Brevet FR3087424A1 — publié le 20200424

SYSTEME DE COUPLAGE/DECOUPLAGE DE BOITIERS D'ACCESSOIRES DOMAINE [1] La présente invention concerne un système de couplage/découplage d'un boitier d'accessoires d'un moteur d'avion à un boitier d'accessoires d'un avion. CONTEXTE [2] La figure 1 est un schéma fonctionnel d'une chaine mécanique 10 d'entrainement d'un boitier d'accessoires 12 d'un avion au moyen d'un moteur 14 de l'avion. Comme cela est connu, un tel système comprend ainsi un moteur 14 dont un arbre entraine en rotation les équipements d'un boitier d'accessoires 16 nécessaires au fonctionnement du moteur 14. Ce boitier d'accessoires 16 du moteur 14 est relié à un premier arbre 18 de transmission de puissance pouvant être couplé ou découplé en rotation d'un second arbre 20 relié en entrée au boitier d'accessoires 12 de l'avion. Lorsque le boitier d'accessoires 12 de l'avion est en position découplée du moteur 14 de l'avion, il peut ainsi être mis en fonctionnement par l'intermédiaire d'un moteur auxiliaire de puissance. [3] La nécessité de pouvoir réaliser un couplage ou un découplage s'explique de la manière suivante. En premier lieu, le couplage est nécessaire pour pouvoir démarrer le moteur puisque le démarreur est relié au boitier d'accessoires de l'avion. Le découplage est quant à lui nécessaire pour des opérations de maintenance du boitier d'accessoires de l'avion puisque l'on peut faire tourner le boitier d'accessoires 12 de l'avion avec le moteur 14 éteint et ainsi contrôler ses paramètres de fonctionnement. Il s'agit ici d'une opération relativement courante puisqu'elle intervient environ tous les dix vols. Egalement, un découplage est nécessaire en cas de panne du moteur en vol, le boitier d'accessoires 12 de l'avion peut continuer à assurer 2 ses fonctions par l'intermédiaire du démarreur couplé alimenté par le moteur auxiliaire de puissance. Heureusement, cet évènement est rare et peut potentiellement se présenter une fois tous les mille vols. [004] Pour résumé, lorsque l'arbre de transmission de puissance 18 ou 5 premier arbre est couplé au second arbre ou arbre d'entrée du boitier d'accessoires 12 de l'avion, la puissance du démarreur peut être transmise à l'avion au démarrage et en vol le moteur peut transmettre de la puissance au boitier d'accessoires 12 de l'avion. En l'absence de couplage du premier arbre 18 et du second arbre, il n'y aucune transmission de puissance. 10 [005] Dans un système connu, il a été proposé de réaliser le couplage et le découplage au moyen d'un mécanisme dont la puissance est fournie par un circuit hydraulique provenant d'un groupe de lubrification dont le fonctionnement est assuré par le boitier d'accessoires 12 de l'avion. Ce type de fonctionnement impose une liaison fluidique de fourniture de puissance 15 provenant du boitier d'accessoires 12 de l'avion, ce qui peut poser des difficultés en cas de défaillance du groupe de lubrification. [006] L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème. RESUME DE L'INVENTION 20 [007] Le présent document concerne un système de couplage d'un boitier d'accessoires du moteur d'un avion à un boitier d'accessoires de l'avion, comprenant un premier arbre destiné à être relié au boitier d'accessoires du moteur et à l'intérieur duquel est monté à coulissement un coulisseau portant des premiers moyens de couplage aptes à coopérer avec des seconds 25 moyens de couplage portés par un second arbre destiné à être relié au boitier d'accessoires de l'avion de manière à coupler le premier et le second arbre en rotation, dans lequel il comprend en outre des moyens électriques de déplacement du coulisseau le long de l'axe du premier arbre entre une première position dans laquelle les premiers moyens de couplage ne sont 3 pas accouplés aux seconds moyens de couplage et une seconde position dans laquelle les premiers moyens de couplage sont accouplés aux seconds moyens de couplage. [8] Ainsi, le boitier d'accessoires de l'avion et le boitier d'accessoires du 5 moteur de l'avion peuvent être couplés et découplés l'un de l'autre indépendamment de toute fourniture de puissance en provenance du boitier d'accessoires de l'avion ou bien du boitier d'accessoires du moteur. Les moyens électriques de déplacement seront reliés au circuit électrique de l'avion et pourront être actionnés depuis un poste de pilotage de l'avion. Ces 10 moyens électriques seront dimensionnés en termes de puissance de manière à permettre un découplage des premier et second arbres alors que ceux-ci sont en prise l'un avec l'autre. Le système selon l'invention confrère également une certaine compacité puisque le coulisseau est monté à l'intérieur du premier arbre. Les moyens électriques de déplacement du 15 coulisseau peuvent par exemple être formés par un vérin électrique. La conception du système selon l'invention permet de n'utiliser qu'un faible nombre de pièces, ce s'avère plus simple à concevoir. [9] Le vérin électrique peut être un vérin à double sens permet l'engagement et le désengagement des moyens de couplage. Il pourra 20 également être prévu des moyens de déplacement manuel du coulisseau permettant de palier une défaillance des moyens électriques de déplacement. [10] Les moyens électriques sont également dimensionnés pour permettre le recouplage à l'arrêt. Egalement, le premier arbre comprend une portée 25 cylindrique centrée dans une surface cylindrique interne du second arbre. [11] Le coulisseau peut être centrée à la fois dans le premier arbre et dans le second arbre, ce qui assure une coaxialité entre le premier arbre et le second arbre. Dans ce cas, le coulisseau peut comprendre une première partie cylindrique montée dans le premier arbre, accouplée en rotation avec celui-ci et reliée à une seconde partie cylindrique centrée dans une surface cylindrique du second arbre. 4 [12] Dans l'agencement précédemment décrit, la portée cylindrique de centrage du premier arbre dans le second arbre est intercalée radialement entre la première partie cylindrique du coulisseau et le second arbre, ce qui permet encore d'améliorer la coaxialité entre le premier arbre, le second 5 arbre et le coulisseau. [13] Les premiers moyens de couplage peuvent être formés à une extrémité de la seconde partie cylindrique opposée à celle reliée à la première partie. [14] Le coulisseau peut comprendre un doigt radial dont une extrémité 10 radialement interne est montée à glissement circonférentiel dans un logement d'une tige apte à se déplacer axialement et reliée aux moyens électriques. [15] Les premiers moyens de couplage peuvent comprendre des premiers crabots portés par une extrémité du coulisseau et aptes à coopérer avec des 15 seconds crabots des seconds moyens de couplage du second arbre. Les faces en contact des crabots ont avantageusement des formes évitant/limitant le désengagement des premiers et seconds moyens de couplage. Ainsi, un découplage en vol a lieu en cas de panne du moteur. Dès lors, il y a inversion du couple transmis (le moteur ne transmet plus de 20 couple vers le boitier) entre les moyens de crabotage, ce qui permet d'inverser les efforts sur les formes anti dégagements et ainsi permettre le désengagement. En revanche, la présence de forme complémentaires anti désengagement sur les crabots permet de rendre difficile le désengagement des crabots entre eux si le moteur fonctionne toujours et transmet du couple. 25 Les efforts de l'actionneur électrique doivent vaincre ceux des formes assurant le désengagement qui peuvent être très élevées. [16] L'invention concerne également un système tel que décrit précédemment et un boîtier d'accessoires d'un moteur relié au premier arbre et un boîtier d'accessoires d'un avion relié au second arbre. 5 [17] L'invention concerne encore un avion comprenant un système tel que décrit ci-dessus et au moins un moteur à réaction dont un rotor de compresseur est relié au premier arbre. [18] L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques 5 et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES - La figure 1 déjà décrite précédemment est un schéma fonctionnel d'une chaine mécanique d'entrainement d'un boitier d'accessoires d'un avion 10 au moyen d'un moteur de l'avion ; - La figure 2 est une vue schématique en coupe d'un système de couplage/découplage selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE [19] On se réfère maintenant à la figure 2 qui représente un système de 15 couplage/découplage selon l'invention destiné à être utilisé dans une chaine mécanique 10 comme décrite en référence à la figure 1. [20] Le système comprend ainsi un premier arbre 20 relié au boitier d'accessoires 16 du moteur 14 de l'avion et un second arbre 22 coaxial au premier arbre 20 et relié au boitier d'accessoires de l'avion. Le premier arbre 20 20 comprend une portée cylindrique 24 formée à une extrémité de celui-ci et engagée dans une extrémité du second arbre 22. Cette portée cylindrique 24 est en appui radialement vers l'extérieur sur une surface cylindrique 26 interne du second arbre 22 afin d'assurer un centrage du premier arbre 20 dans le second arbre 22. Le contact est réalisé à glissement circonférentiel 25 afin que le premier arbre 20 puisse tourner indépendamment du second arbre 22 en l'absence de couplage en rotation des deux arbres 20, 22. [21] Un coulisseau 28 comprend une première partie cylindrique 28a coopérant à glissement axial, c'est-à-dire selon l'axe 30 du premier arbre 20, 6 dans le premier arbre 20. Pour cela, la première partie cylindrique 28a du coulisseau 28 comprend des cannelures axiales 32a coopérant avec des cannelures axiales 34 formées à l'intérieur du premier arbre 20. La première partie 28a du coulisseau 28 est reliée à une seconde partie 28b sensiblement 5 cylindrique par l'intermédiaire d'un épaulement annulaire 28c. Cette seconde partie 28b est en appui à glissement circonférentiel sur une surface cylindrique interne 36 du second arbre 22 de manière à assurer un centrage du coulisseau 28 dans le second arbre 22. [022] Egalement, l'extrémité de la seconde partie 28b du coulisseau 28 10 porte des premiers moyens de couplage formés par des crabots 28d qui sont aptes à coopérer avec des seconds moyens de couplage formés aussi par des crabots 38. Les seconds moyens de couplage sont formés à une extrémité du second arbre 22 opposée à celle à l'intérieur de laquelle est centrée le premier arbre 20. 15 [023] Le coulisseau 28 est comprend un doigt radial 28e s'étendant radialement vers l'intérieur et prolongeant dans ce sens l'épaulement annulaire 28c. L'extrémité radialement interne du doigt 28e est engagée à glissement circonférentiel dans un logement 40 formé à l'extrémité d'une tige 42. Ce doigt est apte à glisser circonférentiellement dans ledit logement 40. 20 Dans le cas d'espèce représenté en figure 2, le logement 40 annulaire ou circonférentiel est formé à l'extrémité d'une tige 42 qui peut être celle d'un vérin électrique formant ainsi les moyens de déplacement électrique du coulisseau 28. Ainsi, l'actionnement du vérin permet le déplacement et par suite le déplacement de la tige 42 permet le déplacement axial du coulisseau 25 28 entre une première position dans laquelle les premiers moyens de crabotage 28d sont agencés à distance des seconds moyens de crabotage 38, le premier arbre 20 et le second arbre 22 n'étant alors par accouplés et une seconde position dans laquelle les premier crabots 28d et seconds crabots 38 sont en prises et assure un couplage en rotation du premier arbre 30 20 et du second arbre 22 par l'intermédiaire du coulisseau 28. 7 [0241 Dans une autre réalisation non représentée, il serait possible d'utiliser un palier de roulement pour réaliser le déplacement du coulisseau 28 au lieu d'un logement 40 comme décrit ci-dessus. Dans ce cas, l'extrémité REVENDICATIONS1. Système de couplage d'un boitier d'accessoires (16) du moteur (14) d'un avion à un boitier d'accessoires (12) de l'avion, comprenant un premier arbre (20) destiné à être relié au boitier d'accessoires du moteur et à l'intérieur duquel est monté à coulissement un coulisseau (28) portant des premiers moyens (28d) de couplage aptes à coopérer avec des seconds moyens (38) de couplage portés par un second arbre (22) destiné à être relié au boitier d'accessoires (12) de l'avion de manière à coupler le premier (20) et le second (22) arbre en rotation, dans lequel il comprend en outre des moyens électriques de déplacement du coulisseau (28) le long de l'axe (30) du premier arbre (20) entre une première position dans laquelle les premiers moyens de couplage (28d) ne sont pas accouplés aux seconds moyens (38) de couplage et une seconde position dans laquelle les premiers moyens de couplage (28d) sont accouplés aux seconds moyens de couplage (38). 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le premier arbre (20) comprend une portée cylindrique (24) centrée dans une surface cylindrique interne du second arbre (22). 3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le coulisseau (28) comprend une première partie (28a) cylindrique montée dans le premier arbre (20), accouplée en rotation avec celui-ci et reliée à une seconde partie (28b) cylindrique centrée dans une surface cylindrique du second arbre (22). 4. Système selon la revendication 3, dans lequel les premiers moyens de couplage (28d) sont formés à une extrémité de la seconde partie cylindrique (28b) opposée à celle reliée à la première partie (28a). 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le coulisseau (28) comprend un doigt (28e) radial dont une extrémité radialement interne est montée à glissement circonférentiel dans un logement d'une tige (42) apte à se déplacer axialement et reliée aux moyens électriques. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les premiers 30 moyens de couplage comprennent des premiers crabots (28d) portés par 9 une extrémité du coulisseau (28) et aptes à coopérer avec des seconds crabots (38) des seconds moyens de couplage du second arbre (22). 7. Ensemble comprenant un système selon l'une des revendications précédentes et un boîtier d'accessoires d'un moteur relié au premier arbre 5 (24a, 24b, 24c) et un boîtier d'accessoires d'un avion relié au second arbre.