Brevet FR3133171A1 — publié le 20230908

L’invention a pour objet un dispositif de transmission de mouvement (10) pour un mécanisme d’actionnement et/ou d’ouverture et/ou de fermeture et/ou de verrouillage et/ou de déverrouillage d’une porte ou d’un clapet d’un dispositif de commande mécanique de mouvement d’un aéronef, comprenant un arbre de transmission (20) s’étendant le long d’un axe longitudinal (A). L’arbre de transmission (20) comporte au moins un tronçon de fixation (22). Le dispositif de transmission de mouvement (10) comprend en outre un élément de transmission (40) fixé au tronçon de fixation (22). Le tronçon de fixation (22) est de section non-circulaire dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal (A) et comprend au moins une surface de fixation (24). L’élément de transmission (40) comporte une surface de fixation (42) complémentaire épousant la surface plane de fixation (24). . Figure pour l’abrégé : Fig. 9 dispositif de transmission de mouvement pour un aéronef La présente invention concerne le domaine des dispositifs de transmission de mouvement, et tout particulièrement le domaine des dispositifs de transmission comprenant un arbre de transmission et un ou plusieurs éléments de transmission agencés sur l’arbre. De tels dispositifs de transmission sont en général employés pour l’actionnement, c’est-à-dire l’ouverture, la fermeture, le verrouillage et/ou le déverrouillage d’un dispositif de commande mécanique d’un aéronef tel qu’une porte, un clapet, un renvoi d’angle ou une commande de vol d’un aéronef tel qu’un avion. Les éléments de transmission agencés sur l’arbre peuvent consister en des paliers souvent réalisés par la présence de roulements, des bras de leviers permettant de transformer la rotation de l’arbre en mouvement circulaire de l’extrémité des leviers, des pignons, des cames ou tout autre type d’éléments de transmission. Les arbres de transmission de tels dispositifs de transmission connus sont pour la plupart guidés en rotation et servent à transmettre des mouvements via les éléments de transmission, aussi appelés accessoires. Les arbres de transmission de tels dispositifs de transmission connus sont pour la plupart métalliques et de forme tubulaires, les accessoires ou éléments de transmission sont en général solidarisés par un ajustement cylindrique associé à un goupillage radial permettant le blocage en rotation autour d’un axe longitudinal de l’arbre de transmission et translation relative en direction parallèle à l’axe longitudinal. Un double goupillage permet la plupart du temps d’assurer une redondance de la fixation. Un tel dispositif de transmission est par exemple connu du document EP 0 743 240 B1. Un tel dispositif de transmission connu présente notamment les inconvénients suivants : la présence des goupilles demande un perçage radial de l’arbre de transmission, ce qui réduit d’autant la section résistante de l’arbre de transmission tout en présentant un accident de forme propre à concentrer des contraintes dans cette zone lors de la sollicitation de l’arbre ; la transmission, des actions mécaniques se faisant via les goupilles concentre les efforts des goupilles sur l’arbre de transmission dans la zone déjà la plus chargée par la torsion de l’arbre de transmission ; cette concentration des problématiques de résistance dans les zones de goupillage de l’arbre de transmission conduit à un surdimensionnement des pièces mécaniques et donc à une masse de l’ensemble du dispositif de transmission monté non optimale. Une manière d’éviter ou de réduire l’ampleur ces inconvénients pourrait consister en une transmission des actions mécaniques via des cannelures ou en une réalisation des arbres intégraux sur lesquels les accessoires sont formés d’une seule pièce par usinage ou par impression métallique 3D par exemple. Cette solution présente néanmoins le désavantage de rendre un détachement ou un remplacement des accessoires difficile ou impossible. Il est un objet de la présente demande de proposer un dispositif de transmission permettant un détachement et un remplacement des éléments de transmission ou accessoires facile. Il est en outre un objet de la présente demande de proposer un dispositif de transmission léger en poids, peu onéreux en production et évitant des zones de concentration de contraintes mécaniques dans un arbre de transmission du dispositif de transmission. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de transmission de mouvement pour un mécanisme d’actionnement et/ou d’ouverture et/ou de fermeture et/ou de verrouillage et/ou de déverrouillage d’un dispositif de commande mécanique de mouvement tel qu’une porte, un clapet, un renvoi d’angle ou une commande de vol d’un aéronef. Le dispositif de transmission comprend un arbre de transmission s’étendant le long d’un axe longitudinal. L’arbre de transmission comporte au moins un tronçon de fixation. Le dispositif de transmission comprend en outre un élément de transmission fixé au tronçon de fixation. Le tronçon de fixation est de section transversale non-circulaire dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal et comprend au moins une surface de fixation. L’élément de transmission comporte en outre une surface de fixation complémentaire épousant la surface de fixation. Selon une possibilité, la surface de fixation et la surface de fixation complémentaire sont essentiellement planes et s’étendent chacune dans un plan parallèle à l’axe longitudinal. Selon une caractéristique additionnelle possible, l’arbre de transmission est fabriqué en en matériau composite, de préférence en un matériau composite comprenant des fibres de carbone. Ces caractéristiques permettent d’obtenir un dispositif de transmission qui est de poids réduit et suffisamment rigide. Selon une possibilité, l’élément de transmission est fabriqué en en matériau métallique, de préférence en aluminium. Conformément à une variante de réalisation préférentielle, le tronçon de fixation comporte dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal une section transversale de forme essentiellement polygonale, de préférence de forme d’un polygone équilatéral et/ou équiangulaire. Ces caractéristiques permettent un raccordement facile et rigide entre l’élément de transmission et l’arbre de transmission. Selon une caractéristique additionnelle possible, l’arbre de transmission est un élément tubulaire. Ces caractéristiques permettent d’obtenir un dispositif de transmission qui est de poids réduit et suffisamment rigide. Selon une caractéristique additionnelle possible, l’élément de transmission comprend une partie d’emmanchement emmanchée sut le tronçon de fixation et une visse de serrage permettant de serrer la partie d’emmanchement contre le tronçon de fixation. Selon une possibilité, l’élément de transmission comprend une goupille formant un obstacle mécanique à un déplacement de l’élément de transmission le long de l’arbre de transmission en parallèle à l’axe longitudinal. Conformément à une variante de réalisation préférentielle, l’élément de transmission et/ou l’arbre de transmission comportent chacun un perçage dans lequel/lesquels est reçu la goupille, le perçage de l’élément de transmission étant de préférence aménagé dans la partie d’emmanchement et/ou le perçage de l’arbre de transmission étant de préférence aménagé dans la surface de fixation. Ces caractéristiques permettent de bloquer l’élément de transmission à l’encontre un mouvement de translation de l’élément de transmission le long de l’axe longitudinal de l’arbre de transmission. Selon une caractéristique additionnelle possible, le dispositif de transmission comporte en outre un adhésif reliant l’élément de transmission au tronçon de fixation. L’invention a également pour objet un aéronef, de préférence un avion comprenant un dispositif de transmission selon l’invention. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à deux modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemple non limitatif, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : est une représentation schématique d’un arbre de transmission d’un dispositif de transmission selon un premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une représentation schématique d’un moule permettant la fabrication de l’arbre de transmission du dispositif de transmission selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une vue en coupe du moule permettant la fabrication de l’arbre de transmission du dispositif de transmission selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une représentation schématique d’un élément de transmission d’un dispositif de transmission selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une représentation schématique du dispositif de transmission selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une vue en coupe du dispositif de transmission selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une vue en coupe du dispositif de transmission selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une représentation schématique de l’élément de transmission du dispositif de transmission selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une vue en perspective du dispositif de transmission selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une vue en coupe du dispositif de transmission selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une vue en coupe du dispositif de transmission selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une vue en perspective d’une tôle de maintien de l’élément de transmission du dispositif de transmission selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; est une représentation schématique d’une variante de l’élément de transmission d’un dispositif de transmission selon le mode de réalisation préféré de l’invention ; est une vue en coupe du dispositif de transmission selon un deuxième mode de réalisation préféré de l’invention. La présente demande a pour objet un dispositif de transmission de mouvement 10 pour un mécanisme d’actionnement et/ou d’ouverture et/ou de fermeture et/ou de verrouillage et/ou de déverrouillage d’un dispositif de commande mécanique de mouvement tel qu’une porte, un clapet, un renvoi d’angle ou une commande de vol d’un aéronef. La présente demande a également pour objet un aéronef comportant un mécanisme d’actionnement et/ou d’ouverture et/ou de fermeture et/ou de verrouillage et/ou de déverrouillage d’un dispositif de commande mécanique de mouvement tel qu’une porte, un clapet, un renvoi d’angle ou une commande de vol pourvu d’un tel dispositif de transmission de mouvement 10. Le dispositif de transmission de mouvement 10 comprend un arbre de transmission 20 s’étendant le long d’un axe longitudinal A. L’arbre de transmission 20 comporte au moins un tronçon de fixation 22. Le dispositif de transmission de mouvement 10 comprend en outre un élément de transmission 40 fixé au tronçon de fixation 22. Le tronçon de fixation 22 est de section transversale non-circulaire dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal A et comprend une surface de fixation 24. L’élément de transmission 40 comporte une surface de fixation complémentaire 42 épousant la surface de fixation 24. La surface de fixation 24 ainsi que la surface de fixation complémentaire 42 épousant la surface de fixation 24 empêchent une rotation relative autour de l’axe longitudinal A entre l’élément de transmission 40 et l’arbre de transmission 20. L’élément de transmission 40 est maintenu sur le tronçon de fixation 22 par conjugaison de forme. Selon une possibilité, la surface de fixation 24 et la surface de fixation complémentaire 42 peuvent être essentiellement planes et chacune s’étendre dans un plan parallèle à l’axe longitudinal A. De façon alternative, la surface de fixation 24 et la surface de fixation complémentaire 42 peuvent être de forme curviligne, de préférence présentant une section transversale dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal A de forme d’un arc de cercle, dont le centre est distant de l’axe longitudinal A, c’est-à-dire dont le centre est non confondu avec l’axe longitudinal A. Les éléments de transmission 40 peuvent consister en des paliers souvent réalisés par la présence de roulements, des bras de leviers permettant de transformer la rotation de l’arbre de transmission 20 en mouvement circulaire de l’extrémité des leviers, des pignons, des cames ou tout autre type d’éléments de transmission. La divulgue un dispositif de transmission de mouvement 10 pourvu d’un élément de transmission 40 réalisé sous la forme d’un roulement. Les éléments de transmission 40 peuvent être adaptés pour des tronçons de fixation 22 agencés sur une partie centrale 23 de l’arbre de transmission 20 ou peuvent être adaptés pour des tronçons de fixation 22 agencés sur une partie d’extrémité 25 de l’arbre de transmission 20. Les éléments de transmission 40 destinés à être fixés à des tronçons de fixation 22 agencés sur la partie d’extrémité 25 de l’arbre de transmission 20 peuvent présenter une surface d’appui 43 pouvant s’appuyer contre une face terminale 27 de l’arbre de transmission 20 présente sur la partie d’extrémité 25 de l’arbre de transmission 20. La surface d’appui 43 et la face terminale 27 forment ainsi un palier empêchant un déplacement de l’élément de transmission 40 sur l’arbre de transmission 20 le long de l’axe longitudinal A. La divulgue un tel élément de transmission 40 destiné à être fixés à un tronçon de fixation 22 agencé sur la partie d’extrémité 25 de l’arbre de transmission 20. L’arbre de transmission 20 peut être fabriqué en un matériau composite, de préférence en un matériau composite comprenant des fibres de carbone. De façon alternative, l’arbre de transmission 20 peut être fabriqué en un matériau métallique, notamment pour des applications où une le poids de l’arbre de transmission 20 n’est pas déterminant. L’élément de transmission 40 peut être fabriqué en un matériau métallique, de préférence en aluminium. Le tronçon de fixation 22 peut comporter dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal A une section transversale de forme essentiellement polygonale, de préférence de forme d’un polygone équilatéral et/ou équiangulaire. Dans le premier mode de réalisation préféré de l’invention, comme divulgué dans les figures 1 à 3, 5 à 7 et 9 à 11 par exemple, le tronçon de fixation 22 peut comporter une section de forme d’un hexagone équilatéral et équiangulaire. Dans le deuxième mode de réalisation préféré de l’invention, comme divulgué dans la , le tronçon de fixation 22 peut présenter une section de forme d’une ellipse. L’arbre de transmission 20 peut être un élément tubulaire pourvu d’un creux 21. Le creux 21 peut comporter dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal A une section transversale de forme essentiellement polygonale, de préférence de forme d’un polygone équilatéral et/ou équiangulaire. Selon une variante préférée de l’invention, le creux 21 peut comporter la forme du même polygone que prend le tronçon de fixation 22. Selon une alternative, le creux 21 peut comporter dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal A une section transversale de forme essentiellement ronde. L’arbre de transmission 20 et/ou le creux 21 peut/peuvent comporter une section constante sur toute leur longueur dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal A. Dans ce cas, un seul tronçon de fixation 22 continu sur toute la longueur de l’arbre de transmission 20 ou une série de plusieurs tronçons de fixation 22 consécutifs sur la longueur de l’arbre de transmission 20 peut/peuvent être formé(s). L’élément de transmission 40 peut comprendre une partie d’emmanchement 44 emmanchée sut le tronçon de fixation 22 et une visse de serrage 46 permettant de serrer la partie d’emmanchement 44 contre le tronçon de fixation 22. La surface de fixation complémentaire 42 peut être prévue sur la partie d’emmanchement 44. Cet assemblage permet de précontraindre la partie d’emmanchement 44 pour fixer l’élément de transmission 40 au tronçon de fixation 22 par frottement entre la surface de fixation 24 et la surface de fixation complémentaire 42. La partie d’emmanchement 44 peut présenter une pluralité de surfaces de fixation complémentaires 42, de préférence non-parallèles entre elles. Le nombre de surfaces de fixation complémentaires 42 est de préférence égale au nombre de surfaces planes de fixation 24 prévues sur le tronçon de fixation 22 de l’arbre de transmission 20. La partie d’emmanchement 44 peut en section transversale présenter la forme du même polygone que prend le tronçon de fixation 22. L’arbre de transmission 20 peut présenter des congés d’arêtes sur sa surface externe afin de limiter les zones de concentration potentielle de contrainte sur l’arbre de transmission 20. L’élément de transmission 40 peut comprendre une goupille 48 formant un obstacle mécanique à un déplacement de l’élément de transmission 40 le long de l’arbre de transmission 20 en parallèle à l’axe longitudinal A. L’élément de transmission 40 et/ou l’arbre de transmission 20 peut/peuvent chacun comporter un perçage 50, 26 dans lequel/lesquels est reçu la goupille 48, le perçage 50 de l’élément de transmission 40 étant de préférence aménagé dans la partie d’emmanchement 44 et/ou le perçage 26 de l’arbre de transmission 20 étant de préférence aménagé dans la surface de fixation 24. La goupille 48 peut être maintenue dans les perçages 50, 26 à l’aide d’une tôle de maintien 54. La tôle de maintien 54 peut être pourvu d’une ouverture recevant la goupille 48. La tôle de maintien 54 peut être fixée à l’élément de transmission 40, de préférence à la partie d’emmanchement 44 de l’élément de transmission 40 à l’aide d’une visse de fixation 56 vissée dans un trou taraudé 58 de l’élément de transmission 40. Le dispositif de transmission de mouvement 10 peut en outre comporter un adhésif 60 reliant l’élément de transmission 40 au tronçon de fixation 22. L’élément de transmission 40 peut comprendre un trou 52 pour l’injection de l’adhésif 60. Le trou 52 peut déboucher dans la surface de fixation complémentaire 42. Le trou 52 peut être aménagé dans la partie d’emmanchement 44. Le tronçon de fixation 22 de forme polygonale permet une multiplication des zones de contraintes dans l’arbre de transmission 20, ce qui favorise la progressivité du chargement local entre l’arbre de transmission 20 et l’élément de transmission 40. Pour ce qui concerne une torsion de l’arbre de transmission 20, l’inertie polaire de section droite du tronçon de fixation 22 correspond au cumul des inerties polaires de l’arbre de transmission 20 et de l’élément de transmission 40. De ce fait, la rigidité torsionnelle du tronçon de fixation 22 est plus grande et la contrainte de cisaillement due à la torsion est plus faible. Pour ce qui concerne une flexion de l’arbre de transmission 20, les inerties de section droite se cumulent de la même manière et donc ont le même effet bénéfique. Cette propriété permet d’envisager un goupillage dans la surface de fixation 42, de préférence dans une partie centrale de la surface de fixation 42, sans que le goupillage engendre des sur contraintes, le serrage de l’élément de transmission 40 renforce cette partie centrale de la surface de fixation 42. Ce goupillage ne réduit en rien la performance du dispositif de transmission 10 contrairement à un dispositif de transmission classique où il représente le point faible du dispositif. Le dispositif de transmission de mouvement 10 selon la présente demande peut être fabriqué à l’aide d’un procédé de fabrication comprenant les étapes successives suivantes : mise à disposition d’une préforme d’un arbre de transmission 20 et mise à disposition d’un élément de transmission 40 comportant une surface de fixation 42 complémentaire essentiellement plane ; agencement de l’élément de transmission 40 par rapport à la préforme de sorte à positionner la surface de fixation 42 complémentaire en face d’une partie de la préforme destinée à former d’un tronçon de fixation 22 ; insertion de l’agencement de l’élément de transmission 40 et de la préforme dans un moule 100 ; et injection d’une matrice dans le moule 100 pour former l’arbre de transmission 20 comportant un tronçon de fixation 22 pourvu d’une surface de fixation 24 essentiellement plane venant épouser la surface de fixation complémentaire 42 de l’élément de transmission 40. De façon alternative, le dispositif de transmission de mouvement 10 selon la présente demande peut être fabriqué à l’aide d’un procédé de fabrication comprenant les étapes successives suivantes : mise à disposition d’une préforme d’un arbre de transmission 20 ; insertion de la préforme dans un moule 100 ; injection d’une matrice dans le moule 100 pour former l’arbre de transmission 20 comportant un tronçon de fixation 22 pourvu d’une surface de fixation 24 essentiellement plane ; et emmanchement d’une partie d’emmanchement 44 d’un élément de transmission 40 de sorte à ce qu’une surface de fixation complémentaire 42 de l’élément élément de transmission 40 vienne épouser la surface de fixation 24 de l’arbre de transmission 20. Selon une possibilité, l’arbre de transmission 20 peut être fabriquer par pultrusion, notamment au cas où l’arbre de transmission 20 comporte une section constante sur toute sa longueur. Le procédé de fabrication peut comprendre le serrage d’une visse de serrage 46 afin de serrer la partie d’emmanchement 44 contre le tronçon de fixation 22. Le serrage de la partie d’emmanchement 44 contre le tronçon de fixation 22 peut avantageusement faire usage d’une déformabilité de l’élément de transmission 40. Le procédé de fabrication peut comprendre l’application d’un adhésif 60 entre l’élément de transmission 40 et le tronçon de fixation 22 pour relier l’élément de transmission 40 au tronçon de fixation 22. L’application de l’adhésif 60 peut être effectuée en injectant l’adhésif 60 dans le trou 52. Le moule 100 peut comprendre deux parties de moule 110, 120. Dans le cas où l’arbre de transmission 20 est réalisé en matériau composite, l’arbre de transmission 20 peut être moulé dans un moule femelle 100, polymérisé sous pression interne via une vessie gonflable 130. Ce mode de réalisation permet de garantir une grande qualité de la surface extérieure de l’arbre de transmission 20, ce qui permet d’obtenir au moins une surface de fixation 24 nécessaires à la fixation de l’élément de transmission 40 avec précision. Le procédé de fabrication du dispositif de transmission de mouvement 10 selon la présente demande peut comprendre un procédé de moulage correspondant au procédé de moulage défini par la demande de brevet FR3109746A1. Dispositif de transmission de mouvement pour un mécanisme d’actionnement et/ou d’ouverture et/ou de fermeture et/ou de verrouillage et/ou de déverrouillage d’un dispositif de commande mécanique de mouvement tel qu’une porte, un clapet, un renvoi d’angle ou une commande de vol d’un aéronef, comprenant un arbre de transmission (20) s’étendant le long d’un axe longitudinal (A), l’arbre de transmission (20) comportant au moins un tronçon de fixation (22), le dispositif de transmission de mouvement (10) comprenant en outre un élément de transmission (40) fixé au tronçon de fixation (22), caractérisé en ce que le tronçon de fixation (22) est de section transversale non-circulaire dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal (A) et comprend au moins une surface de fixation (24) et en ce que l’élément de transmission (40) comporte une surface de fixation (42) complémentaire épousant la surface de fixation (24). Dispositif de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de fixation (24) et la surface de fixation (42) complémentaire sont essentiellement planes et s’étendent chacune dans un plan parallèle à l’axe longitudinal (A). Dispositif de transmission selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’arbre de transmission (20) est fabriqué en un matériau composite, de préférence en un matériau composite comprenant des fibres de carbone. Dispositif de transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’élément de transmission (40) est fabriqué en un matériau métallique, de préférence en aluminium. Dispositif de transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tronçon de fixation (22) comporte dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal (A) une section transversale de forme essentiellement polygonale, de préférence de forme d’un polygone équilatéral et/ou équiangulaire. Dispositif de transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’arbre de transmission (20) est un élément tubulaire. Dispositif de transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l’élément de transmission (40) comprend une partie d’emmanchement (44) emmanchée sur le tronçon de fixation (22) et une visse de serrage (46) permettant de serrer la partie d’emmanchement (44) contre le tronçon de fixation (22). Dispositif de transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l’élément de transmission (40) comprend une goupille (48) formant un obstacle mécanique à un déplacement de l’élément de transmission (40) le long de l’arbre de transmission (20) en parallèle à l’axe longitudinal (A). Dispositif de transmission selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’élément de transmission (40) et/ou l’arbre de transmission (20) comportent chacun un perçage (50, 26) dans lequel/lesquels est reçu la goupille (48), le perçage (50) de l’élément de transmission (40) étant de préférence aménagé dans la partie d’emmanchement (44) et/ou le perçage (26) de l’arbre de transmission (20) étant de préférence aménagé dans la surface de fixation (24). Dispositif de transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un adhésif (60) reliant l’élément de transmission (40) au tronçon de fixation (22). Aéronef comprenant un dispositif de transmission de mouvement (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.