Brevet FR2714430A1 — publié le 19950630

MECANISME DE TRANSMISSION DE COUPLE A COMMANDE MECANIQUE ET ARME COMPORTANT UN TEL MECANISME La présente invention se rapporte principalement à un mécanisme de transmission de couple à commande mécanique de déphasage entre des arbres et à une arme, notamment montée sur tourelle, comportant un tel mécanisme. On connaît des mécanismes de transmission de couple permettant sur commande mécanique d'engendrer un déphasage angulaire entre un arbre moteur et un arbre de sortie. Les mécanismes de type connu présentent de nombreux inconvénients. Leur encombrement est important, leur rendement énergétique est faible, leur fiabilité n'est pas toujours suffisante, leur coût de revient est élevé et, surtout, le temps nécessaire pour amorcer le déphasage est loin d'être négligeable. C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un mécanisme de transmission de couple à commande mécanique dont les réactions sont quasiment instantanées. C'est également un but de la présente invention d'offrir un tel mécanisme présentant un faible encombrement. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un tel mécanisme ayant un rendement énergétique élevé. C'est également un but de la présente invention d'offrir un tel mécanisme présentant une bonne fiabilité. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un tel mécanisme ayant un coût de revient modéré. Ces buts sont atteints selon l'invention par un mécanisme comportant un arbre moteur et un arbre de sortie reliés par une pièce de liaison ayant un débattement important ainsi que des moyens de commande du débattement de la pièce de liaison. L'invention a principalement pour objet un mécanisme de transmission de couple entre un arbre moteur et un arbre de sortie comportant des moyens de commande mécanique pour assurer un déphasage angulaire desdits arbres, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de liaison entre lesdits arbres comprenant un débattement angulaire relatif par rapport à un premier desdits arbres assurant, sur commande mécanique, le déphasage angulaire et des moyens de commande du débattement assurant l'entraînement mutuel desdits arbres. L'invention a également pour objet un mécanisme, caractérisé en ce que l'élément de liaison comporte un manchon interne comprenant des moyens d'accouplement angulaire permanent avec un second desdits arbres. L'invention a également pour objet un mécanisme, caractérisé en ce que le débattement est formé par des rampes hélicoïdales ménagées dans le manchon interne dans lequel pénètre une goupille solidarisée avec le premier desdits arbres. L'invention a également pour objet un mécanisme, caractérisé en ce que les moyens de commande mécanique comportent un manchon externe entraîné en rotation pour assurer le déphasage angulaire desdits arbres, ledit manchon externe comprenant des moyens pour, lors de sa rotation, entraîner en translation axiale un cylindre assurant le blocage en translation axiale de l'élément de liaison, notamment du manchon interne et assurant ainsi le blocage du débattement. L'invention a également pour objet un mécanisme, caractérisé en ce que le manchon externe comporte un moyen d'entraînement en rotation dudit manchon externe, par exemple une denture périphérique. L'invention a également pour objet un mécanisme, caractérisé en ce qu'il comporte un fourreau extérieur comportant des rainures longitudinales, en ce que le manchon externe comporte des rampes hélicoïdales, et en ce que les doigts entraînés par les rampes hélicoïdales et guidés par les rainures longitudinales assurent l'entraînement du cylindre assurant le blocage de l'élément de liaison. L'invention a également pour objet un mécanisme, caractérisé en ce que les rampes hélicoïdales ménagées dans le manchon interne ont un même sens et un même pas que les rampes hélicoïdales ménagées dans le manchon externe. L'invention a également pour objet une arme comportant un convoyeur de chargement de munitions et un moteur, caractérisée en ce que le moteur assure sur commande, le fonctionnement de l'arme et l'entraînement du convoyeur par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission de couple selon l'invention. L'invention a également pour objet une arme, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de transmission mécanique assurant l'entraînement d'un manchon externe du mécanisme de transmission de couple avec un angle a proportionnel au changement de pointage en site de l'arme. L'invention a également pour objet une arme, caractérisée en ce que le convoyeur assure l'alimentation automatique en munitions de l'arme, et en ce qu'il est du type sans maillon. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs et sur lesquelles: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'exemple préféré de réalisation du mécanisme selon la présente invention; - la figure 2 est une vue en perspective du mécanisme de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective des pièces internes du dispositif de la figure 1; - la figure 4 est une vue en perspective d'un premier manchon susceptible d'être mis en oeuvre dans le mécanisme selon la présente invention; - la figure 5 est un vue en perspective d'un fourreau susceptible d'être mis en oeuvre dans le mécanisme selon la présente invention; - la figure 6 est une vue en perspective d'un deuxième manchon susceptible d'être mis en oeuvre dans un mécanisme selon la présente invention; - la figure 7 est une vue en perspective d'un arbre susceptible d'être mis en oeuvre dans le dispositif selon la présente invention; - la figure 8 est une vue en perspective générale d'un canon selon la présente invention; - la figure 9 est une vue en perspective du canon de la figure 8 pointé en site à 45 ; - la figure 10 est une vue en perspective du canon de la figure 8 pointé en site à 0 . Sur les figures 1 à 10, I'on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Sur la figure 1, I'on peut voir l'exemple préféré de réalisation d'un mécanisme de transmission de couple à commande mécanique selon l'invention. Le mécanisme comporte un arbre moteur 1 avantageusement monté sur palier, par exemple un roulement 2 et un arbre de sortie 3 avantageusement montés sur un palier, par exemple un roulement 4. Les arbres 1 et 3 sont reliés par un élément de liaison 5 ayant un grand débattement angulaire et axial. Un dispositif de commande mécanique 6 permet de bloquer le débattement de l'élément de liaison 5, ce qui provoque l'entraînement de l'arbre 3 par l'arbre 1. En l'absence de ce blocage, et dans la limite de l'amplitude du débattement angulaire, la rotation de l'arbre moteur 1 n'assure pas l'entraînement de l'arbre de sortie 3. Comme on peut le voir sur la figure 6, I'élément de liaison 5 comporte avantageusement un manchon 7 muni de deux rampes hélicoïdales 8 de réception d'une goupille 9 solidarisée avec l'arbre moteur 1 par une goupille élastique 10. Une collerette 11 permet la commande du débattement axial du manchon 7 et, par suite, celui des rampes hélicoïdales 8. L'élément de liaison 5 comporte des moyens d'accouplement 12, par exemple des cannelures, ou des pans adaptés à des cannelures ou des pans 13 de l'arbre de sortie 3 (figure 7). Sans que cela ne présente aucun caractère limitatif dans l'exemple de réalisation illustré, le mécanisme selon la présente invention est commandé par rotation d'un moteur 14, assurant le fonctionnement d'une arme, notamment d'un canon 15, et l'entraînement par l'intermédiaire d'un joint homocinétique télescopique 34 d'un convoyeur 31 de munitions 32. Lors du pointage en site de l'arme 15, le convoyeur reste immobile. Le décalage angulaire qui en résulte entre le convoyeur 31 et l'arme 15 provoque la rotation du joint homocinétique qui, en absence du mécanisme selon l'invention, provoquerait, selon le sens de variation du site, le recul (baisse en site) ou l'avancement (hausse en site) des munitions dans le convoyeur, avec dans ce dernier cas, un risque de coincement. Le recul des munitions, suite à une baisse du pointage en site, peut se révéler tout aussi préjudiciable lors de la prise de la munition par un dispositif de chargement automatique 35, la munition ne se trouvant pas à son emplacement désiré. L'on veut éviter l'entraînement de l'axe de sortie 3 par la rotation de l'axe moteur 1 engendré par le mouvement de rotation du canon dans un plan vertical (pointage en site). L'angle de rotation du canon 15 est appliqué sur un manchon externe 16 du mécanisme, par exemple au niveau 8 d'une denture 17. Le manchon externe 16 comporte deux rampes hélicoïdales diamétralement opposées 18 assurant l'entraînement des doigts 19 guidés en translation par des rainures longitudinales 20 pratiquées dans un fourreau extérieur 21 sur lequel le manchon externe 16 est monté à rotation. Les doigts 19 assurent l'entraînement en translation d'un cylindre 22 assurant la commande axiale de I'élément de liaison 5. Dans l'exemple préféré de réalisation, le cylindre 22 est monté à rotation autour du manchon intérieur 7 par l'intermédiaire de deux paliers, par exemple de deux roulements 23. Avantageusement, le cylindre 22 est emprisonné par une bague 24 goupillée au manchon 7 par une goupille élastique 25. Le fourreau extérieur 21 comporte avantageusement une bride de fixation 26 comportant des ouvertures 27 de passage de boulon. Avantageusement, l'axe 3 comporte une collerette 28 montée en butée assurant son blocage axial du côté du palier 4 et de la bride 26 du fourreau extérieur 21, le blocage dans l'autre sens étant obtenu par la jonction des arbres 1 et 3 qui sont, de plus, guidés l'un par rapport à l'autre. Avantageusement, I'axe 1 comporte une collerette 28' montée en butée assurant son blocage axial. Avantageusement, le mécanisme 30 selon la présente invention est fermé du côté de l'axe moteur 1 par un bouchon fileté 29 vissé sur le fourreau 21. Le mécanisme 30 selon l'invention est particulièrement compact et fiable, consomme peu d'énergie et présente des réactions quasi instantanées à une commande mécanique appliquée au manchon externe 16. Ce mécanisme peut avantageusement être mis en oeuvre pour assurer l'entraînement d'un convoyeur 31 d'alimentation en munition 32 de l'arme 15 dont l'exemple avantageux est illustré sur les figures 8 à 10. L'arme 15, par exemple un canon dont le calibre est de mm, avantageusement montée sur une tourelle (non représentée), est alimentée en munitions 32 par le convoyeur 31 sans maillon. Le moteur 14 assure le fonctionnement de l'arme 15, notamment l'avancement des munitions 32 par l'intermédiaire d'un joint homocinétique télescopique symbolisé en 34 et d'un mécanisme 30 de transmission selon l'invention. L'on doit éviter qu'un simple changement du site de l'arme 15 autour d'un axe de tourillonnement 33 assure l'entraînement des munitions 32 dans le convoyeur 31 alors qu'en absence de tir, elles devraient rester immobiles dans le convoyeur 31. Pour ce faire, le débattement angulaire du manchon 7 formé par les rampes hélicoïdales 8 correspond au débattement en site de l'arme ; dans les pointages extrêmes, correspondant, par exemple à O' et à 45, la goupille 9 vient aux extrémités opposées des rampes hélicoïdales 8. De même, I'on établit une liaison en rotation entre le manchon externe 16 et l'arme 15. Le changement de site de l'arme 15 d'un angle " provoque la rotation de la denture 17 du manchon 16 d'un angle proportionnel, le coefficient de proportionnalité étant avantageusement égal à 1. Dans ce cas, les rampes hélicoïdales 8 et 18 sont de même sens et de même pas. Toutefois, la mise en oeuvre de pas et/ou de sens différents pour les rampes 8 et 18, de manière à obtenir un coefficient de proportionnalité désiré, ne sort pas du cadre de la présente invention. De même, le nombre de dents de la denture 17 du manchon 16 peut être choisi pour obtenir la compensation désirée. Ainsi, lors du pointage de l'arme 15 en site, le manchon externe 16 pivote, modifiant par l'intermédiaire des doigts 19 la position du cylindre 22 et donc du manchon intérieur 7 qui glisse sur l'arbre moteur 1. La rotation de l'arbre moteur 1 provoque la rotation de la goupille 9 dans les rampes hélicoïdales 8 du manchon 7 sans rotation de ce dernier. L'on évite ainsi l'entraînement de l'axe 3. Il en résulte que grâce au glissement du manchon 7 à l'intérieur du mécanisme 30 selon la présente invention, I'on crée un décalage angulaire entre l'arbre moteur 1 et l'arbre de sortie 3. Le mouvement de rotation qui aurait pu être transmis par l'arbre de sortie 3 au convoyeur 31 a été totalement absorbé par la coïncidence des mouvements de glissement du manchon interne 7 de l'élément de liaison 5 et de la rotation de la goupille 9 liée à l'axe moteur 1 dans les rampes hélicoïdales 8. Il en résulte, comme cela l'a été désiré, que durant le pivotement en site de l'arme 15, aucun mouvement n'a été fourni à l'arbre de sortie susceptible d'assurer l'entraînement du convoyeur 31. Toutefois, il est, bien entendu, possible d'assurer, lorsque cela est désiré, par exemple pendant un tir, I'alimentation en munition 32 de l'arme 15 pendant son pointage en site. Il suffit d'actionner le mécanisme de chargement 35 de manière classique avec entraînement du joint homocinétique 34 par le moteur 14. Le mécanisme 30 selon l'invention n'assure que la compensation due au changement du pointage en site, la rotation supplémentaire de l'arbre moteur 1 étant intégralement transmise à l'arbre de sortie 3 assurant dans ce cas I'entraînement du convoyeur 31. De même, lorsque l'arme est immobile en site, la rotation de l'arbre moteur 1 entraîne la rotation de l'arbre de sortie 3. En effet, le manchon extérieur 16 est immobile figeant la position du cylindre 22. Le cylindre 22 assure le blocage axial du manchon interne 7 de l'élément de liaison 5. La rotation du moteur 14 entraîne l'arbre moteur 1 solidarisé avec la goupille 9, qui par appui sur les rampes hélicoïdales 8 entraîne en rotation le manchon 7 (bloqué axialement par le cylindre 22). Le manchon 7 entraîne en rotation, par l'intermédiaire de moyens d'accouplement 12 et 13, I'arbre de sortie 3. Le mouvement de rotation transmis par le moteur 14 à l'arbre moteur 1 est donc intégralement transmis à l'arbre de sortie 3 qui entraîne le convoyeur 31 de munitions 32. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à la mise en oeuvre de rampes hélicoïdales 8 et 18 et/ou des rainures 20 pour assurer l'entraînement et le guidage des diverses pièces du mécanisme 30. La présente invention s'applique notamment à la transmission de couple avec blocage ou compensation dans un débattement angulaire limité. D'une manière générale, le mécanisme selon la présente invention s'applique à l'industrie mécanique et permet, par exemple, le réglage d'une ligne d'arbre. Par exemple, le mécanisme selon la présente invention permet de régler les jeux ou d'affiner les positions angulaires d'une chaîne cinématique complexe. Le mécanisme selon la présente invention comporte trois ports mécaniques d'entrée/sortie formés, par exemple, par les arbres 1 et 3 ainsi que par le manchon externe 16. Avantageusement, I'on applique les deux signaux mécaniques de commande sur deux ports d'entrée, le troisième port jouant le rôle du port de sortie sur lequel est disponible, par exemple, la somme ou la différence, éventuellement pondérée, des angles de déphasage appliqués sur les ports d'entrée. Dans l'exemple décrit, I'on utilise l'arbre moteur 1 et le manchon externe 16 comme ports d'entrée, et l'arbre de sortie 3 comme port de sortie. Il est bien entendu qu'un mécanisme utilisant l'arbre 1 et le manchon externe 16 comme ports d'entrée, et l'arbre 3 comme port de sortie, ou les arbres 1 et 3 comme ports d'entrée et le manchon 16 comme port de sortie, ou bien l'arbre 3 et le manchon 16 comme ports d'entrée et l'arbre 1 comme port de sortie, ne sorte pas du cadre de la présente invention. La présente invention s'applique principalement à l'entraînement sur commande d'un convoyeur de munitions. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de transmission de couple entre un arbre moteur (1) et un arbre de sortie (3) comportant des moyens de commande mécanique pour assurer un déphasage angulaire desdits arbres, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de liaison (5) entre lesdits arbres (1, 3) comprenant un débattement angulaire relatif (8) par rapport à un premier desdits arbres (1) assurant, sur commande mécanique, le déphasage angulaire et des moyens (6) de commande du débattement (8) assurant l'entraînement mutuel desdits arbres (1, 3). 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de liaison (5) comporte un manchon interne (7) comprenant des moyens (12, 13) d'accouplement angulaire permanent avec un second desdits arbres (3). 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que le débattement (8) est formé par des rampes hélicoïdales (8) ménagées dans le manchon interne (7) dans lequel pénètre une goupille (9) solidarisée avec le premier desdits arbres (1). 4. Mécanisme selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de commande mécanique comportent un manchon externe (16) entraîné en rotation pour assurer le déphasage angulaire desdits arbres (1, 3), ledit manchon externe (16) comprenant des moyens pour, lors de sa rotation entraîner en translation axiale un cylindre (22) assurant le blocage en translation axiale de l'élément de liaison (5), notamment du manchon interne (7) et assurant ainsi le blocage du débattement (8). 5. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que le manchon externe (16) comporte un moyen d'entraînement en rotation dudit manchon externe, notamment une denture périphérique (17). 6. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un fourreau extérieur (21) comportant des rainures longitudinales (20), en ce que le manchon externe (16) comporte des rampes hélicoïdales (18), et en ce que les doigts (19) entraînés par les rampes hélicoïdales (18) et guidées par les rainures longitudinales (20) assurent l'entraînement du cylindre (22) assurant le blocage de l'élément de liaison (5). 7. Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que les rampes hélicoïdales (8) ménagées dans le manchon interne (7) ont un même sens et un même pas que les rampes hélicoïdales (18) ménagées dans le manchon externe (16). 8. Arme comportant un convoyeur (31) de chargement de munitions (32) et un moteur (14), caractérisée en ce que le moteur (14) assure sur commande, le fonctionnement de l'arme (15) et l'entraînement du convoyeur (31) par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission de couple (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Arme selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de transmission mécanique assurant l'entraînement d'un manchon externe (16) du mécanisme de transmission de couple (30) avec un angle a proportionnel au changement de pointage en site de l'arme (15). 10. Arme selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que le convoyeur (31) assure l'alimentation automatique en munitions de lI'arme (15), et en ce qu'il est du type sans maillon.