Brevet FR2354922A1 — publié le 19780113

L'invention est relative à des perfectionnements apportés à un dispositif d'entrainement des rotors ou helices d'un helicoptere. Elle concerne plus particulièrement un tel dispositif qui est destiné à transmettre le mouvement de rotation du moteur-de lthélicoptère au rotor de sustentation et au rotor de direction (ou rotor de queue). Un tel dispositif d'entraînement comprend une roue libre, un arbre d'entraînement de cette roue libre, --une roue dentée solidaire de ladite roue libre, des premiers moyens reducteurs-normalement entrainés par ladite roue dentée et comportant un arbre de sortie qui est normalement solidaire en rotation du rotor de sustentation, un arbre d'entrainement du rotor de direction dont laxe est sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entraînement de la roue libre, et des moyens de renvoi pour rendre solidaires en rotation l'arbre d'entraînement du rotor de queue et ladite roue libre.Cette roue libre a pour but de permettre la rotation autonome, ou autogiration, des rotors en cas d'arrêt du moteur et ce afin d'assurer, dans ce cas, la sustentation et la direction de l'appareil. En effet, dans ce cas, l'autogiration du rotor de sustentation entraine le rotor de direction par l'intermédiaire desdits moyens réducteurs (fonctionnant en sens inverse-) et des moyens de renvoi. Les dispositifs connus de ce genre comprennent également, en général, des seconds moyens réducteurs comportant un arbre d'entrée entraîné normalement par l'arbre de sortie du moteur de l'hélicop- tere et un arbre de sortie solidaire de l'arbre d'entraînement de la roue libre. Dans ces dispositifs connus les premier et second moyens réducteurs comportent des engrenages à axes parallèles. De tels moyens réducteurs presentent un encombrement -et un poids importants, encombrement et poids qui sont des inconvénients particulierement gênants pour ce type d'engin volant. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus et, donc, de permettre la réalisation d'un dispositif dfentralnement des rotors d'un hélicoptère qui présente un encombrement et un poids peu importants. Elle a également pour but de fournir un dispositif du genre en question qui réponde mieux que jusqu'à ce jour aux divers dési dérata de a pratique. A cet effet, le dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce que les moyens réducteurs comportent des moyens de réduction à trains planetai-res comprenant, d'une part, un ensemble de satellites propres à être entrainés par la roue dentée solidaire de la roue libre, les axes de ces satellites étant solidaires d'un porte-satellites, et d'autre part, une couronne extérieure fixe comprenant une denture intérieure sur laquelle lesdits satellites sont propres à engrèner, l'arbre d'entratne- ment du rotor de sustentation étant solidaire du susdit portesatellites et présentant un axe se trouvant dans le prolongement de l'axe de l'arbre d'entraînement de la roue libre. On appréciera que le dispositif d'entraînement conforme à l'invention présente, avec ces dispositions, un encombrement et un poids particulièrement réduits. Avantageusement, l'arbre d'entraînement du rotor de sustentation forme une pièce d'un seul tenant avec ledit porte-satellites. Dans le cas où l'on prévoit des seconds moyens réducteurs, il est avantageux que ces derniers comportent également des moyens de réduction à trains planétaires, c'est-à-dire présentant un ensemble de satellites propres à engrèner avec un pignon central entrainé par un arbre solidaire en rotation de l'arbre de sortie du moteur, et une couronne extérieure fixe à denture intérieure, également propre à engrèner avec lesdits satellites. Dans ce cas, les axes des satellites des seconds moyens de réduction sont solidaires d'un porte-satellites, lui-même solidaire de l'arbre d'entraînement de la roue libre, l'axe de ce dernier arbre étant dans le prolongement de l'axe de l'arbre d'entraînement dudit pignon central des seconds moyens de réduction.De préférence, dans ce cas, lesdites couronnes extérieures fixes des premiers et seconds moyens de réduction sont solidaires du boîtier dudit dispositif. Il est également avantageux que l'arbre d'entraînement de la roue libre forme une pièce d'un seul tenant avec le porte-satellites des moyens de réduction des seconds moyens réducteurs. D'autres buts, dispositions et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de l'un de ses modes de réalisation, celle-ci étant faite en se référant au dessin ciannexé sur lequel la figure unique montre une coupe d'un tel dispositif conforme à l'invention. Dans l'exemple, on prévoit un arbre d'entrée l qui est normalement entraîné par l'arbre de sortie (non montré ) du moteur de l'hélicoptère, également non représenté. Le mouvement conféré à cet arbre 1 est transmis, avec réduction de la vitesse de rotation, à deux arbres de sortie, à savoir à un arbre 2 d'entraine- ment du rotor principal ou rotor de sustentation (non monter4), et à un arbre 3 d'entraînement du rotor de direction ou de queue (également non montré). L'axe 3a de l'arbre 3 est perpendiculaire à l'axe 2a de larbre-2. En outre, la vitesse de rotation dudit arbre 2 est sensiblement plus réduite que celle de l'arbre 3. De façon également en soi connue, le dispositif illustré sur la figure comporte un réducteur d'entrée 4 pour réduire la vitesse de rotation de l'arbre 1 ; l'arboré de sortie de ce réducteur 4 entraîne un arbre 5 sur lequel est montez une roue libre 6. On rappelle qu'unie roue libre 6 permet la liaison en rotation entre/ pièces tournantes, dans un sens déterminé de rotation mais non dans l'autre. Sur la couronne extérieure de cette roue libre est montée une roue dentée 7 à deriture extérieure, qui entraîne un réducteur de sortie 8 dont l'arbre de sortie est solidaire de l'arbre 2. L'arbre 3 est également entraîné en rotation par la roue 7 grace à un renvoi angulaire 9.De façon plus précise, la roue 7 est solidaire d'un engrenage cônique 9a qui est propre à engrèner avec un autre engrenage cônique 9b solidaire de l'arbre 3. Conformément à l'invention les réducteurs d'entrée 4 et de p\anétaires. sortie 8 sont du type a trains j En d'autres termes, chacun de ces réducteurs comporte un pignon central (dans le cas du réducteur 8 ce pignon central est constitué par la roue 7), un ensemble de satellites engrènant avec le pignon central et une couronne extérieure fixe à denture intérieure qui engrène avec lesdits satellites. Les axes des porte-satellites sont solidaires d'un arbre qui constitue l'arbre de sortie du réducteur correspondant . Ainsi, dans l'exemple, à l'extrémité de l'arbre i est disposé un pignon 10 qui engrène avec des satellites Il dont les axes 11a sont solidaires d'un porte-satellites 12. Lesdits satellites Il engrènent également avec la denture intérieure d'une couronne extérieure fixe 13. Cette couronne 13 est solidaire du boîtier 14 du dispositif d'entraînement. L'arbre 5 qui est destiné à entraîner la roue-libre 6 forme, dans l'exemple, une pièce d'un seul tenant avec le porte-satellites 12. En outre, l'axe 5a de cet arbre 5 se trouve dans le prolongement de l'axe la de l'arbre 1. Le réducteur 8 comporte également un ensemble de satellites 15 dont les axes 15a sont solidaires d'un porte-satellites 16. Ce dernier forme une pièce d'un seul tenant avec l'arbre de sortie 2 et 11 axe 2a de cet arbre 2 se trouve dans le prolongement de l'axe 5a de l'arbre 5. Les satellites 15 engrenent également avec la denture intérieure d'une couronne extérieure 17 également solidaire du boîtier 14. Enfin, dans l'exemple, le boîtier 14 comprend une partie intérieure 20 pour supporter l'arbre 5, bien entendu par l'intermédiaire de roulements à billes 21. Dans la réalisation représentée le rapport de réduction du réducteur 4 est de 4,333 et celui du réducteur ô est de 3,125. Dans ces conditions, le rapport de réduction de la vitesse de rotation de l'arbre 1 à l'arbre 2 est de 13,54. Dans ce même exemple le renvoi angulaire 9 est agencé pour que l'arbre de sortie 3 tourne sensiblement à la même vitesse que la roue dentée 7 ; en outre, le dispositif d'entraînement est destiné à coopérer avec un moteur dont le couple sur l'arbre de sortie est de 22 m.kg à la vitesse de 5 500 t/min. Le moteur de l'hélicoptère peut également être constitué par une turbine. Dans ce cas, il peut être utile de prévoir un réducteur supplémentaire (non montré) entre cette turbine et ledis- positif d'entraînement. Ce réducteur supplémentaire peut être d'un type quelconque, et, selon la disposition de la turbine, il est soit à axes parallèles, soit à axes perpendiculaires ou inclinés. Ledit réducteur supplémentaire peut d'ailleurs comporter plusieurs étages dont l'un est du type à planétaires. Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention résulte de la description qui précède et il est inutile d'insister à son sujet. Ce dispositif a surtout l'avantage de présenter un encombrement et un poids relativement faibles. Cet avantage résulte, en particulier, du fait que l'arbre de sortie 2 se trouve dans le prolongement de l'arbre d'entrée 1. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'entraînement des rotors d'un hélicoptère, ce dispositif comprenant une roue libre, un arbre d'entrainement de cette roue libre propre à être entraîné par le moteur dudit hélicoptère, une roue dentée solidaire de la roue libre, des premiers moyens réducteurs normalement entraînés par ladite roue dentée et comportant un arbre de sortie qui est normalement solidaire en rotation du rotor de sustentation, un arbre d'entraîne ment du rotor de direction dont l'axe est sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entraînement de la roue libre, et des moyens de renvoi pour rendre solidaires en rotation l'arbre d'entraînement du rotor de direction et ladite roue libre, caractérisé en ce que lesdits moyens réducteurs comportent des moyens de réduction à trains planétaires comprenant, d'une part, un ensemble de satellites propres à être entraînés par la roue dentée solidaire de la roue libre, les axes de ces satellites étant solidaires d'un porte-satellite et, d'autre part, une couronne extérieure fixe comprenant une denture intérieure sur Laquelle lesdits satellites sont propres a engrèner, l'arbre d'entraînement du rotor de sustentation étant solidaire du susdit porte-satelliteset présentant un axe se trouvant dans le prolongement de l'axe de l'arbre d'entrainement de la roue libre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement du rotor de sustentation forme une pièce d'un seul tenant avec ledit porte-satelliteB. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 et comprenant des seconds moyens réducteurs comportant un arbre d'entrée entraîné normalement par l'arbre de sortie du moteur de L'helicoptère, et un arbre sortie solidaire de l'arbre d'entraîne ment de la roue libre, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens réducteurs comportent des moyens de réduction à trains planétaires comportant un ensemble de satellites propres à engrèner avec un pignon central entraîne par ledit arbre d'entrée, et une couronne extérieure fixe à denture intérieure, également propre å engrèner avec lesdits satellites, les axes des satellites des seconds moyens de réduction étant solidaires d'un portesatellites,lequel est solidaire de l'arbre d'entraînement de la roue libre ; l'axe- de ce dernier arbre étant dans le prolongement de l'axe de l'arbre d'entraînement dudit pignon central des moyens de réduction de ces seconds moyens réducteurs. 4. Dispositif selon-la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement de la roue libre forme une pièce d'un seul tenant avec le porte-satellites des moyens de réduction des seconds moyens réducteurs. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les couronnes extérieures fixes des moyens de réduction des premiers et seconds-moyens réducteurs sont solidaires du boîtier dudit dispositif.