Brevet FR2554188A1 — publié le 19850503

La présente invention se rapport à un arbre tubulaire renforcé de transmission. Pour transmettre des couples de torsion entre une unité génératrice de puissance et tout type d'équipement d'utilisation, on sait employer des arbres tubulaires de transmission, dont la résistance à la torsion permet la transmission de couples élevés même en présence de sectionsrelativement petites. La section des arbres de transmission utilisés jusqu'à maintenant, sur les véhicules automobiles,. par exemple, augmente proportionnellement à la dimension de l'unité génératrice de puissance et à la longueur de la portée de la transmission mise en cause et dans tous les cas, elle est toujours telle qu'elle garantisse que, dans toutes les conditions de fonctionnement, les arbres ne seront jamais soumis à des vibrations critiques. De plus, les sections des arbres de transmission sont encore accrues dans les cas or Ies arbres fonctionnent en présence d'un effort exiterne, comme un impact de corps perforants, auquel cas, Ies arbres doivent pouvoir transmettre le couple appliqu de torsion même lorsqu'ils sont percés en un ou plusieurs points. Par conséquent, en bref-, Ie poids des types connus d'arbres de transmission, augmente' proportionnellemen3 au couple qui est transmis, i la o-ngueur- de la portée de transmission et à l'étendue sur laquelle l'arbre ee exposé à l'impact. Le poids d'une transm'ssiLm ne pose usuellesmat pas un problème critiaque sur des véhicules terrestrei, tandis qu'il peut prendre une importance vitale3dans le cas d'un avion. Si l'on considère, par exemple que le rotor de queue d'un hélicoptère standard est connecté à l'installation de puissance par un arbre de transmission qui est non seulement relativement long mais également usuellement exposé, sur une partie de sa longueur, aux agents externes, il est net que le poids de l'arbre représente un problème important à résoudre. La résolution de ce problème a une importance encDre plus vitale lorsqu'il s'agit d'hélicoptères militaires, dont les sections d'arbre de transmission doivent être telles qu'elles résistent à un affaissement en présence d'un percement d'environ 2 cm2,et dontl'épaisseur doit être telle qu'elle ralentisse autant que possible la propagation des fissures. Malheureusement, pour atteindre ces résultats, les hélicoptères sont pourvus, par nécessité d'arbres qui, malgré qu'ils soient critiques ou même supercritiques en ce qui concerne les vibrations, sont invariablement trop lourds avec un effet négatif sur le poids utile. La présente invention a pour but un arbre de trans- mission de petite section et relativement léger qui, néanmoins, offre une résistance relativement élevée à la torsion, un faible de taux de propagation des fissures et une résistance au percement afin de résister à l'affaissement. En tenant compte de ce but, la présente invention se rapporte à un arbre tubulaire de transmission, caractérisé en ce qu'il comprend une âme ayant un recouvrement en un réseau intégral qui s'étend sur sa surface externe et la contacte; ce recouvrement en réseau étant fait en un matériau composite de poids léger. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitrort plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lequel.: - la figure unique montre une vue latérale, en perspective, d'un agencement préféré selon l'invention_ Sur le dessin, le chiffre de référence 1 désigne use partie d'un arbre de transmission qui, bien qu'il soit adapté de manière idéale à une utilisation sur un avion, en particulier des hélicoptères, peut être aussi bien employé pour la transmission de couples d'entraînement entre tout type d'unité d'entraînement et tout type d'équipement d'utilisation. L'arbre 1 comprend une âme tubulaire 2 faite en métal ou un matériau composite, et un recouvrement en réseau externe 3, fait en un matériau composite léger et consistant en au moins deux filaments, 4 et 5, entre- croisés pour former des maillons 6. Dans l'exemple repré- senté, les filaments 4 et 5 sont enroulés sur l'âme 2 en formation en spirale en cylindre opposé, mais tout autre agencement d'enroulement est également acceptable. Les filaments 4 et 5 sont de préférence formés en "Kevlar" ou fils de graphite enroulés sur la surface externe 7 de l'âme 2 et trempés dans une résine synthétique appropriée qui, lorsqu'elle est chauffée au four en même temps que l'ae 2, garantit une saisie ferme du recouvrement 3 sur l'âme 2. La résistance à la flexion en torsion du matériau composite dont le réseau 3 est formé, a pour résultat une augmentation considérable de la résistance à la flexion en torsion de l'arbre 1, avec une augmentation négligeable de poids. Le recouvrement 3 permet ainsi de former des arbres avec une très forte résistance à la flexion en torsion, et de très petits diamètres. De plus, chaque maillon 6 forme une "cellule de rupture", empêchant toute rupture ou percement de l'ame 2 de s'étendre au-delà de ses limites. Les filaments 4, 5,en faittnon seulement résistent à une propagation physique des fissures mais servent également de moyensde transfert des efforts pour empêcher des charges dangereuses de se concentrer dans la zone de rupture et ainsi éliminer la cause de base de la propagation des fissures. REVENDICATIONS 1. Arbre tubulaire de transmission caractérisé en ce qu'il comprend une âme (2) ayant un recouvrement (3) en un réseau intégral qui s'étend sur et contacte sa surface externe (7); ledit recouvrement en réseau (3) étant fait en un matériau composite léger. 2. Arbre selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit recouvrement en réseau (3) comprend au moins deux filaments (4, 5) entrecoisés pour former des maillons (6). 3. Arbre selon la revendication 2 caractérisé en ce que les filaments (4, 5) sont enroulés autour de l'âme(2) en une formation en spirale. 4. Arbre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit matériau composite de poids léger se compose de fils de "Kevlar". 5. Arbre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ledit matériau composite de poids léger se compose de fils en graphite.