Brevet FR2558435A1 — publié le 19850726

Appareil d'entraînement de la barre à roue d'un navire. La présente invention concerne d'une façon générale les appareils pour le eontr81e de l'organe de direction, par exemple du gouvernail d'un navire, et plus particulièrement un appareil moto-réducteur destiné à entratner la barre à roue d'un navire en réponse à des signaux électriques fournis par exemple par un dispositif de poursuite d'un cap, dit "pilote automatique On connatt déjà des appareils de ce type qui comportent, pour leur mise en service et hors service, un embrayage de type à crabotage, lequel présente par définition meme des points durs, ainsi qu'une fiabilité d'embrayage et de débrayage relativement faible. De plus, ces appareils connus sont généralement montés fixes sur le pont d'un bateau, et sont donc particulièrement sujets au vol et à la corrosion exercée par l'athmosphère marine. La présente invention vise à pallier ces inconvénients et à proposer un appareil d'entranement de la barre à roue d'un navire qui, tout en conservant un encombrement avantageusement réduit, comporte un embrayage qui présente un fonctionnement fiable et qui puisse être actionné de façon tout à fait aise, même si le moteur électrique de commande est en fonctionnement, et si le couple transmis est important. Un autre objet de la présente invention est de proposer un appareil d'entraînement de la barre à roue d'un navire qui puisse être très facilement démonté d'un support de montage situé à proximité de la barre à roue, grâce à des moyens de montage perfectionnés assurant également le réglage de la tension d'un organe de transmission tel qu'une courroie. A cet effet, la présente invention concerne un appareil pour l'entratnement de la barre à roue d'un navire du type comportant un moteur électrique, des moyens réducteurs, un embrayage, et des moyens de transmission disposés entre un arbre de sortie du dit embrayage et la barre à roue, caractérisé en ce que les moyens réducteurs comprennent un train d'engrenages épicycloidal comportant un engrenage menant solidaire d'un arbre de sortie du dit moteur, et au moins un engrenage planétaire engrenant entre le dit arbre etuune denture interne d'une cage extérieure, et en ce que l'embrayage comporte des moyens pour sélectivement bloquer et débloquer la dite cage extérieure en rotation. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé dans lequel : La figure 1 est une vue d'ensemble en perspective de l'appareil de l'invention monté sur un bateau et associé à la barre à roue de ce dernier ; La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil de la figure 1 ;; La figure 3 est une vue en perspective éclatée d'une partie de l'appareil tel que représenté sur la figure 2 t Les figures a et 4b sont des vues de face de la partie de l'appareil représentées sur la figure 3, destinées à illustrer le fonctionnement de celle-cig La figure 5 est une vue en perspective éclatée d'un moyen de montage et de connexion amovible de l'appareil, par exemple sur un support t La figure 6 est une vue en perspective partiellement arrachée, et d'orientation différente, d'une partie du moyen de montage et de connexion représenté sur la figure 5 ; La figure 7 est une vue perspective partiellement arrachée d'une variante de réalisation du moyen de montage et de connection;; La figure 8 est une vue en perspective d'une variante de réalisation d'une partie du dispositif des figures 5 et 6. Tout d'abord, en référence à la figure 1, 11 appareil suivant une forme de réalisation préférée , désigné dans son ensemble par la référence 10, comprend un carter 12 fixé sur le montant 14 d'une barre à roue 16 d'un navire par des moyens perfectionnés représentés schématiquement en 18. Entre une poulie de sortie crantée 20 en saillie à partir du carter 12 et une poulie crantée 22 solidaire de la barre à roue 16 et supportée par le même axe 24 est disposée une courroie de transmission crantée 26. Il est bien évident que tout autre moyen de transmission tel que channe Sou éventuellement une courroie, par exemple trapézoidale , pourrait être utilisé en remplacement de celui qui a été donné å titre d'exemple. On notera que sur les moyens de fixation 18 sont prévus des moyens à connecteurs (non visibles sur la figure 1) ,destinés à fournir à l'appareil 10 des signaux de commande électriques à partir d'un dispositif dit "pilote automatique" (non represen- té ), et ce afin dentraîner la barre à roue 16 de façon appropriée en fonction deun cap à suivre et du cap réel détecté par le dit pilote automatique. En référence aux figures 2, As 4a et 4b le carter 12 de l'appareil 10 inclut un moteur électrique, d'une puissance appropriée, schématiquement indiqué en 28 , qui comporte un arbre de sortie O sur lequel est monté fixe un pignon ou engrenage menant 32 Un manchon formant cage ou couronne extérieure 34 S t étend coaxialement à l'arbre 30 du moteur et présente sur sa périphérie interne des dents s'étendant longitudinalement. battre l'engrenage menant 32 et la dite périphérie intérieure du manchon 34 est disposé un premier engrenage planétaire 36 d'un diamètre approprié, qui est supporté en rotation par un arbre excentré 38 solidaire d'un disque 40 tournant librement à l'intérieur du manchon 34 et coaxial avec lui. L'ensemble décrit ci-dessus constitue un premier train réducteur épicycloidal. Un second train épicycloldal est également prévu, en série avec le premier. A cet effet, le disque 40 supporte coaxialement et de façon fixe un xecond engrenage menant 42. Un second engrenage planétaire 44 est disposé entre le dit engrenage 42 et la dite périphérie interne dentée du manchon 34. L'engrenage planétaire 44 est supporté en rotation par un axe excentré 46 solidaire d'un disque 48 analogue au disque 40, à cela près que le disque 48 est coaxial et solidaire d'un arbre de sortie 50 de l'ensemble motoréducteur décrit ci- dessus. L'arbre 50 est supporté en rotation par deux roulements & billes approprias 52, et son extrémité libre, à gauche sur la figure 2, supporte la poulie de transmission crantée 20 mentionnée en référence à la figure 1. Ainsi lorsque le moteur électrique est alimenté, comme on le verra plus loin, le double train réducteur assure sur l'arbre de sortie 50 une vitesse de rotation appropriée,avec un couple élevé permettant d'entratner une barre à roue par l'intermédiaire de la courroie sus-mentionnée 26, à des fins de guidage du bateau. Comme on le sait, une condition de fonctionnement ou d'état embrayé , d'un train réducteur épicycloidal est l'immobilité de la cage extérieure, définie par le manchon 34. Inversement, lorsque ce dernier est libre de tourner, le train réducteur n'entraîne plus ou est débrayé, et l'arbre de sortie 50 demeure immobile. ainsi en référence aux figures 2, 3, 4a et 4b, un embrayage de l'appareil selon la présente forme de réalisation décrite comprend tout d'abord, sur la périphérie externe du manchon ou cage 34,solidaires du manchon et à proximité de l'extrémité gauche de ce dernier sur la figure 2 une série de dents saillantes 53. Un organe de blocage 54 est guidé en translation verticale perpendiculairement à l'axe du manchon 34 au moyen de deux goupilles de guidage 56 solidaires du carter 12 de l'appareil, et de l'arbre 34. L'organe de blocage 54 présente, à son extrémité inférieure, un doigt 58 de forme sensiblement triangulaire appropriée, agencé pour sélectivement s'engager entre deux des dents 53. L'organe 53 présente en outre une fente longitudinale 60, sensiblement en son milieu, et un ergot saillant 62 à son extrémité supérieure. La fente 60 est traversée par un axe 64 parallèle à l'axe du manchon 34 et qui traverse, libre en rotation le carter 12, de manière à présenter une extrémité s'étendant vers l'extérieur sur laquelle est fixé un levier de commande 66, et une extrémité intérieure, sur laquelle est montée, solidaire en rotation, une came 68 au moyen d'une vis 70 une rondelle 72 et deux échancrures de positionnement 74. Comme le montrent les figures 4a et 4b, la partie supérieure de la came 68 qui est délimitée par deux butées ou crans 76, 78, est en appui contre l'ergot 62. Enfin, un ressort de compression hélicoidal 80 est disposé dans la fente 60 ,entre la face inférieure de l'axe 64 et l'extréténférieure de la dite fente. Le fonctionnement du dispositif d'enbrayage et de débrayage décrit ci-dessus est le suivant : lorsque le levier 66 occupe la position illustrée sur la figure 4a, l'ergot 62 étant en butée contre le cran 76, du fait du profil excentrique de la came 68, le ressort de compression 80 pousse l'organe de blocage 54 vers sa position basse, de sorte que le doigt 58 est engage entre deux dents 53 du manchon 34. Ce dernier étant ainsi immobilisé, le train réducteur mentionné plus haut est donc en position embrayée, et le moteur, alimenté comme on le verra plus loin, peut entraîner la barre à roue (figure 1) pour suivre un cap. Inversement, lorsque le levier 65 est amené à la main de la position représentée sur la figure 4aà la position représentée sur la figure 4b, le profil excentrique de la came 68 repousse 11 ergot 62 vers le haut en comprimant le ressort 80 et en dégageant ainsi le doigt 58 des dents 53. Le manchon 34 est ainsi libre de tourner (dans des paliers prévus dans des émplacements appropriés sur le carter) et l'ensemble réducteur est ainsi débrayé. On notera que la présence du ressort 80 permet avantageusement un bon engagement du doigt 58 entre deux dents 53 du manchon 34, et ce même lorsque celui-ci se trouverait face à une dent, puisque le ressort 80 le ferait s'engager dès que sous l'effet du couple moteur la cage 34 se mettrait en rotation. On notera également que, grâce à la disposition qui vient autre deorite, les actions d'embrayage et de débrayage peuvent etre effectuées sans à coups. En outre, le couple exercé sur le doigt 58 en position embrayée reste minime, au profit de la fiabilité de l'appareil. En référence aux figures 5 et 6 est illustré un moyen de montage et de connexion de l'appareil décrit ci-dessus sur un support approprié disposé à proximité de la barre à roue. Ce moyen sert également de tendeur de la courroie, comme on le verra plus loin. Un coulisseau 82 peut titre fixé sur le flanc du carter 12 de l'appareil au moyen de deux boulons 84 et de trous taraudés appropriés 86 pratiqués dans le carter 12. Un premier réglage de la position de l'appareil peut déjà etre effectué à ce niveau grâce au fait qu'une pluralité de trous 96 sont prévus le long du flanc du carter. Un réglage de l'alignement de la courroie d'entraînement (Figure 1) est ainsi rendu possible. Il est à noter qu'à des fins de calage du coulisseau sur le carter ,une cavité 88 et une partie en saillie de-profil complémentaire 90 sont respectivement prévues sur la face du coulisseau 82 tournée vers le carter et sur le flanc associé du carter 12. Deux plots de guidage sensiblement cylindriques et verticaux 92 sont prévus sur les côtés du coulisseau 82, qui sont agencés pour guider ce dernier lors de son introduction dans un logement de support 94, qui peut être par exemple monté au moyen de vis 96 sur un étrier (non représenté3 fixé sur le montant de la barre à roue. Une vis de réglage 98 permet le réglage de la hauteur du coulisseau 82 dans son logement 94, et ce, afin de réaliser le réglage fin de la tension de la courroie (voir figure 1) qui s'étend à partir de la poulie crantée 20. Cette vis 98 pénètre dans un trou taraudé 100 ménagé verticalement dans le coulisseau 82. Comme le montrent les figures 5 et 6 la connexion électrique entre le moteur électrique de l'appareil et le pilote automatique mentionné plus haut (non représenté) est établie au moyen d'un connecteur qui est incorporé au moyen de montage à coulisseau et logement décrit ci-dessus et qui comprend , sur le coulisseau, une pluralité de lames de contact bombées 102 séparées par des nervures isolantes 104, et sur le logement 94 une pluralité de plots de contact massifs correspondants 106. Eien entendu, des câbles souples 108, 110 relient respectivement les lames 102 au moteur de l'appareil et les plots massifs 106 au pilote automatique. Les plots 106 devront avoir une hauteur suffisante pour qu'un contact effectif entre ceux-ci et leurs lames associées soit établi quel que soit le réglage de la position du coulisseau 82 dans son logement 94. Les contacts 102 106 seront de préférence constitués de cupronickel ou de bronze berylium, matériaux qui présentent tous deux une bonne résistance à la corrosion en atmosphère marine. En outre, le fait de faire appel, dans la présente invention, à des contacts 106 massifs permet de retarder considérablement leur détérioration par usure et/ou corrosion. Sur la figure 7 est illustrée une variante de réalisation du montage du coulisseau 82 sur le flanc de l'appareil 10. Une plaque 112 est montée coulissante dans un logement de forme appropriée ménagé dans le carter 12. Pour le réglage de la position du coulisseau, il suffit de déserrer les deux vis 114 qui traversent le coulisseau et s'engagent dans les trous taraudés de la plaque 112 pour faire coulisser l'ensemble le long du flanc de l'appareil. Les deux vis 114 sont alors resserrées. Cette disposition permet un réglage plus fin de l'alignement de la courroie 26 par rapport à ses deux poulies 20, 22 (voir figure 1). En référence à la figure 8, on remarque que selon une variante des moyens de fixation et de réglage, un connecteur 116 muni de broches mâle 118 est prévu à l'extrémité inférieure de l'un des plots de guidage 92 du coulisseau 82. De façon correspondante, un connecteur femelle 120 est ménagé au fond du logement 94. Oh réalise ainsi, d'une autre manière tout à fait simple et peu onéreuse , la connexion du moteur 28 aux signaux de commande émis par le pilote automatique, via les câbles 108, 110. La longueur des broches mâle 118 sera suffisante pour conserver la plage de réglage de la hauteur du coulisseau 82 dans son logement gracie à la vis (non représentée). Bien entendu la présente invention ntest pas limitée à la forme de réalisation décriteset toute variante ou modification pourra y être apportée par l'homme de l'Art sans sortir du cadre de l'invention. RENENDICATIONS 1. Appareil pour l'entratnement de la barre à roue d'un navire, du type comportant un moteur électrique de commande, des moyens réducteurs, un embrayage, et des moyens de transmission s'étendant entre un arbre de sortie du dit embrayage et la barre à roue, caractérisé en ce que les moyens réducteurs (32 à 48) comprennent au moins un train d'engrenages epicycloTdal comportant un engrenage menant (32)- solidaire d'un arbre de sortie (30) du dit moteur de commande (28),et au moins nn engrenage planétaire (36,44) engrenant entre le dit engrenage menant (32) et une denture interne d'une cage extérieure ou manchon (34), et en ce que l'embrayage comporte des moyens (58) pour sélectivement bloquer et débloquer la dite cage extérieure en rotation. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réducteurs comprennent deux trains d'engrenages épicycloidaux (32 à 40 , 42 à 48) à cage (34) commune. 3. Appareil selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de blocage et de déblocage sélectifs de la cage (34) comprennent un organe de blocage (54) coulissant verticalement et présentant à son extrémité inférieure un doigt de blocage (58) agencé pour sélectivement s'engager entre deux parmi une pluralité de dents (53) prévues à la périphérie externe de la dite cage (34), un système à came (68) et ergot (62) agencé pour déplacer le dit organe de blocage (54) contre la poussée d'un moyen élastique (80), un levier de commande (66) et, entre le dit levier et la dite came, un arbre de commande rotatif (64). 4. Appareil selon la revendication 3 , caractérisé en ce que la dite came présente, aux deux extrémités de sa course, respectivement, deux butées de fine course (76,78). 5. Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'organe de blocage (54)est guidé en coulissement vertical entre deux goupilles de guidage (55) et l'axe de commande(64). 6. Appareil selon la revendication l,caractérisé en ce que les moyens de transmission comprennent au moins une courroie crantée (26) s'étendant entre deux poulies crantées (20,22) respectivement solidaires de l'arbre de sortie (50) et de la barre à roue (16). 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de transmission comprennent une channe. 8. Appareil selon las revendications 6 et 7,caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de réglage de l'alignement et de la tension des moyens de transmissionsassociés à des moyens de raccordement électrique du moteur (28) qui comprennent un coulisseau (82)pouvant Qtre fixé en une parmi plusieurs positions sur appareil (10) et reçu en coulissement dans un logement de support (94) monté dans le voisinage de la barre à roue (16), des moyens de contact électrique (102,106) étant prévus entre deux faces adjacentes du dit coulisseau et du dit logement. 9. Appareil selon la revendication 8,caractérisé en ce qu'il comprend en outre une vis (98) pour le réglage de la hauteur du coulisseau (82) dans son logement(94) , à des fins de réglage de la tension de la dite courroie (26). 10. Appareil selon l'une des revendications 8et 9, caractérisé en ce que les dits moyens de réglage et de raccordement électrique sont démontables. 11. Appareil selon l'une des revendications 8 à lO,caractérisé en ce que les moyens de contact électrique (106) supportés par le dit logement de support sont massifs.