Brevet FR3064709A1 — publié le 20181005

L'invention concerne un galet à rouleau pour l'entraînement en rotation d'une roue d'aéronef. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On connaît des aéronefs dont les atterrisseurs sont munis d'actionneurs d'entraînement en rotation des roues pour permettre le déplacement de l'aéronef sans utiliser les groupes propulseurs de l'aéronef. Parmi les différentes solutions envisagées, l'une d'elle consiste à prévoir un actionneur d'entraînement muni en sortie d'un pignon à rouleaux astreint à engrener avec une roue dentée solidaire de la jante de la roue. Cependant, les déformations subies par la roue et l'atterrisseur qui porte la roue lors du roulage imposent de prévoir des possibilités d'adaptations linéaire et angulaire de la position du pignon à rouleaux par rapport à la roue, et donc d'intégrer dans la chaîne de transmission des éléments déplaçables ou déformables. Ceci est d'autant plus vrai si l'actionneur d'entraînement est prévu mobile entre une position d'engagement dans laquelle le pignon à rouleaux engrène avec la roue dentée, et une position désengagée dans laquelle le pignon à rouleaux est éloigné de la roue dentée. En outre, il y a lieu de prévoir entre le pignon à rouleaux et le moteur d'entraînement un organe de filtrage propre à filtrer les à-coups de couple. Les éléments d'adaptation et les éléments de filtrage constituent des éléments additionnels, induisant un encombrement additionnel dans une zone déjà bien encombrée, et nécessitant une maintenance supplémentaire. OBJET DE L'INVENTION L'invention vise à proposer une disposition particulièrement compacte de la transmission entre l'arbre de sortie de l'actionneur d'entraînement et le pignon à rouleaux, incluant un élément de filtrage et des éléments d'adaptation. 3064709 2 PRESENTATION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un pignon à rouleaux destiné à tourner selon un axe central et comportant : 5 une noix comportant en son centre un perçage axial pour le montage de la noix sur un arbre d'entraînement, la noix présentant une surface périphérique externe sphérique, et des évidements s'étendant sur toute la longueur de la noix définissant 10 des faces parallèles à l'axe central entre lesquelles s'étendent une pluralité de secteurs régulièrement répartis; une cage qui porte les rouleaux et qui s'étend autour de la noix en présentant, en regard de la surface 15 périphérique externe de la noix, une surface interne sphérique concentrique, et, en regard des évidements de la noix, des protubérances s'étendant à l'intérieur des évidements pour présenter en regard des faces des évidements des faces qui leur sont parallèles ; 20 des lamelles métalliques disposées en paquets insérés chacun dans un espace s'étendant entre des faces en regard d'un évidement de la noix et d'une protubérance de la cage, les lamelles étant chacune recouvertes de matière élastomérique. 25 Une telle disposition offre diverses possibilités de déplacement de la cage par rapport à la noix, en translation selon l'axe de rotation ou selon des axes radiaux, ainsi qu'en rotation selon des axes radiaux. Elle assure également un filtrage des à-coups de 30 transmission autour de l'axe de rotation grâce à la déformation de la matière élastomérique. Ces possibilités sont toutes regroupées dans le volume du pignon à rouleaux, ce qui permet un gain d'encombrement appréciable. 3064709 3 Les surfaces périphériques sphériques en regard permettent un débattement rotulaire de la cage par rapport à la noix. Selon divers modes particuliers de réalisation : 5 l'espace entre les surfaces périphériques sphériques est rempli par de la matière élastomérique pour permettre, outre le débattement rotulaire, une possibilité de léger déplacement axial ou radial de la cage par rapport à la noix ; 10 les surfaces périphériques sphériques en regard sont séparées par un faible jeu et l'espace entre ces surfaces est rempli de graisse ou de lubrifiant pour permettre un libre rotulage de la cage par rapport à la noix ; 15 l'espace entre les surfaces périphériques sphériques reçoit des billes qui sont reçues dans des cavités de la noix et qui roulent dans des chemins de roulement de la cage dirigés selon un plan diamétral passant par l'axe central. 20 DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation de l'invention en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : 25 la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un pignon à rouleaux selon un premier mode particulier de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue écorchée de la noix et de la cage du pignon de la figure 1 ; 30 la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 d'un deuxième mode particulier de réalisation de l'invention avec un guidage rotulaire entre la cage et la noix ; 3064709 4 la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 d'un troisième mode particulier de réalisation de l'invention avec des billes de guidage disposées entre la cage et la noix. 5 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures 1 et 2, le pignon à rouleaux de l'invention comprend tout d'abord une noix 1 qui comporte un perçage 2 cylindrique selon un profil non circulaire (ici un profil cannelé) pour permettre le montage du 10 pignon sur un arbre d'entraînement de sorte que l'axe central X de la noix coïncide avec l'axe de rotation de l'arbre. La noix 1 comporte une surface périphérique externe 3 sphérique. La noix 1 est ici fabriquée dans un bloc de métal dans lequel on a réalisé des évidements sur 15 toute sa longueur pour laisser subsister des secteurs 4 régulièrement répartis qui s'étendent depuis un moyeu 5 jusqu'à la surface périphérique externe sphérique 3. Les secteurs 4, et donc les évidements, sont délimités par des faces planes 6 parallèles à l'axe central X. Le 20 pignon à rouleaux de l'invention comporte par ailleurs une cage 10 qui entoure la noix 1 et qui présente, en regard de la surface périphérique externe sphérique 3 de la noix 1, une surface interne 11 sphérique concentrique. En regard des évidements, la cage 10 comporte des 25 protubérances 12 qui s'étendent dans les évidements pour présenter en regards des faces des évidements des faces 13 qui leur sont parallèles. Chaque espace s'étendant entre une face d'un évidement et une face en regard d'une protubérance est occupé par un paquet de lamelles 30 métalliques 14 (ici quatre lamelles par paquet) avec interposition de matière élastomérique entre les lamelles 3064709 5 14 ainsi qu'entre les lamelles 14 et les faces 6,13 en regard pour former des amortisseurs ayant une fonction de filtrage des à-coups de transmission de couple. Ici, tout l'espace libre la noix 1 et la cage 10 est comblé par de 5 la matière élastomérique 25 qui autorise des légers déplacements de la cage 10 par rapport à la noix 1 selon l'axe central X ainsi que selon des axes radiaux. Elle autorise également un léger déversement angulaire autour des axes radiaux. Bien entendu, on pourra choisir les 10 caractéristiques de la matière élastomérique 25 pour régler l'amplitude de ces déplacements et déversements. On remarquera que l'espace entre les surfaces périphériques sphériques est ici prévu suffisamment important pour permettre l'introduction de la noix 1 15 dans la cage 10 lors du montage de l'ensemble, avant remplissage par la matière élastomérique 25. Ici, la cage 10 porte les rouleaux de la façon suivante. La cage 10 comporte une surface périphérique externe 15 généralement cylindrique circulaire, munie 20 d'obstacles 16 qui sont vissés sur la cage 10 au moyen de vis 17 s'enfonçant dans les protubérances 12. Sur cette surface externe est rapporté un support annulaire 20 qui porte les rouleaux 21. Les obstacles assurent la transmission du couple entre la cage 10 et le support 25 annulaire 20. Le support annulaire est arrêté axialement par tout moyen connu, et peut être changé pour remplacer les rouleaux, sans nécessiter le démontage de l'ensemble du pignon. Alternativement, on pourra choisir de faire porter directement les rouleaux par la cage, en se 30 passant d'un support rapporté. Selon un deuxième mode particulier de réalisation 3064709 6 illustré à la figure 3, la liaison entre la noix 1 et la cage 10 se réduit à une liaison rotulaire réalisée directement entre les surfaces sphériques 3,11 en regard. Compte tenu du faible jeu qui doit être installé entre 5 les deux surfaces pour réaliser une liaison rotulaire efficace, la cage 10 ne peut plus être réalisée en un bloc et est donc divisée en deux demi-cages 10a et 10b séparées selon un plan P perpendiculaire à l'axe central. Ces deux moitiés sont rapportées autour de la noix 1 et 10 solidarisées entre elles par exemple par des vis d'assemblage 18 s'étendant parallèlement à l'axe central X, ou, si cela s'avère suffisant, uniquement par les vis 17 qui assemblent les obstacles 16 à la cage 10. Ici l'espace entre les surfaces sphériques 3,11 en regard a 15 été exagéré pour plus de clarté. Le jeu est en réalité très faible. Cet espace est graissé ou lubrifié. Cette disposition permet un débattement rotulaire de la cage 10 par rapport à la noix 1, mais bien entendu limite les déplacements axiaux et radiaux de la cage 10 par rapport 20 à la noix 1. Selon un troisième mode particulier de réalisation illustré à la figure 4, la noix 1 comporte maintenant des chemins de roulement 22 creusés dans la surface périphérique externe et dans lesquels roulent des billes 25 23 qui sont logées dans des cavités 24 creusées dans la surface sphérique interne 11 de la cage 10, de sorte que les billes 23 sont fixes (à part leur roulement dans leurs cavités respectives) vis-à-vis de la cage 10. Les chemins de roulement 20 sont dirigés selon un plan 30 passant par l'axe central X. Les chemins de roulement 20 sont plus larges que le diamètre des billes pour 3064709 7 autoriser un débattement angulaire de la cage 10 par rapport à la noix autour d'axes radiaux. Les chemins de roulements 22 sont de préférence débouchants sur la face de la noix et fermés par des capots 26 après mise en 5 place des billes 23. Alternativement, les chemins de roulements ne sont pas débouchants, et les billes sont montées à force. Le tout est abondamment graissé pour faciliter le roulement des billes. En variante, chaque chemin de roulement pourra ne recevoir qu'une seule 10 bille. REVENDICATIONS1. Pignon à rouleaux (21) destiné à tourner selon un axe central (X) et comportant : une noix (1) comportant en son centre un perçage axial (2) pour le montage de la noix sur un arbre d'entraînement, la noix présentant une surface périphérique externe (3) sphérique, et des évidements s'étendant sur toute la longueur de la noix définissant des faces (6) parallèles à l'axe central (X) entre lesquelles s'étendent une pluralité de secteurs (4) régulièrement répartis; une cage (10) qui porte les rouleaux et qui s'étend autour de la noix en présentant, en regard de la surface périphérique externe de la noix, une surface interne (11) sphérique concentrique, et, en regard des évidements de la noix, des protubérances (12) s'étendant à l'intérieur des évidements pour présenter en regard des faces des évidements des faces (13) qui leur sont parallèles ; des lamelles métalliques (14) disposées en paquets avec interposition de matière élastomérique entre les lamelles, insérés chacun dans un espace s'étendant entre des faces en regard d'un évidement de la noix et d'une protubérance de la cage. 2. Pignon à rouleaux selon la revendication 1, dans lequel les rouleaux sont portés par un support annulaire (20) qui est rapporté sur une surface périphérique externe de la cage (10). 3. Pignon à rouleaux selon la revendication 1, dans lequel la surface périphérique externe (3) sphérique de la noix (1) et la surface interne (11) sphérique concentrique de la cage (10) délimitent un espace libre rempli de matière élastomérique (25). 4. Pignon à rouleaux selon la revendication 1, dans lequel la surface périphérique externe (3) sphérique de 3064709 9 la noix (1) et la une surface interne (11) sphérique concentrique de la cage (10) s'étendent en regard l'une de l'autre avec un jeu de fonctionnement apte à réaliser une liaison rotulaire entre la noix (1) et la cage (10). 5 5. Pignon à rouleaux selon la revendication 4, dans lequel la cage (10) est séparée en deux demi-cages (10a,10b) assemblées selon un plan perpendiculaire à l'axe central (X). 6. Pignon à rouleaux selon la revendication 1, dans 10 lequel des billes (23) sont interposées entre la noix (1) et la cage (10). 7. Pignon à rouleaux selon la revendication 6, dans lequel les billes s'étendent d'une part dans des cavités (24) réalisées dans la cage (10), et d'autre part dans 15 des chemins de roulement (22) creusés dans la noix (1).