FR2509002A1 - Poulie a reglage de tension, notamment pour simulateur de vol - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES POULIES REGLABLES DESTINEES A RECEVOIR DES CABLES DE COMMANDE. ELLE CONSISTE A PREVOIR CETTE POULIE SOUS FORME DE DEUX SECTEURS 301, 306 COAXIAUX ET RELIES ENTRE EUX PAR DES MOYENS DE REGLAGE 312, 319 QUI PERMETTENT DE FAIRE VARIER LEUR POSITION ANGULAIRE RELATIVE. CHAQUE SECTEUR COMPREND DES MOYENS 311 POUR FIXER LES DEUX BRINS DU CABLE SUR RESPECTIVEMENT CHACUN DES SECTEURS. L'ENSEMBLE DE LA POULIE EST BLOQUEE SUR L'AXE COMMANDE 302, APRES LE REGLAGE DE LA TENSION DU CABLE, PAR UN MANCHON EXPANSIBLE 303. ELLE PERMET DE REALISER DES COMMANDES PAR CABLE SUR DE COURTES DISTANCES, NOTAMMENT DANS LES SIMULATEURS DE PILOTAGE D'AVIONS.

Description

POULIE A REGLAGE DE TENSION,
NOTAMMENT POUR SIMULATEUR DE VOL
La présente invention concerne les poulies à réglage de tension pour
les commandes par câble, notamment dans les simulateurs de vol.

On sait commander la rotation d'un axe en calant sur cet axe une poulie sur laquelle sont attachées les extrémités de deux câbles. Lorsque le débattement de cet axe est relativement faible, comme par exemple dans le cas de l'axe d'une gouverne d'avion, la poulie est généralement échancrée ce qui permet de fixer ces deux extrémités sur les deux faces de l'échancrure. Il est nécessaire que les câbles soient toujours tendus, même au repos, afin d'éviter un débattement libre de la gouverne, ainsi que les à-coups lors de la mise en mouvement et les faux zéros au repos. Il faut donc disposer d'un moyen de réglage de cette tension et ce moyen de réglage doit permettre une reprise du réglage car les câbles ont tendance à s'allonger et donc à se détendre sous l'action des efforts relativement importants qui leur sont appliqués.

Dans le cas d'un avion les câbles sont assez longs pour permettre d'insérer sur ceuxci des tendeurs à vis qui permettent d'obtenir ce réglage de tension en agissant sur chacun des câbles. On garde ainsi le zéro de la commande.

Dans les simulateurs de vol, on utilise une reproduction d'une cabine de pilotage montée sur une plate-forme mobile et munie par ailleurs d'une soute inférieure dans laquelle sont rassemblés un certain nombre d'organes annexes. Ces organes annexes comprennent notamment des simulateurs d'effort qui sont reliés à des poulies commandées par les câbles provenant des organes de conduite tels que le manche ou le palonnier. Comme l'espace dans cette soute est assez restreint la poulie réceptrice est située assez près de l'organe de conduite7 avec eventuellement des poulies de renvoi. Ainsi il est souvent difficile d'utiliser des tendeurs à vis pour régler la tension des câbles car ceux-ci, en raison de la faible longueur des câbles, risqueraient de buter contre les poulies.

La poulie qui reçoit les câbles en provenance de l'organe de conduite, et qui actionne l'axe relié au simulateur d'effort, est souvent réalisée de la manière représentée sur la figure 1.

Cette poulie 101 comporte deux secteurs 102 et 103 séparés par des échancrures. Les deux câbles 104 et 105 viennent s'enrouler dans des gorges pratiquées sur le chant de ces secteurs. Des masselottes 106 sont serties sur leurs extrémités et permettent, par l'intermédiaire de douilles 107, d'exercer une traction convenable sur ces câbles pour les solidariser avec la poulie. Ces douilles 107 sont elles-mêmes engagées dans des leviers 108 qui viennent s'articuler au fond de l'une des échancrures et qui sont repoussées vers l'axe médian de l'échancrure par des vis 109 qui se vissent dans ces leviers et appuient sur les faces internes des échancrures.

Lors du montage on perce l'axe 110 sur lequel est fixée la poulie 101, d'un trou transversal dans lequel vient s'engager un boulon 111 qui immobilise cette poulie sur cet axe. On place alors les câbles qui sont ensuite coupés à longueur, on sertit les masselottes 106 et on visse les vis 109 de manière à mettre ces câbles sous la tension convenable.

On voit clairement que le débattement des leviers 108 est limité, ce qui ne permet pas de rattraper un jeu très important. Par ailleurs le diamètre de la poulie 101 est souvent, pour des raisons de cinématique, assez faible. Dans ces conditions au fur et à mesure que l'on rattrape le jeu, on obtient une inclinaison des câbles trop importante par rapport aux faces des échancrures sur lesquelles s'appuient les vis 109. La traction des câbles s'exerce alors, en sortie de la gorge de la poulie, selon une direction qui diffère d'une manière trop importante de la tangente au fond de cette gorge. Il en résulte des efforts importants sur les vis de réglage et sur les câbles, une courbure excessive et une usure anormale de ces derniers, et des réglages plus difficiles et plus fréquents.

Par ailleurs, lors du réglage il faut vaincre le frottement du câble dans le fond de la gorge. Ce frottement étant en partie sec, et présentant donc une hystérésis, n'a aucune raison d'être de même valeur sur les deux brins 104 et 105. Ainsi lorsque le réglage est fait, dès les premiers débattements de la commande la tension va tendre à s'égaliser entre les deux brins en résorbant cette hystérésis. Le réglage sera alors défectueux et l'on constatera des déplacements de zéro qui seront longs à corriger par approximations successives.

Pour pallier ces inconvénients, l'invention propose une poulie à réglage de tension destinée à être fixée sur un arbre et à recevoir les extrémités de deux câbles, principalement caractérisée en ce qu'elle comprend: - un secteur composé destiné à s'emmancher sur l'arbre et muni d'une gorge pour recevoir l'un des câbles, de moyens pour fixer ce câble en un point du secteur, et d'au moins un épaulement concentrique à l'axe de l'arbre - un secteur simple emmanché sur l'épaulement du secteur composé et muni d'une gorge pour recevoir l'autre câble, et de moyens pour fixer cet autre câble en un point du secteur ; et - des moyens pour modifier la position angulaire du secteur simple par rapport au secteur composé, ce qui assure la tension du câble.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante présentée à titre d'exemple non limitatif et faite en regard des figures annexées qui représentent: - la figure 1, une poulie de type connu; - la figure 2, une poulie selon une première réalisation de l'invention; - la figure 3, la pièce-301 de la poulie de la figure 2 - la figure 4, une poulie selon une deuxième réalisation de l'invention; - la figure 5, les pièces 401 et 406 de la poulie de la figure 4 - la figure 6, une vue en coupe de la poulie de la figure 4 ; et - la figure 7, une vue partielle d'une commande par câble dans un simulateur de vol comprenant une poulie selon l'invention.

Dans une première réalisation de l'invention, la poulie permet un débattement important, de l'ordre de 300 degrés, des organes de réglage, mais par contre les gorges où viennent se placer les câbles ne sont pas dans un même plan.

Cette première réalisation comporte tout d'abord un secteur composé 301 représenté aussi bien sur la vue d'ensemble de la figure 2 que séparément sur la figure 3. Ce secteur vient se placer sur l'arbre à commander 302 par l'intermédiaire d'un manchon expansible 303 de type connu qui permet de bloquer ou de débloquer à volonté le secteur 301 sur
I'arbre 302.

L'une des faces de ce secteur 301 se prolonge par deux épaulements successifs 304 et 305 concentriques à l'axe du secteur. Le diamètre de l'épaulement 305 situé le plus loin de la face du secteur, est plus petit que le diamètre de l'épaulement 304.

Un secteur simple 306 comporte un alésage axial, vient prendre place sur l'épaulement 305, et s'appuie contre l'épaulement 304, ce qui ménage un espace libre entre les deux secteurs 301 et 306. Ce secteur 306 est immobilisé axialement sur l'épaulement 305 à l'aide d'un circlip 307 venant prendre place dans une gorge 308 ménagée sur l'épaulement 305.

Ces secteurs comprennent deux échancrures 309 et 310 (une par secteur) qui s'étendent sur quelques dizaines de degrés de circonférence. Ces échancrures permettent de placer des dispositifs 311 qui sont vissés sur les faces internes des échancrures et qui permettent de retenir les extrémités des câbles 104 et 105, lesquels viennent prendre place dans des gorges ménagées sur le chant des secteurs.

Deux noix 312 et 313 sont fixées respectivement sur le secteur 306 et sur le secteur 301 près d'un côté de l'échancrure 310 pour la noix 312 et d'un côté de l'échancrure 309 pour la noix 313. Ces côtés sont opposés de l'un à l'autre des secteurs de manière à ce que les noix se rapprochent l'une de l'autre lorsque l'intervalle libre limité par les échancrures quand on regarde parallèlement à l'axe de l'arbre 302 se ferme.

elles sont fixées dans des trous 314 et 315 percés dans les flancs des secteurs à l'aide d'axes sortant de ces noix, parallèles à l'arbre 302 et permettant aux noix de pivoter par rapport aux secteurs.

Une tige 316 filetée dans un sens sur la moitié de sa longueur et dans l'autre sens sur l'autre moitié, vient se visser dans des trous filetés percés dans les noix 312 et 313. Cette tige comprend des moyens de manoeuvre permettant de la faire tourner et formés par exemple d'une partie en forme d'écrou 317 située au centre de la tige filetée et d'une fente de tournevis 318 ménagée à l'une des extrémités de cette tige.

Ainsi en faisant tourner par ces moyens de manoeuvre la tige filetée dans un sens ou dans un autre on écartera ou on rapprochera les noix 312 et 313 qui entraîneront dans leurs mouvements les deux secteurs 301 et
306 lesquels tourneront autour de l'arbre 302 dans des sens inverses. Dans ce mouvement les noix 312 et 313 tourneront par rapport aux secteurs sur leurs axes placés dans les trous 314 et 315 en restant dans l'axe de la tige filetée 316.

Dans ce mouvement on exerce une tension plus ou moins forte sur les câbles 104 et 105 par l'intermédiaire des moyens de fixation 311.

Un écrou 319 vient se visser sur l'une des extrémités de la tige filetée 316 afin de pouvoir bloquer l'ensemble lorsque le réglage est réalisé.

Dans la deuxième réalisation, la poulie comprend aussi un secteur composé 401 et un secteur simple 406. Ces secteurs sont représentés séparément sur la figure 5 et inclus dans le montage global sur la figure 4.

Le secteur 401 comprend un voile 402 qui s'étend sur un peu plus d'un quart de circonférence et qui est fixé sur un moyeu 403. Ce secteur composé 401 est fixé sur l'arbre à commander 302 par l'intermédiaire d'un manchon expansible 303 qui vient prendre place sur l'arbre et à l'intérieur du moyeu 403 du secteur 401.

Le secteur simple 406 comprend un voile 405 de mêmes dimensions que le voile 402 et qui est fixé sur un autre moyeu 407 dont le diamètre intérieur est tel qu'il puisse se loger sur le moyen 403 en tourillonnant librement sur ce dernier. Un circlip 307 logé dans une gorge 308 du moyeu 403 immobilise le secteur 406 axialement sur le secteur 401.

Le voile 405 est fixé sur la surface extérieure du moyeu 407 de manière à ce que lorsque les deux secteurs sont assemblés pour former la poulie les deux voiles 402 et 405 soient dans un même plan, et que les gorges ménagées sur leur chant soient parfaitement alignées.

Les deux câbles 104 et 106 peuvent alors prendre place dans ces gorges en restant dans un même plan et donc sans subir de flexion due à la forme particulière de la poulie.

Entre les extrémités des voiles 402 et 405 on a donc deux ouvertures 509 et 510 de dimensions variables selon le positionnement en azimut des secteurs l'un par rapport à l'autre. Dans l'une 510 de ces ouvertures se trouverait fixés, respectivement sur chaque secteur, deux dispositifs 311 de maiYItien des extrémités des câbles 104 et 106.

Près des bords des secteurs délimitant l'autre ouverture 509 on trouve deux trous 314 et 315 parallèles à l'axe de la poulie, qui reçoivent deux noix 312 et 313. Une tige filetée 316 munie d'un écrou 317 et d'une fente de tounevis 318 vient se visser dans ces noix selon un pas à gauche pour l'une et un pas à droite pour l'autre comme dans la première réalisation de la poulie à réglage de tension. Un écrou 319 permet de bloquer cette tige quand le réglage est réalisé.

Ainsi en manoeuvrant cette vis on pourra déplacer en rotation l'un par rapport à l'autre les deux secteurs, ce qui refermera l'ouverture 510 en mettant les câbles sous la tension désirée. Dans cette réalisation les deux câbles sont dans un même plan, mais le débattement admissible est plus faible.

Pour supprimer les problèmes de dissymétrie entre les câbles il faut que les deux secteurs puissent se déplacer en rotation par rapport à l'arbre. C'est la raison d'être du manchon expansible 303 qui permet de fixer le secteur composé sur l'arbre.

Un tel manchon est connu dans l'art. La figure 6 représente en coupe une poulie selon la deuxième réalisation décrite plus haut et dans laquelle on voit distinctement la structure d'un modèle d'un tel manchon 303.

Ce manchon comprend une bague externe 602 qui vient coulisser sur la surface de l'alésage interne du secteur 401. Il comprend également une bague interne 601 qui est emmanchée sur l'arbre 302. Ces bagues internes et externes viennent s'emmancher l'une dans l'autre par une portée conique 603. Un ensemble de vis 605 passe par une série de trous ménagés dans la bague interne et vient se visser dans une série de trous filetés ménagés dans la bague externe. En vissant ces vis on fait pénétrer la bague interne dans la bague externe ce qui, sous l'action de la portée conique 603, tend à dilater la bague externe et à comprimer la bague interne. Ces bagues sont fendues axialement de manière à pouvoir se dilater pour l'une et se comprimer pour l'autre, et le serrage ainsi réalisé avec les vis permet de bloquer la poulie sur l'arbre.

Ainsi pour procéder au réglage de la poulie, on commence par dévisser partiellement les vis 605 ce qui libére le manchon expansible au besoin par un léger choc sur les têtes des vis, qui décoince les deux bagues.

Dans un deuxième temps on desserre l'écrou de blocage 319 puis on fait tourner la tige filetée 316 jusqu'à obtenir la tension désirée sur les brins des câbles.

On rebloque alors l'écrou 319 ce qui solidarise les deux secteurs, puis on termine en bloquant les vis 605 ce qui solidarise l'ensemble de la poulie avec l'arbre commandé 302.

On a représenté sur la figure 7 un exemple d'utilisation d'une poulie à réglage de tension selon l'invention dans un simulateur de vol.

Le manche de conduite (non représenté), manoeuvre une poulie de départ 701 qui est une pièce réelle de l'avion. Les deux câbles qui en partent sont renvoyés par des poulies de renvoi 702 et 703 vers une poulie à réglage de tension selon la deuxième réalisation décrite plus haut. Cette poulie est portée par un simulateur d'effort 704 dont on n'a pas représenté les détails.

On voit clairement sur cette figure qu'il aurait été très difficile de placer des tendeurs à vis sur les câbles entre les poulies de renvoi et la poulie commandée et que l'utilisation pour celle-ci d'une poulie selon l'invention permet donc un montage extrêmement compact de l'ensemble.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Poulie à réglage de tension destinée à être fixée sur un arbre (302) et à recevoir les extrémités de deux câbles (104, 105), caractérisée en ce qu'elle comprend : - un secteur composé (301) destiné à s'emmancher sur l'arbre et muni d'une gorge pour recevoir l'un des câbles (105), de moyens (311) pour fixer ce câble en un point du secteur, et d'au moins un épaulement (305) concentrique à l'axe de l'arbre; - un secteur simple (306) emmanché sur l'épaulement du secteur composé et muni d'une gorge pour recevoir l'autre câble (104), et de moyens (311) pour fixer cet autre câble en un point du secteur ; et - des moyens (313319) pour modifier la position angulaire du secteur simple par rapport au secteur composé, ce qui assure la tension des câbles.

2. Poulie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens (303) pour caler le secteur composé sur l'arbre selon une position angulaire quelconque et modifiable lors des réglages de tension.

3. Poulie selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de calage du secteur composé sur l'arbre comportent un manchon expansible comprenant au moins une bague externe (602) extensible venant s'appuyer sur l'alésage interne de l'épaulement du secteur composé, une bague interne (601) rétractable emmanchée dans la bague externe selon un alésage conique (603) et venant s'appuyer sur la surface extérieure de l'arbre supportant la poulie, et un ensemble de vis (605) pour forcer l'enfoncement de la bague interne dans la bague externe, ce qui solidarise la poulie avec l'arbre.

4. Poulie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens pour modifier la position angulaire relative des secteurs comprennent deux noix filetées (312, 313) fixées respectivement sur chaque secteur, une tige (316) filetée selon un pas à droite sur la moitié de sa longueur et selon un pas à gauche sur l'autre moitié de sa longueur et vissée d'un bout dans une des noix et de l'autre bout dans l'autre noix, des moyens (317, 318) pour entraîner cette vis en rotation, et un écrou (319) pour bloquer la tige filetée lorsque le réglage est obtenu.

5. Poulie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les secteurs s'étendent sur plus d'une demie circonférence et comportent chacun une échancrure (309, 310) permettant de placer les moyens de fixation (311) des câbles ; le secteur simple (306) comportant un alésage permettant de l'emmancher sur le premier épaulement (305) du secteur composé (301) et le secteur composé comprenant un deuxième épaulement (304) concentrique au premier, de diamètre plus grand que le premier et situé entre celui-ci et le voile du secteur composé; le secteur simple venant buter sur le deuxième épaulement pour délimiter entre les deux secteurs un espace destiné à recevoir les moyens pour modifier la position angulaire relative des secteurs.

6. Poulie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les secteurs s'étendent sur moins d'une demie circonférence et comprennent tous deux un voile (402, 406) fixé sur un moyeu (403, 407); le moyeu (407) du secteur simple comportant un alésage permettant de l'emmancher sur le moyeu (403) du secteur composé, et le voile (405) du secteur simple étant décalé par rapport à son moyeu pour être situé dans le plan du voile (402) du secteur composé.