Brevet FR2556436A1 — publié le 19850614

Transmission de force motrice La présente invention concerne, d'une manière générale, une transmission composée de force motrice et, plus spécifiquement, une répartition uniforme de la charge dans une telle transmission de force motrice. Dans une transmission composée telle que celle utilisée pour transmettre la force motrice d'un moteur d'avion à une hélice, l'entraînement d'un seul engrena- ge de sortie au moyen de deux engrenages intermédiai- res qui sont à leur tour entraînés à l'intervention d'un seul pignon d'entrée, s'est avéré souhaitable pour réduire la charge imposée aux dents d'engrenages, ainsi que pour minimiser les dimensions des engrenages et du carter de transmission avec, pour résultat, une diminution du poids total de la transmission. Pour obtenir ces avantages, la répartition uniforme du cou- ple transmis par le pignon d'entrée aux engrenages in- termédiaires est essentielle. Toutefois, avec les systèmes de montage d'engrenages actuels, les toléran- ces normales de fabrication rendent difficile l'obten- tion de cette répartition de charge uniforme entre le pignon et les engrenages intermédiaires. Une solution pouvant être envisagée pour remédier à cette difficul- té lorsque le centre du pignon d'entrée est décalé par rapport à la ligne centrale des engrenages intermé- diaire, consiste à utiliser un étrier pivotant par le- quel le pignon d'entrée est supporté en rotation et qui permet, à ce dernier, de se centrer entre les engrena- ges intermédiaires en vue de la répartition uniforme de la charge imposée à ces derniers. On peut trouver un exemple d'un tel système dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique N 4.312.244 aux noms de Barnes et al. Toutefois, un tel système de montage de pignon est inapplicable dans des cas o le centre du pignon d'en- trée est situé essentiellement sur la même ligne que les centres des engrenages intermédiaires ou lors- qu'il n'est pas souhaitable qu'un organe structural fixe de la transmission tel que le carter de trans- mission, subisse le contrecoup de la charge imposée aux engrenages. En conséquence, un des objets de la présente invention est de fournir une transmission de force motrice perfectionnée capable d'assurer une réparti- tion uniforme de la charge imposée par un pignon d'en- trée à une paire d'engrenages intermédiaires alignés avec ce dernier. Suivant la présente invention, cette réparti- tion de charge uniforme est obtenue en faisant flotter un ou plusieurs paliers de pignon dans une direction parallèle à la ligne d'action entre le pignon et les engrenages intermédiaires, tout en empêchant un mouve- ment du pignon dans une direction perpendiculaire à cette ligne d'action. On propose un certain nombre de structures permettant d'obtenir ces résultats. Dans une forme de réalisation préférée, un palier de pignon est disposé dans un bloc monté pour coulisser dans un organe en U assujetti à un organe structural fixe tel qu'une cloison prévue dans un logement pour la transmission. Dans une autre forme de réalisation préférée, le bloc est fixé à l'organe structural de couches alternées de matière élastomère et de matière non élasromère, les organes comportant des surfaces principales parallèles s'étendant dans des plans pa- rallèles à la ligne d'action entre le pignon et les engrenages intermédiaires. Dans une troisième forme de réalisation, le bloc d'appui est monté sur la struc- ture fixe au moyen de poutres qui peuvent fléchir élastiquement dans une direction parallèle à la ligne d'action des engrenages et qui sont rigides dans des directions perpendiculaires à cette ligne d'action. Dans les dessins annexes: la figure 1 est une élévation en bout d'une transmission de force motrice mettant en application la présente invention et dont certaines parties sont représentées en coupe et élaguées pour illustrer les détails de construction; la figure 2 est une élévation latérale par- tiellement en coupe de la transmission de force motrice illustrée en figure 1; la figure 3 est une vue en plan agrandie et partiellement en coupe des paliers supportant un pi- gnon d'entrée de la transmission, ainsi que du systè- me de montage des paliers à l'intérieur du logement de la transmission; la figure 4 est une élévation de face d'une variante d'un moyen de montage des paliers de pignon d'entrée illustrés en figure 3; et la figure 5 est une élévation de face d'une seconde variante d'un moyen de montage des paliers illustrés en figure 3. En se référant à ces dessins et, en parti- culier, aux figures 1-3, la transmission de force mo- trice de la présente invention indiquée d'une manière générale en 10 comprend un carter 15 et un train d'en- grenages 20 à l'intérieur de ce dernier. Le train d'engrenages 20 est utile dans n'importe quelle appli- cation désirée, notamment pour réduire la vitesse d'un moteur à une valeur compatible avec les caracté- ristiques opératoires d'une hélice d'avion. Dans cet exemple d'application, le moteur pourrait être soli- darisé au train d'engrenages par l'arbre d'entrée 25 de ce dernier à l'intervention de n'importe quel moyen approprié tel qu'un accouplement à clavettes (non re- présenté), tandis que l'hélice est solidarisée à un arbre de sortie 30 au moyen de n'importe quel accouple- ment approprié tel que celui illustré partiellement en 35. Comme le montre plus clairement la figure 2, l'arbre de sortie 30 prend appui sur un jeu de pa- liers à rouleaux 37 et sur un jeu de paliers à billes 40, ces jeux de paliers comprenant le système habi- tuel d'éléments de paliers à billes ou à rouleaux monté dans une voie de roulement circulaire et lubri- fié selon les nécessités. L'arbre de sortie 30 supporte un engrenage de sortie 45, l'arbre 30 et l'engrenage 45 étant en- traînés par des engrenages 50 et 55 en prise avec ce dernier. Les engrenages 50 et 55 sont montés sur des arbres 60 et 65 respectivement, qui sont touril- lonnés comme indiqué en 57 sur les extrémités opposées du logement d'une manière semblable à celle décrite ci-dessus en ce qui concerne l'arbre de sortie 30. Sur les arbres 60 et 65, prennent également appui des engrenages intermédiaires 70 et 75 qui sont espacés axialement des engrenages 50 et 55 respectivement. Ces engrenages intermédiaires 70 et 75 sont entraînés par un pignon d'entrée 80 venant s'engrener dans ces derniers le long de lignes d'action (tangentes au pignon) 83 et qui est fixé à l'arbre d'entrée 25 en vue de tourner avec ce dernier. En conséquence, on constate que la mise en rotation de l'arbre d'entrée 25 par le moteur aura à son tour pour effet de faire tour- ner le pignon d'entrée 80 qui, en venant s'engrener dans les engrenages 70 et 75, entraîne les arbres 60 et 65, ainsi que, par conséquent, les engrenages 50 et 55. La rotation des engrenages 50 et 55 résultant de leur engrènement avec l'engrenage de sortie 45 a pour effet d'entraîner l'arbre de sortie 30, si bien que le dispositif est lui-même entraîné via l'accouple- ment 35. Ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, bien qu'une transmission composée du type décrit ici soit compacte et légère, pour un fonctionnement correct, un couple d'entrée doit être appliqué uniformément aux engrenages 70 et 75 par le pignon d'entrée 80. Toutefois, en raison des tolérances de fabrication nor- males, cette répartition uniforme du couple appliqué aux engrenages intermédiaires ne peut être obtenue avec un pignon d'entrée capable d'effectuer unique- ment un mouvement de rotation. En conséquence, sui- vant la présente invention, le pignon d'entrée peut se déplacer dans une direction généralement parallè- le aux lignes d'action 83. En se référant à nouveau aux dessins, à son extrémité solidarisée au moteur, l'arbre d'entrée 25 prend appui sur un jeu de paliers 85 et, à son extré- mité opposée, sur des paliers 87 logés dans une voie de roulement circulaire 90 formée à l'intérieur d'un bloc 95. Tel qu'il est illustré ici, le bloc 95 peut avoir une configuration rectangulaire pleine et venir se loger par glissement à l'intérieur d'un organe en U 100 défini par un support 102 et une plaque 104 fixée à une cloison 105 du logement par n'importe quel moyen approprié tel que des boulons 110 et des écrous 115. On comprendra que l'organe en U 100 per- met un mouvement relativement libre des paliers du pignon d'entrée dans une direction généralement pa- rallèle aux lignes d'action du pignon d'entrée et des engrenages intermédiaires 70 et 75. Comme le mon- trent les dessins, le bloc d'appui 95 peut être solli- cité radialement par un ressort 120 venant se loger entre des éléments de retenue 125 et 130, cette solli- citation réduisant une tendance éventuelle des pa- liers à rouleaux à patiner dans la voie de roulement. On a constaté qu'un pignon d'entrée en alignement avec des engrenages intermédiaires en prise comme c'est le cas ici, pouvait présenter une instabilité dans une direction généralement perpendiculaire aux lignes d'action entre les engrenages, instabilité qui, si elle n'est pas contrôlée, amène le pignon à venir s'engrener plus étroitement dans un engrenage inter- médiaire que dans l'autre. En conséquence, on cons- tate que la présente invention permet, au pignon d'entrée, de se déplacer librement dans une direction généralement parallèle aux lignes d'action des en- grenages en vue d'une répartition uniforme du couple d'entrée appliqué aux deux engrenages intermédiaires, cependant que ce pignon est empêché de se déplacer dans des directions généralement perpendiculaires aux lignes d'action pour des raisons de stabilité. Oon se référera à présent aux figures 4 et 5 qui illustrent d'autres moyens permettant de conférer la répartition de charge uniforme et la stabilité à la transmission de force motrice de la présente inven- tion. En se référant à la figure 4, au lieu d'être logé à l'intérieur de l'organe en U, le bloc d'appui peut être supporté sur un moyen de montage compre- nant un assemblage de couches alternées 135 et 140 de matière élastomère et de matière non élastomère res- pectivement. L'homme de métier comprendra qu'un tel moyen de montage peut fléchir dans une direction ver- ticale lorsqu'il est soumis à un effort de cisaille- ment, cependant qu'il est très rigide dans une direc- tion horizontale lorsqu'il est soumis à un effort de oompression, permettant ainsi le mouvement des paliers de pignon d'entrée dans une direction généralement parallèle aux lignes d'action des engrenages, tout en empêchant un déplacement du pignon dans une direc- tion perpendiculaire à ces lignes d'action. On se référera à présent à la figure 5 qui illustre un autre moyen de montage comprenant des poutres 145 qui sont verticalement flexibles et hori- zontalement rigides, permettant ainsi un mouvement des paliers parallèlement aux lignes d'action des en- grenages, tout en empêchant un déplacement du pignon dans des directions perpendiculaires à ces lignes d'action. Tout comme le moyen de montage illustré en figure 4, les poutres peuvent être fixées à la cloison en adoptant l'une ou l'autre des nombreuses techniques connues telles que l'assemblage par boulons décrit ci-dessus. On comprendra qu'un mouvement vertical des paliers de pignon d'entrée donne lieu à un mouvement de travers ou à un déplacement angulaire du pignon d'entrée et de l'arbre d'entrée. Bien que ce dépla- cement angulaire du pignon puisse être rattrapé par la flexibilité existant entre ce dernier et les engre- nages intermédiaires, on peut envisager un rattrapage complémentaire de ce déplacement (encore que cette possibilité ne soit pas illustrée) moyennant un bombe- ment du ou des engrenage(s) ou l'utilisation d'accou- plements à clavettes aux deux extrémités de l'arbre d'entrée 25, permettant ainsi une translation verti- cale du pignon sans angularité. Bien que l'on ait illustré une forme de réalisation particulière de la transmission de force motrice de la présente invention, on comprendra que diverses modifications de cette transmission apparai- tront d'elles-mêmes à l'homme de métier à la lecture de la description ci-dessus. Par exemple, bien que l'on ait illustré des lignes d'action verticales (tangentes à la fois au pignon et aux engrenages in- termédiaires), on comprendra que l'orientation angu- laire des lignes d'action peut varier d'une valeur aussi élevée que 30 par rapport à celle illustrée sans se départir de la présente invention. En consé- quence, suivant la présente invention, on considère qu'une variation aussi importante que 30 entre les directions du mouvement du pignon et les lignes d'ac- tion rentre dans la signification du parallélisme général entre ces deux directions décrites ici. De même, bien que le pignon et les engrenages intermé- diaires soient colinéaires dans la forme de réalisa- tion illustrée, un déplacement perpendiculaire modé- ré du pignon peut être toléré avec seulement un effet négligeable sur la répartition de charge égale décri- te ici. Les revendications ci-après sont destinées à couvrir ces modifications, ainsi que d'autres dans la mesure o elles rentrent dans le cadre et l'esprit réel de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Transmission composée de force motrice comprenant une structure support fixe (15), un pi- gnon d'entrée (80) monté sur des paliers (87) prévus à cet effet, deux engrenages intermédiaires (70,75) en prise avec le pignon d'entrée (80) le long de li- gnes d'action entre eux, ces engrenages étant entra;- nés par ce pignon d'entrée (80), tandis que les cen- tres de ce dernier et des engrenages intermédiaires (70,75) sont pratiquement colinéaires, ainsi qu'un engrenage de sortie (45) entraîné par les engrena- ges intermédiaires (70,75), cette transmission de force motrice étant caractérisée par: un moyen destiné à recevoir les paliers de pi- gnon d'entrée (87) et pouvant se déplacer par rap- port à la structure support (15); et un moyen fixé à la structure support (15) pour le montage du moyen de réception de paliers sur cet- te dernière, ainsi que pour permettre un déplacement limité de ce moyen de réception de paliers dans une direction généralement parallèle aux lignes d'action du pignon d'entrée (80) et des engrenages intermé- diaires (70,75), tout en empêchant un mouvement du moyen de réception de paliers dans une direction géné- ralement perpendiculaire à ces lignes d'action. 2. Transmission composée de force motrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de réception de paliers comprend un bloc (95), tandis que le moyen de montage comprend un organe en U (100) épousant généralement la forme de ce bloc (95), lequel vient se loger par glissement à l'inté- rieur de l'organe en U (100). 3. Transmission composée de force motrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de montage comprend des organes en matière élastomère et en matière non élastomère alternés et assemblés (135,140) comportant des surfaces princi- pales opposées généralement parallèles s'étendant dans des plans parallèles aux lignes d'action préci- tées. 4. Transmission composée de force motrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de montage comprend des poutres allongées (145) qui sont flexibles dans une direction parallèle aux lignes d'action et rigides, dans une direction per- pendiculaire à ces dernières.