement au bâti, l'invention s'applique également à d'autres moyens de liaison du premier élément magnétique au bâti et d'autres agencements du premier élément magnétique comme par exemple une liaison hélicoïdale du premier élément magnétique au bâti et un premier élément magnétique agencé pour générer un champ magnétique radial dont les pôles s'étendent selon une direction sensiblement parallèle à la direction principale ; - bien qu'ici l'élément émetteur de champ magnétique est monté mobile relativement au bâti et l'élément détecteur de champ magnétique est monté fixe par rapport au bâti, l'invention s'applique également à un élément émetteur de champ magnétique monté fixe par rapport au bâti et un élément détecteur de champ magnétique monté mobile par rapport au bâti ; - although here the magnetic field emitting element generates a magnetic field whose poles extend along a helix and is slidably mounted relative to the frame, the invention also applies to other means of connection of the first magnetic element to the frame and other arrangements of the first magnetic element such as for example a helical connection of the first magnetic element to the frame and a first magnetic element arranged to generate a radial magnetic field whose poles extend in a direction substantially parallel to the main direction; - although here the magnetic field emitter element is mounted movable relative to the frame and the detector element magnetic field is mounted fixed relative to the frame, the invention also applies to a magnetic field emitter element mounted fixed relative to the frame and a magnetic field detector element mounted movable relative to the frame;
- bien qu'ici les pôles de l'élément émetteur de champ magnétique décrivent des trajectoires qui les amènent à effectuer une rotation autour de la première direction comprise entre quatre-vingt-dix et cent-quatre-vingt degrés, l'invention s'applique également à des pôles qui effectuent une trajectoire qui les amènent à effectuer une rotation autour de la première direction d'amplitude différente comme par exemple strictement supérieure à zéro degrés et strictement inférieure à trois-cent-soixante degrés ; - although here the poles of the magnetic field emitting element describe trajectories which lead them to perform a rotation around the first direction comprised between ninety and one hundred and eighty degrees, the invention also applies to poles which carry out a trajectory which causes them to carry out a rotation around the first direction of different amplitude such as for example strictly greater than zero degrees and strictly less than three hundred and sixty degrees;
- bien qu'ici le capteur soit fixé sur le frein à l'aide d'une oreille de son bâti vissée sur le frein, l'invention s'applique également à d'autres modes de fixation du capteur au frein comme par exemple le collage ou le pinçage ; - although here the sensor is fixed on the brake using an ear of its frame screwed on the brake, the invention also applies to other methods of fixing the sensor to the brake such as for example the sticking or pinching;
- bien qu'ici les sondes soient de type à effet Hall, l'invention s'applique également à d'autres types de sondes de mesure d'induction comme par exemple des sondes magnétorésistives ou inductives ; - bien qu'ici l'émetteur magnétique ait été décrit sous la forme de deux portions magnétiques distinctes rapportées l'une sur l'autre, l'invention s'applique également à d'autres modes de réalisation de l'émetteur magnétique comme par exemple un émetteur magnétique réalisé sous la forme d'un élément monobloc magnétisé de manière de manière à ce que les pôles décrivent une hélice ou soit diamétralement opposés ; - although here the probes are of the Hall effect type, the invention also applies to other types of induction measurement probes such as for example magnetoresistive or inductive probes; - although here the magnetic transmitter has been described in the form of two separate magnetic portions attached one on the other, the invention also applies to other embodiments of the magnetic transmitter such as example a magnetic transmitter made in the form of a monobloc element magnetized so that the poles describe a helix or either diametrically opposed;
-bien qu'ici, l'élément émetteur magnétique comprenne des pôles magnétiques qui s'étendent selon deux hélices, l'invention s'applique également à d'autres types d'éléments émetteurs magnétiques dont les pôles magnétiques sont agencés de manière à ce que l'orientation du champ magnétique considérée dans le premier plan évolue en fonction de la distance séparant le premier plan d'une première extrémité de l'élément émetteur de champ magnétique, comme par exemple un élément émetteur magnétique réalisant un champ magnétique dont un des pôles s'étendrait selon un chemin sinusoïdal, en créneau ou de forme complexe discrète ou non. -although here, the magnetic transmitter element comprises magnetic poles which extend along two helices, the invention also applies to other types of magnetic transmitter elements whose magnetic poles are arranged so that that the orientation of the magnetic field considered in the first plane evolves as a function of the distance separating the first plane from a first end of the magnetic field emitting element, such as for example a magnetic emitting element producing a magnetic field of which one of the poles would extend according to a sinusoidal path, in niche or of discrete complex form or not.

Claims

REVENDICATIONS
1. Capteur de position (10), comprenant un bâti (11) portant deux éléments mobiles en translation l'un par rapport à l'autre selon une première direction (020), à savoir un élément émetteur de champ magnétique (20) pour générer un champ magnétique (21), et un élément détecteur de champ magnétique (30, 31), l'élément émetteur de champ magnétique (20) étant agencé de manière à ce qu'une orientation du champ magnétique (21) considérée dans un premier plan (P) orthogonal à la première direction (020) évolue en fonction d'une distance (d22) séparant le premier plan (P) d'une première extrémité (22) de l'élément émetteur de champ magnétique (20), l'élément détecteur de champ magnétique (30, 31) étant configuré pour produire un signal (30.1, 30.2) représentatif de l'orientation du champ magnétique (21) caractérisé en ce que l'élément émetteur de champ magnétique (20) comprend une pluralité de sous- éléments magnétiques (41-44) présentant chacun un pôle Sud et un pôle Nord s'étendant de part et d'autre de la première direction longitudinale (020), et dans lequel des pôles de même polarité de deux sous-éléments magnétiques (41-44) adjacents présentent un décalage angulaire non nul mesuré autour de la première direction (020), les sous-éléments magnétiques (41-44) comprenant au moins une rainure (51, 52, 75) permettant leur positionnement relatif autour de la première direction longitudinale (020). 1. Position sensor (10), comprising a frame (11) carrying two elements movable in translation relative to each other in a first direction (020), namely a magnetic field emitting element (20) for generating a magnetic field (21), and a magnetic field detector element (30, 31), the magnetic field emitter element (20) being arranged such that an orientation of the magnetic field (21) considered in a first plane (P) orthogonal to the first direction (020) evolves according to a distance (d22) separating the first plane (P) from a first end (22) of the magnetic field emitting element (20), the magnetic field sensing element (30, 31) being configured to produce a signal (30.1, 30.2) representative of the orientation of the magnetic field (21) characterized in that the magnetic field emitting element (20) comprises a plurality of magnetic sub-elements (41-44) each having a South pole and a North pole extending from both sides t other than the first longitudinal direction (020), and in which poles of the same polarity of two adjacent magnetic sub-elements (41-44) have a non-zero angular offset measured around the first direction (020), the magnetic sub-elements (41-44) comprising at least one groove (51, 52, 75) allowing their relative positioning around the first longitudinal direction (020).
2. Capteur (10) selon la revendication 1, dans lequel les sous-éléments ne sont pas maintenus en contact l'un avec l'autre.. 2. A sensor (10) according to claim 1, wherein the sub-elements are not held in contact with each other.
3. Capteur (10) selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel au moins l'un des sous- éléments comporte un noyau magnétique entouré d'une bague amagnétique. 3. Sensor (10) according to claim 1 or claim 2, wherein at least one of the sub-elements comprises a magnetic core surrounded by a non-magnetic ring.
4. Capteur (10) selon la revendication 3, dans lequel la bague est conformée en une roue dentelée. 4. Sensor (10) according to claim 3, wherein the ring is shaped like a toothed wheel.
5. Capteur (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les sous-éléments magnétiques (41-44) comprennent une pluralité de rainures (51, 52, 75). 5. Sensor (10) according to one of the preceding claims, wherein the magnetic sub-elements (41-44) comprise a plurality of grooves (51, 52, 75).
6. Capteur (10) selon la revendication 1 ou5, dans lequel au moins une rainure (51, 52, 75) est sur une surface extérieure (41.9-44.9, 74) du sous-élément magnétique (41— 44). 6. A sensor (10) according to claim 1 or 5, wherein at least one groove (51, 52, 75) is on an outer surface (41.9-44.9, 74) of the magnetic sub-element (41-44).
7. Capteur (10) selon la revendication 6, dans lequel l'élément émetteur de champ magnétique (20) comprend un fourreau tubulaire (60) qui possède une surface intérieure présentant une nervure agencée pour coopérer avec la rainure. 7. Sensor (10) according to claim 6, wherein the magnetic field emitting element (20) comprises a tubular sheath (60) which has an inner surface having a rib arranged to cooperate with the groove.
8. Capteur (10) selon la revendication 7, dans lequel le fourreau tubulaire (60) est en forme de cylindre droit et les sous-éléments magnétiques (41-44) sont des portions de cylindre dont la surface extérieure (41.9-44.9, 74) est rainurée. 8. Sensor (10) according to claim 7, wherein the tubular sheath (60) is in the form of a right cylinder and the magnetic sub-elements (41-44) are cylinder portions whose outer surface (41.9-44.9, 74) is grooved.
9. Capteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément détecteur de champ magnétique (30, 31) comprend une première sonde magnétique (30) pour mesurer une orientation du premier champ magnétique (21) selon une deuxième direction (030) et une deuxième sonde magnétique (31) pour mesurer une orientation du premier champ magnétique (20) selon une troisième direction (031). 9. A sensor (10) according to any preceding claim, wherein the magnetic field sensing element (30, 31) comprises a first magnetic probe (30) for measuring an orientation of the first magnetic field (21) in a second direction (030) and a second magnetic probe (31) for measuring an orientation of the first magnetic field (20) along a third direction (031).
10. Capteur (10) selon la revendication 9, dans lequel la première direction (020) et/ou la deuxième direction (030) est orthogonale à la troisième direction (031). 10. A sensor (10) according to claim 9, wherein the first direction (020) and/or the second direction (030) is orthogonal to the third direction (031).
11. Capteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'élément émetteur de champ magnétique (20) est monté coulissant relativement au bâti (11) et l'élément détecteur de champ magnétique (30, 31) est monté fixe par rapport au bâti (11). 11. Sensor (10) according to any one of the preceding claims, in which the magnetic field emitter element (20) is slidably mounted relative to the frame (11) and the magnetic field detector element (30, 31) is mounted fixed relative to the frame (11).
12. Frein (1) d'une roue comprenant une garniture de frein et un capteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes et dans lequel l'un de l'élément émetteur de champ magnétique (20) et de l'élément détecteur de champ magnétique (30, 31) est fonctionnellement relié à la garniture de frein. 12. Brake (1) of a wheel comprising a brake lining and a sensor (10) according to any one of the preceding claims and in which one of the magnetic field emitting element (20) and of the magnetic field sensor element (30, 31) is operatively connected to the brake lining.
13. Aéronef comprenant un atterrisseur ayant au moins une roue pourvue d'un frein (1) selon la revendication 12. 13. Aircraft comprising a landing gear having at least one wheel provided with a brake (1) according to claim 12.
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