Brevet FR3042724A1 — publié le 20170428

Moyen de liaison entre deux pièces mécaniques Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine de la mécanique et porte sur un moyen de liaison entre deux pièces mécaniques. Elle s'applique par exemple à la liaison de deux pièces dans une suspension de turbomachine telle que d'un turbopropulseur ladite suspension permettant la fixation de la turbomachine à la structure d'un aéronef. Etat de la technique Un moyen de liaison de deux pièces mécaniques ensemble en appui l'une contre l'autre le long de surfaces de contact comprend une cheville solidaire de l'une des pièces coopérant avec une cavité formant un logement ménagé dans l'autre pièce. Une telle cheville présente typiquement la forme d'un pion cylindrique dont au moins une des deux extrémités est arrondie ou de forme tronconique. Lorsqu'il s'agit de positionner avec précision une pièce par rapport à l'autre le long de ces surfaces de contact, il se pose parfois le problème d'une variation de positionnement de la cheville par rapport audit logement en raison des tolérances de fabrication des pièces. Des contraintes de cisaillement sont susceptibles d'être engendrées dans la zone de la liaison. Le présent déposant s'est fixé comme objectif de réaliser un dispositif permettant d'assurer une liaison mécanique tenant compte de telles variations. Exposé de l'invention 3 0 On parvient à réaliser cet objectif, conformément à l'invention avec un moyen de liaison entre deux pièces mécaniques en appui l'une contre l'autre, comprenant une cheville munie d'une tête engagée dans un premier logement dans l'une des deux pièces, caractérisé par le fait que la cheville comprend une tige excentrée 3042724 2 par rapport à la tête et engagée dans un second logement dans l'autre desdites deux pièces par l'intermédiaire d'un système excentrique comprenant une douille munie d'un alésage excentrique traversé par la tige, le système excentrique étant apte à rattraper un désalignement entre le premier logement et le second 5 logement, la cheville et la douille étant aptes à être immobilisées sur l'autre desdites deux pièces par un moyen d'immobilisation agencé pour générer un appui de la cheville sur la douille. La liaison par double excentrique permet d'assurer un positionnement précis et un 10 rattrapage de jeu. Le moyen d'immobilisation comprend par exemple un écrou de serrage coopérant avec un filetage sur la tige, ménagé à l'extrémité opposée à ladite tête. Avantageusement, le logement de l'autre desdites deux pièces débouche dans 15 une poche ouverte, notamment latéralement, contenant l'écrou de serrage, ladite poche présentant une surface d'appui contre laquelle l'écrou de serrage une fois serré vient en appui directement ou indirectement. Selon un mode de réalisation la douille comprend une collerette transversale 20 présentant une surface d'appui coopérant avec une surface d'appui d'un renfoncement de l'autre desdites deux pièces, le second logement débouchant dans ledit renfoncement. De préférence, la surface d'appui de la collerette et la surface d'appui du renfoncement sont rugueuses de façon à réduire le glissement de l'une sur l'autre. 25 Selon un autre mode de réalisation, la douille, la tige et le logement de la douille sont tronconiques. De préférence, la cheville et la douille sont agencées de façon à ce que le serrage de l'écrou provoque un appui axial de la cheville sur la douille dans la direction opposée à la tête de la cheville 3042724 3 Avantageusement, la tête de la cheville présente une portion cylindrique engagée avec contact contre une paroi cylindrique du premier logement. De préférence, la tige est cylindrique ou tronconique et présente un diamètre 5 maximal inférieur au diamètre de la portion cylindrique de la tête. Avantageusement, pour compléter la liaison, les moyens de liaison comprennent une attache apte à maintenir lesdites pièces l'une contre l'autre. 10 Brève description des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative détaillée qui va suivre, de modes de réalisation de l'invention donnés à 15 titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins : La figure 1 représente schématiquement un moyen de liaison entre deux pièces, avec une vue où les pièces ont été ôtées; 20 La figure 2 représente en coupe axiale la cheville et la douille en position dans les deux pièces ; La figure 3 montre la disposition rehaussée de la cheville et de la douille pendant le montage avec une cale; La figure 4 montre la cinématique de la structure à trois pivots formée par 25 les axes excentrés ; La figure 5 montre une variante de réalisation de l'invention ; La figure 6 montre la disposition rehaussée de la cheville et de la douille de la figure 4 pendant le montage avec une cale. 30 Description de modes de réalisation de l'invention 3042 724 4 La figure 1 montre comment est assurée la liaison entre les extrémités de deux pièces mises bout à bout. Les deux extrémités sont en contact l'une avec l'autre le long d'un plan P de jonction. 5 Une cheville 10 traverse le plan P et comprend une tête 10a et une tige 10b. La tête est de forme cylindrique avec un embout de guidage effilé et la tige est également de forme cylindrique mais de diamètre plus faible que celui de la tête. La tête et la tige sont excentrées l'une par rapport à l'autre ; leurs axes sont distincts et parallèles. La tête 10a de la cheville est logée dans une cavité 2a, de 10 forme cylindrique correspondante, dans l'extrémité de la pièce 2. La tige est logée dans une cavité 3a correspondante de l'extrémité de la pièce inférieure 3 par l'intermédiaire d'une douille 12. La douille présente un alésage 12a de diamètre égal à celui de la tige et d'axe excentré par rapport à celui de sa surface extérieure cylindrique. Le diamètre du cylindre extérieur de la douille 12 est égal à 15 celui de la cavité 31a formant le logement de la douille. La douille présente une collerette 12c formant une surface d'appui apte à coopérer avec une surface d'appui d'un renfoncement 3b formé dans la surface d'extrémité de la pièce inférieure 3. La tige 10b débouche dans une poche 3f ouverte latéralement. Un écrou 16 coopère avec un filetage de la tige pour serrer la cheville 10 axialement 20 contre la surface d'extrémité de la pièce inférieure 3 et l'immobiliser en rotation également. Une rondelle 14 sert d'appui à l'écrou contre la face de la poche 3f parallèle à la surface d'extrémité de la pièce inférieure 3. Le double excentrage : l'un entre la tige et la tête de la cheville, l'autre entre la tige et la surface extérieure de la douille, permet, par une rotation appropriée de ces éléments, de rattraper 25 tout désalignement éventuel entre les deux logements 2a et 3a. L'excentricité est calculée de façon à ce que le montage de la pièce inférieure sur la pièce supérieure soit possible avec précision dans tous les cas de figure susceptible de se produire. 3 0 La douille peut présenter des méplats sur le bord périphérique de sa collerette, par lesquels la rotation de la douille peut être opérée par exemple à l'aide d'une clé plate; la tige peut comprendre à son extrémité libre une goupille transversale 3042724 5 formant une prise par laquelle la cheville et la douille peuvent être tournées autour de leurs axes respectifs. Le désalignement entre les logements résulte des tolérances de fabrication des 5 pièces. Il peut être très faible mais dans la pratique il n'est pas nul. Ce dispositif permet de donner de la souplesse à la liaison. Une fois l'écrou serré pour bloquer toute rotation du système formé par la douille et la cheville, ce dernier reprend tous les efforts de cisaillement entre les pièces 2, 10 3. Pour la reprise des efforts de traction entre les pièces, un moyen d'attache est prévu. Il peut s'agir d'une simple plaque 18 de fixation montée avec des vis, ici quatre, sur une semelle extérieure des pièces. Tout autre moyen d'attache 15 équivalent convient dans la mesure où il vient éviter le décollement des pièces 2 et 3. Les perçages de la plaque de fixation 18 sont réalisés de préférence à un diamètre supérieur à ceux des vis afin de faciliter le montage de ces derniers. La figure 2 montre en détail le système avec excentrique. Le logement cylindrique 20 2a est d'axe A2. Le logement cylindrique 3a est d'axe Al. En raison des tolérances de fabrication, les deux axes Al et A2 ne sont pas confondus. La cheville comprend une tête 10a d'axe A4 et la tige est d'axe A3. Le cylindre extérieur de la douille est d'axe Al comme le logement 3a. L'alésage 12a de la douille 12 est d'axe A3 comme la tige 10b de la cheville 10. Lorsque la tête 10a 25 est engagée dans la cavité formant le logement 2a son axe A4 est confondu avec celui de la cavité 2a. Les excentricités El, entre les axes Al et A3, et E2, entre les axes A3 et A2 sont choisies de telle façon que leur somme soit toujours supérieure à la distance D qui correspond à la tolérance entre les axes des logements 2a et 3a. 30 La figure 4 illustre géométriquement la relation entre les différents axes et le principe de la cinématique. Cette contrainte sur la somme El + E2 supérieure à D étant satisfaite, on peut rattraper tout désalignement en faisant tourner la douille 3042724 6 dans son logement, par exemple à l'aide d'une clé plate agissant sur les méplats prévus sur la collerette annulaire de la douille, pour déplacer l'axe excentrique A3 de la douille. 5 Avant de mettre en place la pièce supérieure 2 sur la pièce inférieure 3, on fait tourner la tête de la cheville autour de l'axe A3, en manipulant le corps de la cheville par exemple avec une goupille ou l'écrou de serrage de façon à amener l'axe A4 de la tête en alignement plus ou moins approximatif avec l'axe A2 du logement 2a. Une fois la position de la structure articulée à trois pivots établie, on 10 bloque la cheville et la douille en rotation en serrant l'écrou 16. On peut alors joindre les deux pièces l'une à l'autre. On empêche par ce serrage que les axes, Al et A2, puissent être déplacés l'un par rapport à l'autre par les efforts de cisaillement auxquels les pièces sont soumises en fonctionnement. 15 En choisissant les mêmes valeurs d'excentricité El et E2, le système formé par la douille et la cheville peut s'appliquer à n'importe quel désalignement des axes Al et A2, dès lors que la valeur D du désalignement est inférieure ou égale à El plus E2. La solution s'applique aussi au cas où D=0. Il suffit de tourner la tête de la cheville en coïncidence avec l'axe central de la douille 20 L'ensemble est ensuite verrouillé en position par les moyens d'attache en traction, tels que la plaque 18 chevauchant les deux extrémités des pièces 2 et 3. Avantageusement, pour garantir l'immobilisation de la douille dans son logement 25 après mise en place des pièces, les surfaces en contact - S1 collerette 12c /pièce 3 et S2 tête 10a / collerette 12c - sont traitées de manière à présenter des surfaces rugueuses et résister au glissement l'une sur l'autre. Dans ce cas, pour faciliter alors la rotation de la douille pendant le réglage en position ; une cale 100 peut être disposée provisoirement sous la douille et la tige pour soulever celles-ci 30 et permettre leur rotation pendant le réglage. Une fois le réglage effectué on peut enlever la cale 100, voir l'illustration de la figure 3. 3042724 7 Les figures 5 et 6 illustrent une variante de réalisation permettant d'augmenter la friction entre la cheville la douille et les pièces susceptibles de tourner les unes par rapport aux autres en fonctionnement. Ici la tige 10'b, la douille 12', et l'alésage 3'a sont tronconiques. On libère aisément les surfaces en contact en rehaussant 5 la cheville 10'a, 10'b et la douille 12' vers l'extérieur, au moyen par exemple d'une cale 100' comme dans la réalisation de la figure 3. Une fois le réglage terminé, il suffit d'enlever la cale, de mettre en place l'écrou 16' avec sa rondelle 14' et de serrer celui-ci, avant de joindre les deux pièces 2' et 3' l'une à l'autre. 10 REVENDICATIONS1. Moyen de liaison entre deux pièces mécaniques (2, 3) en appui l'une contre l'autre, comprenant une cheville (10) munie d'une tête (10a) engagée dans un premier logement (2a) dans l'une des deux pièces, caractérisé par le fait que la cheville comprend une tige (10b) excentrée par rapport à la tête et engagée dans un second logement (3a) dans l'autre (3) desdites deux pièces par l'intermédiaire d'un système excentrique comprenant une douille (12) munie d'un alésage (12a) excentrique traversé par la tige, le système excentrique étant apte à rattraper un désalignement entre le premier logement (2a) et le second logement (3a), la cheville (10) et la douille (12) étant aptes à être immobilisées sur l'autre (3) desdites deux pièces par un moyen d'immobilisation agencé pour générer un appui de la cheville sur la douille. Moyen de liaison selon la revendication précédente, dont le moyen d'immobilisation comprend un écrou (16) de serrage coopérant avec un filetage sur la tige (10b) ménagé à l'extrémité opposée à ladite tête (10a). Moyen de liaison selon la revendication précédente, dont le logement (3a) de l'autre desdites deux pièces débouche dans une poche (3f) ouverte, notamment latéralement, contenant l'écrou de serrage, ladite poche présentant une surface d'appui contre laquelle l'écrou de serrage une fois serré vient en appui directement ou indirectement. Moyen de liaison selon l'une des revendications 1 à 3, dont la douille (12) comprend une collerette (12c) transversale présentant une surface d'appui coopérant avec une surface d'appui d'un renfoncement (3b) de l'autre (3) desdites deux pièces, le second logement (3a) débouchant dans ledit renfoncement (3b). Moyen de liaison selon la revendication précédente, dont la surface d'appui de la collerette (12c) et la surface d'appui du renfoncement (31b) sont rugueuses de façon à réduire le glissement de l'une sur l'autre. Moyen de liaison selon l'une des revendications précédentes, dont la douille (12'), la tige (10'b) et le logement (3'a) de la douille sont tronconiques.2. 3. 4. 5. 6. 3042724 9 7. Moyen de liaison selon l'une des revendications 2 à 6, dont la cheville (10, 10') et la douille (12, 12') sont agencées de façon à ce que le serrage de l'écrou provoque un appui axial de la cheville sur la douille dans la direction opposée à la tête (10a, 10'a) de la cheville. 5 8. Moyen de liaison selon l'une des revendications précédentes, dont la tête (10a) de la cheville présente une portion cylindrique engagée avec contact contre une paroi cylindrique du premier logement (2a). 9. Moyen de liaison selon la revendication précédente, dont la tige (10b, 10'b) est cylindrique ou tronconique et présente un diamètre maximal inférieur au 1 0 diamètre de la portion cylindrique de la tête (10a). 10. Moyen de liaison selon l'une des revendications précédentes, comprenant une attache (18) apte à maintenir lesdites pièces l'une contre l'autre. 15