INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Comme illustré sur la , le disque de connexion 40 comprend un nombre pair de zones d’ancrage 42 uniformément réparties angulairement autour de l’axe X, plus précisément quatre zones d’ancrage 42 uniformément réparties angulairement autour de l’axe X selon un angle de 90 degrés.
Comme illustré sur la , le disque de connexion 40 est fixé sur le voile de transmission de couple 20 par l’intermédiaire d’une liaison rivetée comprenant une série de rivets 17 disposés dans les orifices de fixation 45 du disque et dans les trous 25 correspondant du voile de transmission de couple.
Le couple moteur entre dans le dispositif d’amortissement vibratoire 10 par l’intermédiaire du disque de connexion 40 et ressort par l’intermédiaire d’un moyeu de sortie de couple 61 disposé en position centrale du dispositif d’amortissement vibratoire 10. Le moyeu de sortie de couple 61 est monté sur l’arbre mené 6 d’axe de rotation Y de la boîte de vitesse (non représenté) et transmet le couple moteur via des dents 65 formées sur son alésage intérieur.
Lors de chaque rotation du moteur, le vilebrequin transmet au dispositif d’amortissement vibratoire 10 des vibrations axiales et/ou de flexion par l’intermédiaire du volant d’inertie 2. Les débattements mesurés sur la périphérie externe du volant d’inertie peuvent alors atteindre des valeurs crêtes – crêtes de l’ordre de plusieurs millimètres.
Comme illustré sur la , à l’issu de l’assemblage de la transmission de l’engin motorisé, des décalages axiaux et angulaires peuvent exister entre l’arbre de sortie du moteur thermique d’axe de rotation X et l’arbre d’entrée d’axe de rotation Y de la boite de vitesses. Les décalages axiaux et angulaires mesurés entre les axes X et Y peuvent alors atteindre des valeurs de l’ordre d’un millimètre et/ou d’un degré.
L’objet principal de l’invention est donc de fournir un dispositif d’amortissement vibratoire perfectionné capable de compenser les tolérances axiales et angulaires ainsi que d’amortir les débattements axiaux du volant d’inertie. L’adjonction d’un dispositif de reprise des désalignements axiaux 60 entre le volant d’inertie et l’arbre d’entrée de transmission de l’engin motorisé au dispositif d’amortissement vibratoire 10 permet au moyeu de sortie de couple 61 de se conformer plus facilement à la position de l’arbre mené 6 de la boite de vitesses.
Nous allons maintenant décrire plus en détail l'agencement du dispositif de reprise des désalignements axiaux 60, selon le premier mode de mise en œuvre de l'invention, en référence aux figures 1 à 4.
Le dispositif de reprise des désalignements axiaux 60 agissant entre le volant d’inertie et l’arbre d’entrée de transmission comprend notamment le moyeu de sortie de couple 61 équipé d’une cannelure externe 63 et disposé radialement à l’intérieur d’une cannelure interne 64 du moyeu intermédiaire 62, les deux cannelures interne et externe 63, 64 comprenant des flancs en développante de cercle. La géométrie des flancs en développante de cercle assure une résistance mécanique à la fatigue supérieure et limite l’usure entre les cannelures interne et externe. Les cannelures interne et externe 63, 64 sont rectilignes.
Afin d’autoriser une capacité de reprise des désalignements axiaux agissant entre le volant d’inertie et l’arbre d’entrée de transmission, les cannelures interne et externe 63, 64 du dispositif de reprise des désalignements axiaux sont emboitées l’une dans l’autre avec un jeu de fonctionnement J réparti de manière sensiblement uniforme entre la périphérie interne de la cannelure du moyeu intermédiaire et la périphérie externe de la cannelure du moyeu de sortie de couple (voir ). Le jeu de fonctionnement est supérieur à une valeur de seuil de 0,5 mm. La tolérance sur la répartition uniforme du jeu de fonctionnement est de l’ordre de +/- 0,1 mm. Le jeu de fonctionnement s’applique aux diamètres extérieur et intérieur des cannelures.
Plus précisément, le jeu de fonctionnement J est égal à la valeur d’excentration axiale E maximale entre l’axe du volant d’inertie et l’axe de l’arbre d’entrée de transmission multiplié par un coefficient K, avec K compris entre 1,2 et 1,8. Ce dimensionnement du jeu de fonctionnement est ainsi fonction de l’excentration axiale E et angulaire possible entre l’axe du volant d’inertie et l’axe de l’arbre d’entrée de transmission, par exemple une boite de vitesse, de la longueur de recouvrement des cannelures interne et externe généralement compris entre 15 et 40 mm ainsi que des tolérances de fabrication des cannelures interne et externe.
Sur une base de conception respectant la norme NF E22-141, les cannelures interne et externe 63, 64 sont déterminées à partir entre autre des paramètres influents suivants : le nombre de dents, le module correspondant au pas p divisé par π, le diamètre nominal D1, le diamètre primitif d, le diamètre extérieur d2 et l’angle de pression α. Ces paramètres sont visibles sur la . Par rapport à un dimensionnement standard, la cannelure interne 64 ou la cannelure externe 63 selon l’invention est amincie localement. Notamment, les cannelures interne et externe 63, 64 présentent un profil autorisant un contact de plusieurs flancs en développante de cercle entre eux lors de l’excentration axiale E maximale du moyeu de sortie de couple 61 par rapport au moyeu intermédiaire 62 avec un jeu minimal Jmini de fond de cannelures dans la direction de l’excentration tel que Jmini est strictement supérieur à 0. Comme illustré sur la , le jeu minimal Jmini dans la direction de l’excentration axiale E maximale se situe entre le sommet de dent de la cannelure externe 63 et le fond de la cannelure interne 64.
En fonction des applications, les cannelures interne et externe 63, 64 du dispositif de reprise des désalignements axiaux peuvent être protégées par un revêtement de surface anti-usure, par exemple un traitement de surface de type nickelage ou un traitement thermique de type trempe superficielle à haute fréquence.
Afin d’amortir les mouvements dynamiques en provenance du volant d’inertie 2, le dispositif de reprise des désalignements axiaux 60 comprend un organe élastique 67 de mise en précharge axiale selon X du moyeu de sortie de couple 61 contre un des éléments de guidage 30.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, l’organe élastique 67 est inséré axialement entre l’un des éléments de guidage 30 et un anneau de retenue axiale 68, l’anneau de retenue axiale 68 étant inséré dans une gorge annulaire 61a formée sur le moyeu de sortie de couple 61. De préférence, l’organe élastique 67 est une rondelle conique. En variante, l’organe élastique 67 peut être une rondelle ondulée.
Pour limiter l’usure de l’organe élastique, deux rondelles plates d’application de charge 69 sont disposées de part et d’autres de l’organe élastique 67 et intercalées entre l’un des éléments de guidage 30 et l’anneau de retenue axiale 68. Le dispositif de reprise des désalignements axiaux 60 comprend une zone d’interface de frottement 70 disposée entre un flanc latéral 61b du moyeu de sortie de couple et une face plane 30b de l’un des éléments de guidage. Ainsi, on plaque constamment le moyeu de sortie de couple 61 contre un des éléments de guidage 30 et on réduit ainsi la bruyance au sein du dispositif d'amortissement vibratoire.
En variante, l’organe élastique 67 peut être inséré axialement entre l’un des éléments de guidage 30 et un rebord axial du moyeu de sortie de couple 61.
On va maintenant décrire en référence aux figures 5 et 6, un dispositif d’amortissement vibratoire 10 selon un deuxième mode de mise en œuvre de l’invention dans lequel le disque de connexion 40 est rapporté sur le voile de transmission de couple par l’intermédiaire de zones de fixation réparties angulairement autour de l’axe X et agencé pour être fixé sur le volant d’inertie par l’intermédiaire de zones d’ancrage réparties angulairement autour de l’axe X, chaque zone d’ancrage étant raccordée à au moins deux zones de fixation par des bras de liaison distincts
Comme illustré sur la , le disque de connexion 40 comprend un nombre pair de zones d’ancrage 42 uniformément réparties angulairement autour de l’axe X, plus précisément quatre zones d’ancrage 42 uniformément réparties angulairement autour de l’axe X selon un angle de 90 degrés. Les quatre zones d’ancrage 42 sont repérées à titre illustratif par les traits pointillés correspondant sensiblement à la zone d’appui sur le volant d’inertie 2.
Dans cet exemple, chacune des zones d’ancrage 42 du disque de connexion 40 comprend plusieurs orifices d’ancrage 44 décalés angulairement entre eux autour de l’axe X. Chaque zone d’ancrage comprend trois orifices d’ancrage 44 décalés angulairement par un angle de 15 degrés par rapport à l’axe X.
Selon d’autres exemples possibles, les orifices d’ancrage d’une même zone d’ancrage peuvent être décalés angulairement entre eux par un angle compris entre 10 et 45 degrés autour de l’axe X.
Comme illustré sur la , le disque de connexion 40 comprend un nombre pair de zones de fixation 41 uniformément réparties angulairement autour de l’axe X, plus précisément six zones de fixation 41 uniformément réparties angulairement autour de l’axe X selon un angle de 60 degrés.
Les six zones de fixation 41 sont en appui sur le voile de transmission de couple 20 et chacune des zones de fixation 41 du disque de connexion 40 comprend deux orifices de fixation 45.
Il convient de noter que le boîtier de connexion 2 décrit dans ses différentes variantes ci-avant peut également être utilisé pour connecter un câble principal 1a à paire unique et un câble secondaire à paire unique 1b qui sont tous les deux non blindés. Dans ce cas, les éléments métalliques de raccordement 28 1 à 28 3 ont pour seule fonction d’assurer un bon maintien mécanique des câbles à l’intérieur du boîtier 2.
La illustre une première façon d’utiliser le boîtier de connexion 2 décrit ci-avant. Sur cette , on a représenté un câble principal 1a Ethernet à paire unique, constituant le bus principal d’un réseau Ethernet câblé. Le boîtier de connexion 2 vient se greffer sur ce câble principal 1a comme explicité ci-avant, soit sans discontinuité (variante du boîtier 2 selon la ), soit après avoir sectionné le câble principal 1a en deux segments discontinus (variante du boîtier 2 selon la ). Pour ce faire, le couvercle amovible 21 du boîtier 2 de connexion est retiré de l’embase 20 de façon à pouvoir faire passer le câble principal 1a par les deux voies principales 27 1 et 27 2 , ou, lorsque le câble principal 1a a été sectionné, de façon à faire entrer le premier segment discontinu par la première voie principale 27 1 d’accès et faire sortir le second segment discontinu par la seconde voie principale 27 2 d’accès. Si le câble principal 1a est un câble blindé, ce câble 1a (ou chaque extrémité des segments discontinus de ce câble principal 1a) est dénudé de sa gaine externe et de sa couche de blindage sur une portion de longueur suffisante de façon à exposer les deux conducteurs isolés qui sont placés respectivement dans les contacts à perforation ou à déplacement d’isolation de la première paire principale 23 1 et de la seconde paire principale 23 3 . Les contacts à perforation ou à déplacement d’isolation sont alors actionnés pour perforer la couche isolante de chaque conducteur et établir la connexion électrique avec les fils en cuivre de ces conducteurs. En outre, ce câble 1a (ou chaque extrémité des segments discontinus de ce câble principal 1a) est dénudé de sa gaine externe seule sur une portion de longueur suffisante de façon à exposer sa couche de blindage. Celle-ci se retrouve alors reçue transversalement par et en contact avec le berceau formé par l’élément métallique de raccordement associé 28 1 et 28 2 . Un équipement IoT 3 est connecté au réseau par l’intermédiaire d’un câble secondaire 1b à paire unique dont une première extrémité est connectée à l’équipement 3, par exemple via un connecteur 15 dédié équipant cette première extrémité, la deuxième extrémité de ce câble secondaire 1b pénétrant dans le boîtier via la voie secondaire d’accès pour être directement connectée à la première paire secondaire 23 2 du boîtier. Si le boîtier 2 est selon l’une des variantes représentées sur les figures 2 à 5, la deuxième extrémité du câble secondaire 1b est dépourvue de connecteur et doit être dénudée de sa gaine et de sa couche de blindage sur une portion de longueur suffisante de façon à exposer les deux conducteurs isolés du câble secondaire 1b qui sont placés respectivement dans les contacts à perforation ou à déplacement d’isolation de la première paire secondaire 23 2 . En outre, la deuxième extrémité de ce câble secondaire 1b est également dénudée de sa gaine externe de façon à exposer sa couche de blindage. Celle-ci se retrouve alors reçue transversalement par et en contact avec le berceau formé par l’élément métallique de raccordement associé 28 3 .
Les figures 7 et 8 illustrent une variante tout à fait intéressante du boîtier 2 de connexion des figures 4 et 5. Dans cette variante, la carte de circuit imprimé 22 porte un circuit 29 4 formant charge de terminaison de bus connecté en série avec le premier ensemble 26 1 et le deuxième ensemble 26 2 de pistes conductrices. Une pièce métallique 28’ 2 solidaire mécaniquement du deuxième élément métallique de raccordement 28 2 vient désactiver, respectivement activer, ce circuit 29 4 formant charge de terminaison, selon qu’un segment du câble principal 1a est présent, respectivement non présent, dans le berceau formé par le deuxième élément métallique de raccordement 28 2 . La liaison mécanique entre l’élément métallique de raccordement 28 2 et la pièce métallique 28’ 2 peut être une translation, comme représentée par la double flèche de la . La illustre le cas où un segment de câble 1a est présent dans le berceau 28 2 , de sorte que le circuit 29 4 formant charge de terminaison est désactivé. Lorsqu’aucun segment de câble 1a n’est présent dans le berceau 28 2 , la pièce métallique 28’ 2 active le circuit 29 4 en reliant les deux ensembles 26 1 et 26 2 de pistes conductrices. Ainsi, un même boîtier de connexion 2 selon cette variante de réalisation peut être utilisé soit pour connecter un équipement IoT à une position intermédiaire quelconque du Bus principal, soit pour connecter un équipement IoT en fin de Bus principal, auquel cas le boîtier 2 assure également la terminaison du Bus.
Comme indiqué ci-avant, afin de respecter la norme, la longueur du câble secondaire 1b de la ne peut excéder 15 cm, ce qui peut rendre complexe l’installation lorsque l’on ne dispose pas de place pour positionner un équipement IoT 3 proche du câble principal 1a.
Pour résoudre ce problème, un deuxième mode de réalisation d’un boîtier de connexion 4 pour câbles Ethernet à paire unique, et son utilisation conjointe avec le boîtier 2 de connexion selon le premier mode de réalisation décrit ci-avant vont à présent être décrits en relation avec les figures 9 et 10 :
De manière analogue au boîtier 2 de connexion, le boîtier 4 selon ce deuxième mode de réalisation comporte une embase 40 et un couvercle amovible 41 délimitant avec l’embase 40 un logement interne, et au moins une carte de circuit imprimé 42 s’étendant dans le logement interne parallèlement à l’embase 40.
Ladite au moins une carte de circuit imprimé 42 porte ici une première paire principale 43 1 de contacts électriques, une première paire secondaire 43 2 de contacts électriques, une seconde paire principale 43 3 de contacts électriques et une seconde paire secondaire 43 4 de contacts électriques, chaque paire de contacts électriques comprenant un premier contact électrique 44 1 , 44 2, 44 3 , 44 4 et un second contact électrique 45 1 , 45 2 , 45 3 , 45 4 .
Ladite au moins une carte de circuit imprimé 42 porte en outre un premier ensemble 46 1 de pistes conductrices couplant électriquement les premiers contacts électriques 44 1 , 44 2 de la première paire principale 43 1 et de la première paire secondaire 43 2 , un deuxième ensemble 46 2 de pistes conductrices couplant électriquement les seconds contacts électriques 45 1 , 45 2 de la première paire principale 43 1 et de la première paire secondaire 43 2 , un troisième ensemble 46 3 de pistes conductrices couplant électriquement les premiers contacts électriques 44 3 , 44 4 de la seconde paire principale 43 3 et de la seconde paire secondaire 43 4 , et un quatrième ensemble 46 4 de pistes conductrices couplant électriquement les seconds contacts électriques 45 3 , 45 4 de la seconde paire principale 43 3 et de la seconde paire secondaire 43 4 .
Le boîtier de connexion 4 comporte en outre deux voies principales d’accès, à savoir une première voie principale 47 1 d’accès au boîtier et une seconde voie principale 47 2 d’accès au boîtier, et deux voies secondaires d’accès, à savoir une première voie secondaire 47 3 d’accès au boîtier et une seconde voie secondaire 47 4 d’accès au boîtier. La première voie principale 47 1 d’accès au boîtier est de préférence sensiblement alignée avec la première paire principale 43 1 de contacts électriques. La seconde voie principale 47 2 d’accès au boîtier est de préférence sensiblement alignée avec la seconde paire principale 43 3 de contacts électriques. La première voie secondaire 47 3 d’accès au boîtier est de préférence sensiblement alignée avec la première paire secondaire 43 2 de contacts électriques. Enfin, la seconde voie secondaire 47 4 d’accès au boîtier est de préférence sensiblement alignée avec la seconde paire secondaire 43 4 de contacts électriques.
De façon analogue au boîtier de connexion 2, et conformément à l’invention, le premier et le second contacts électriques des paires associées aux voies principales, à savoir de la première paire principale 43 1 et de la seconde paire principale 43 3 , sont deux contacts à perforation ou à déplacement d’isolation s’étendant perpendiculairement au-dessus de ladite au moins une carte de circuit imprimé 42 et configurés pour recevoir transversalement et connecter électriquement deux conducteurs isolés de deux segments discontinus d’un même câble principal Ethernet à paire unique 1a entrant et sortant par respectivement la première voie principale 47 1 et la seconde voie principale 47 2 .
Ladite au moins une carte de de circuit imprimée 42 porte en outre un premier élément métallique de raccordement 48 1 et un deuxième élément métallique de raccordement 48 2 qui s’étendent perpendiculairement au-dessus de ladite au moins une carte de circuit imprimé. Le premier élément métallique de raccordement 48 1 est positionné, de préférence en alignement, entre la première voie d’accès principale 47 1 et la première paire principale 43 1 de contacts à perforation ou à déplacement d’isolation. Le deuxième élément métallique de raccordement 48 2 est positionné, de préférence en alignement entre la seconde voie d’accès principale 47 2 et la seconde paire principale 43 3 de contacts à perforation ou à déplacement d’isolation. Ces éléments de raccordement sont identiques aux éléments métalliques de raccordement 28 1 à 28 3 du boîtier 2 de connexion, et forment en conséquence un berceau pour recevoir transversalement les deux segments discontinus du câble principal 1a. Un ensemble additionnel 46 5 de pistes conductrices, porté par ladite au moins une carte de circuit imprimé 42, couple électriquement entre eux les éléments métalliques de raccordement 48 1 , 48 2 .
Les ensembles 46 1 à 46 5 de pistes conductrices sont portés de préférence par une face de ladite au moins une carte de circuit imprimé 42 opposée à celle portant les contacts à perforation ou à déplacement d’isolation et les éléments métalliques de raccordement, la connexion électrique s’effectuant classiquement par des trous métallisés traversant la carte de circuit imprimé ou tout moyen équivalent.
Le premier et le second contacts électriques de la première paire secondaire 43 2 et de la seconde paire secondaire 43 4 sont configurés quant à eux pour connecter électriquement deux conducteurs isolés aux extrémités respectives d’un même câble secondaire Ethernet à paire unique 1c relié au travers de la première et de la seconde voies secondaires 47 3 , 47 4 pour former une boucle de dérivation 16.
Dans l’exemple non limitatif de la , les premiers 44 2 , 44 4 et les seconds 45 2 , 45 4 contacts électriques de la première paire secondaire 43 2 et de la seconde paire secondaire 43 4 sont également des contacts à perforation ou à déplacement d’isolation s’étendant perpendiculairement au-dessus de ladite au moins une carte de circuit imprimé 42, de manière à recevoir transversalement et connecter électriquement directement les deux conducteurs isolés aux extrémités de la boucle de dérivation 16, et le boîtier 4 comporte en conséquence un troisième 48 3 et un quatrième 48 4 éléments métalliques de raccordement portés par et s’étendant perpendiculairement au-dessus de ladite au moins une carte de de circuit imprimée 42, et couplés électriquement à l’ensemble additionnel 46 5 de pistes conductrices, le troisième 48 3 , respectivement le quatrième 48 4 , élément métallique de raccordement étant positionné, de préférence en alignement, entre la première 47 3 , respectivement la seconde 47 4 , voie d’accès secondaire et la première, 43 2 , respectivement la seconde 43 4 , paire secondaire associée de contacts à perforation ou à déplacement d’isolation et formant un berceau pour recevoir transversalement les extrémités du câble secondaire 1c à paire unique formant la boucle de dérivation 16.
En variante non représentée, les premiers 44 2 , 44 4 et les seconds 45 2 , 45 4 contacts électriques de la première paire secondaire 43 2 et de la seconde paire secondaire 43 4 pourraient être réalisés sous la forme de connecteurs aptes à coopérer avec un connecteur prévu à chaque extrémité dudit câble secondaire Ethernet à paire unique 1c.
Comme visible sur la , laquelle schématise les connexions électriques sur la face inférieure de la carte de circuit imprimée 42, ladite au moins une carte de circuit imprimé 42 porte en outre de préférence un premier circuit 49 1 d’adaptation d’impédance à éléments passifs relié entre le premier ensemble 46 1 et le deuxième ensemble 46 2 de pistes conductrices, et un second circuit 49 2 d’adaptation d’impédance à éléments passifs relié entre le troisième ensemble 46 3 et le quatrième ensemble 46 4 de pistes conductrices. Ici encore, ces circuits 49 1 et 49 2 permettent d’obtenir une impédance contrôlée correspondant aux câbles 1a et 1c reliés au boitier 4 de connexion, par exemple une impédance de 100 Ohms.
Comme représenté sur la figure, un arbre moteur basse pression 36 relie la turbine basse pression 32 au compresseur basse pression 24 et à la soufflante 12.
Un arbre radial 38 (logé dans un bras du carter intermédiaire 22) s'étend à partir d’un arbre moteur haute pression 39 (qui relie la turbine haute pression 30 au compresseur haute pression 26) jusqu'à une boîte de renvoi d'angle 40 qui, à son tour, est raccordée à un boîtier de relais d'accessoires 42.
Ainsi, le mouvement est transmis au boîtier de relais d'accessoires 42 à partir de l'arbre moteur haute pression 39, par l'intermédiaire de l'arbre radial 38 et de la boîte de renvoi d'angle 40.
Dans ce type d'architecture de turbomachine il existe un besoin permanent de chercher à réduire l'encombrement des différents composants et notamment du boîtier de relais d'accessoires équipé de ses accessoires.
En effet, l'encombrement axial d'un accessoire, c'est-à-dire l'encombrement de cet accessoire suivant une direction axiale parallèle à l'axe longitudinal XX' de la turbomachine, peut être rédhibitoire pour l'installation du boîtier de relais d'accessoires dans une turbomachine, que ce soit dans un compartiment inter-veines (voir la référence 37 sur la ) ou dans un compartiment de soufflante comme c'est le cas sur la figure.
La présente invention vise ainsi à réduire l'encombrement axial global du boîtier de relais d'accessoires équipé d'accessoires.