Brevet FR3005172A1 — publié le 20141031

La présente invention concerne un dispositif de commande manuelle telle que la manette de commande d'un moteur d'aéronef. Un dispositif de commande manuelle comprend généralement un bâti sur lequel est montée mobile une manette reliée par un élément d'engrenage à des roues dentées d'entraînement en rotation d'arbres d'entrée de capteurs de position reliés à une ou plusieurs unités de commande du moteur. Dans le cas de la commande d'un moteur d'aéronef, pour des raisons de sécurité, il peut être utilisé plusieurs capteurs angulaires indépendants, reliés à un ensemble de roues dentées entraînées par l'actionnement de la manette de contrôle de poussée. Cette multiplication de la chaîne de mesure de position de la manette de poussée, pour la transmission de l'information vers les unités de commande moteurs, permet de limiter les conséquences de panne ou de signal erroné d'un ou plusieurs capteurs. On comprend que la multiplicité des capteurs n'apporte effectivement un supplément de sécurité et de fiabilité que si la défaillance d'un des capteurs ne risque pas de provoquer un blocage du déplacement de la manette. Or, l'une des défaillances possibles des capteurs est le grippage qui bloque la rotation de l'arbre d'entrée du capteur. Pour écarter ce risque de blocage, il est connu d'intercaler entre l'arbre d'entrée et la roue dentée un organe de liaison à rupture prédéfinie. En cas de grippage, une tentative de déplacement de la manette va engendrer une contrainte dans l'organe de liaison à rupture prédéfinie qui, au-delà d'un certain seuil, va céder en libérant le pivotement de la roue dentée par rapport à l'arbre d'entrée. Un inconvénient d'un tel organe de liaison à rupture prédéfinie réside dans le fait qu'une fois rompu, il est nécessaire de s'assurer que les morceaux de l'organe de liaison ne vont pas venir perturber le fonctionnement du dispositif de commande. Le dimensionnement de l'organe de liaison est en outre délicat et la maîtrise des caractéristiques du matériau utilisé, la rupture devant intervenir une fois seulement le seuil d'effort atteint et ce quelles que puissent être ou avoir été les conditions d'utilisation (température, vibrations, fatigue...). Un but de l'invention est de fournir un moyen pour améliorer la fiabilité des dispositifs de commande manuelle. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un dispositif de commande manuelle comprenant un bâti sur lequel est montée mobile une manette reliée par un élément d'engrenage à au moins une roue dentée d'entraînement en rotation d'un arbre d'entrée d'un capteur de position. La roue dentée est montée fixe en translation et libre en rotation sur un moyeu fixé sur l'arbre d'entrée et comporte un flanc pourvu d'un logement pour une portion d'une bille montée sur le moyeu pour être mobile entre une position de blocage en rotation de la roue dentée par rapport au moyeu, la bille étant alors en saillie du moyeu et reçue dans le logement pour lier en rotation le moyeu et la roue dentée, et une position de libération de la rotation de la roue, la bille étant alors dégagée du logement, un ressort de compression prenant appui sur la bille et le moyeu pour pousser la bille vers le flanc de la roue dentée. Ainsi, lorsque la bille est en position de blocage, un couple peut être transmis de la roue dentée jusqu'au moyeu et donc à l'arbre d'entrée. Lorsque la bille est en position de libération, la bille est susceptible de rouler sur ledit flanc de la roue et la roue dentée est libre de pivoter par rapport au moyeu interdisant toute transmission d'un couple entre la roue dentée et l'arbre d'entrée du capteur. Le ressort de compression maintient la bille dans sa position en saillie et conditionne, avec la forme du logement, l'effort nécessaire pour faire passer la bille de sa position de blocage à sa position de libération. Le ressort de compression permet donc de verrouiller la rotation de la roue dentée 6 sur le moyeu 7 jusqu'à un couple prédéfini. Il est de la sorte obtenu un débrayage de la liaison entre la roue dentée et l'arbre d'entrée lorsque l'effort à transmettre tend à provoquer une rotation relative de la roue dentée et du moyeu avec un couple supérieur au couple prédéfini. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de commande conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective et en éclaté d'un capteur de ce dispositif, - la figure 3 est une demi-vue partielle en perspective et en coupe axiale du capteur lorsque la bille est dans sa position de blocage. En référence aux figures, le dispositif de commande manuelle selon l'invention comprend un bâti 1 dans lequel sont montés une manette 2 et des dispositifs de détection, ici au nombre de six. La manette 2 est montée mobile dans le bâti 1 et est solidaire d'un pignon denté 3 formant un élément d'engrenage. Chaque dispositif de détection comprend un capteur de position angulaire 4 ayant un arbre d'entrée 5 relié à une roue dentée 6 engrenant avec le pignon denté 3. Le capteur de position 4 est connu en lui-même et est ici de type capteur angulaire permettant de détecter un déplacement angulaire de la roue dentée 6. Plus précisément, la roue dentée 6 est montée fixe en translation et libre en rotation sur un moyeu 7 fixé sur l'arbre d'entrée 5. Le moyeu 7 est fixé sur l'arbre d'entrée 5 au moyen d'un obstacle formé par une vis 8 engagée transversalement dans le moyeu 7 et l'arbre d'entrée 5, entre cuir et chair, pour assurer à la fois un blocage en translation et en rotation du moyeu 7 sur l'arbre d'entrée 5. C'est ici dans une partie fendue axialement du moyeu 7 que la vis 8 est engagée de telle manière que la vis 8 exerce également un effort de rapprochement des bords de la fente, serrant ainsi le moyeu 7 sur l'arbre d'entrée 5. La roue dentée 6 est maintenue en position axiale sur le moyeu 7 par un écrou 9 vissé sur une extrémité filetée 10 du moyeu 7. L'extrémité filetée 10 s'étend en saillie d'une surface radiale 11 du moyeu 7. L'écrou 9 comporte une surface extérieure 12 cylindrique agencée pour former une portée sur laquelle la roue dentée 6 est montée pour pivoter. L'écrou 9 est pourvu d'un moyen d'arrêt en rotation sous la forme de languettes plastiquement déformables qu'il est possible de rabattre dans des encoches de l'extrémité filetée 10 après que l'écrou 9 a été vissé sur ladite extrémité filetée 10 du moyeu 7. La roue dentée 6 est ainsi montée pivotante dans une gorge dont les flancs sont formés respectivement par la surface radiale 11 du moyeu 7 et une surface radiale 13 de l'écrou 9. La roue dentée 6 comporte, en regard de la surface radiale 11 du moyeu 7, un flanc 14 pourvu d'un logement 15 excentré, de forme sensiblement conique, pour recevoir une portion d'une bille 16. La bille 16 est montée dans un logement 17 du moyeu 7 pour être mobile en translation parallèlement à l'arbre d'entrée 5 entre une position de blocage en rotation de la roue dentée 6 par rapport au moyeu 7 et une position de libération de la rotation de la roue dentée 6 par rapport au moyeu 7. Dans la position de blocage en rotation de la roue dentée 6 par rapport au moyeu 7, la bille 10 est en saillie de la surface radiale 11 du moyeu 7 et est reçue dans le logement 15 de la roue dentée 6. En position de libération de la rotation de la roue dentée 6, la bille 16 est légèrement enfoncée dans le logement 17 de sorte qu'elle est dégagée du logement 15 et susceptible de rouler sur le flanc 14 de la roue dentée 6. Le logement 17 a une forme cylindrique parallèle à l'arbre d'entrée 5 et reçoit également un ressort de compression 18 prenant appui sur la bille 16 et un fond du logement 17 du moyeu 7 pour rappeler la bille 16 en position de blocage. En fonctionnement normal, la bille 16 est dans la position de blocage en rotation de la roue dentée 6 par rapport au moyeu 7 de sorte que tout mouvement de la manette 2 entraîne un pivotement du pignon dentée 2 transmis à l'arbre d'entrée 5 de chaque capteur 4 via la roue dentée 6, la bille 16, le moyeu 7 et la vis 8. En cas de grippage d'un des capteurs 4, l'arbre d'entrée 5 de ce capteur 4 est bloqué en rotation et va opposer un couple résistant au pivotement du moyeu 7 entraîné via la bille 16 par la roue dentée 6. Le pivotement de la manette 2 et donc du pignon denté 3 va avoir tendance à faire pivoter la roue dentée 6 à l'encontre de ce couple résistant en forçant la bille 16 à s'escamoter dans sa position de libération. En effet, la paroi du logement 15 va se comporter comme une came qui, du fait du pivotement de la roue dentée 6 par rapport au moyeu 7, va enfoncer la bille 16 dans son logement 17 à l'encontre de l'effort exercé par le ressort de compression 18. Le pivotement de la manette 2 se poursuivant, la roue dentée 6 continue à pivoter et la bille 16 roule sur le flanc 14 de la roue dentée 6. Si la roue dentée 6 fait plus d'un tour, la bille 16 sera à nouveau poussée dans le logement 15 lorsque celui-ci arrivera en regard du logement 17 et sera repoussée en position de libération comme précédemment indiqué au fur et à mesure que le logement 15 se décalera du logement 17 du fait du pivotement de la roue dentée 6. Le couple maximal transmissible entre la roue dentée 6 et le moyeu 7 est déterminé par la raideur du ressort de compression 18 et la forme du logement 15 (angle au sommet du cône : plus le logement a une paroi évasée et moins le couple transmissible est important). On pourra prévoir soit que le passage de la bille 16 de sa position de blocage à sa position de libération soit sensible pour l'opérateur manipulant la manette 2, soit, au contraire, que ce passage soit insensible. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, le nombre de capteurs peut être différent de six et les capteurs peuvent être identiques ou différents. Le blocage du moyeu 7 sur l'arbre d'entrée 5 peut résulter d'un clavetage, d'un goupillage, d'un serrage ou de tout autre moyen de fixation assurant un blocage en translation et en rotation. Le moyeu 7 peut avoir une structure différente de celle décrite et être par exemple usiné directement sur l'arbre d'entrée 5. L'arrêt en rotation de l'écrou sur le moyeu peut être obtenu par goupillage, collage ou autre. La roue dentée 6 peut être montée pour pivoter directement sur le moyeu 7 ou sur l'arbre d'entrée 5. La manette 2 peut être mobile en translation par rapport au bâti 1 et pourvue d'une crémaillère d'entraînement des roues dentées 6. Le logement 15 peut être de forme cylindrique. La bille 16 a été décrite comme mobile par 10 rapport au moyeu 7 en translation sensiblement parallèlement à l'arbre d'entrée 5. La bille 16 peut être mobile le long d'une direction non parallèle à l'arbre d'entrée 5. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande manuelle comprenant un bâti (1) sur lequel est montée mobile une manette (2) reliée par un élément d'engrenage (3) à au moins une roue dentée (6) d'entraînement en rotation d'un arbre d'entrée (5) d'un capteur de position (4), caractérisée en ce que la roue dentée est montée fixe en translation et libre en rotation sur un moyeu (7) fixé sur l'arbre d'entrée et comporte un flanc (14) pourvu d'un logement (15) pour une portion d'une bille (16) montée sur le moyeu pour être mobile entre une position de blocage en rotation de la roue dentée par rapport au moyeu, la bille étant alors en saillie du moyeu et reçue dans le logement pour lier en rotation le moyeu et la roue dentée, et une position de libération de la rotation de la roue, la bille étant alors dégagée du logement, un ressort de compression (18) prenant appui sur la bille et le moyeu pour pousser la bille vers le flanc de la roue dentée. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyeu (7) est fixé sur l'arbre d'entrée (5) au moyen d'un obstacle (8). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l'obstacle est formé par une vis (8) engagée transversalement dans le moyeu (7) et l'arbre d'entrée (5) 4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la roue dentée (6) est maintenue en position axiale sur le moyeu (7) par un écrou (9) vissé sur une extrémité filetée (10) du moyeu. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'écrou (9) comporte une surface extérieure (12) agencée pour former une portée sur laquelle la roue dentée (6) est montée pour pivoter. 6. Dispositif selon l'une quelconque desrevendications précédentes, dans lequel le logement (15) a une forme sensiblement conique. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bille (16) est 5 mobile par rapport au moyeu (7) en translation sensiblement parallèlement à l'arbre d'entrée (5).