FR3006734A1 - Boitier d'entrainement des accessoires pour un turbopropulseur - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un boîtier d'entraînement des accessoires (1) d'un moteur adapté pour entrainer mécaniquement au moins un accessoire (3a-3e) comprenant un arbre de transmission (35a-35e), le boîtier d'entraînement des accessoires (1) comprenant : - un renvoi d'angle primaire (20), - au moins un ensemble d'entrainement (30a-30e) mécanique de l'arbre de transmission (35a-35e) de l'accessoire (3a-3e), dans lequel le renvoi d'angle primaire (20) et/ou l'au moins un ensemble d'entrainement (30a-30c) comprennent un renvoi d'angle (20, 30a-30c) comprenant deux organes d'engrènement (22, 24, 32a-32c, 34a-34c) en prise à axes non concourants.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des turbomachines, et plus particulièrement les turbopropulseurs, et notamment les turbopropulseurs de faible puissance comprenant un boitier d'entrainement de l'hélice non coaxial. Elle vise en particulier le montage d'équipements auxiliaires et la transmission mécanique entre un arbre du moteur, dans un turbopropulseur, et ces équipements à l'aide d'un boîtier d'entraînement des accessoires, ou AGB (pour Accessory Gearbox, en anglais).

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Le boîtier d'entraînement des accessoires, bien connu de l'homme du métier sous sa dénomination anglaise "Accessory Gear Box" (AGB), supporte différents équipements auxiliaires, ou accessoires, montés sur le moteur et nécessaires à son fonctionnement ou à celui de l'aéronef. Ces divers accessoires peuvent notamment comprendre un générateur, un démarreur, un alternateur, des pompes hydrauliques à carburant ou à huile, et sont entraînés mécaniquement par l'arbre du moteur par l'intermédiaire d'arbres de transmission. La puissance nécessaire à l'entraînement des accessoires est généralement prélevée mécaniquement au niveau du compresseur de la turbomachine. Habituellement, l'AGB comprend des engrenages à axes parallèles comprenant des pignons présentant des cannelures internes adaptées pour entrainer mécaniquement les arbres de transmission des accessoires, qui présentent des cannelures externes complémentaires (figure 1 a).

L'écartement des accessoires est donc déterminé par les entraxes des engrenages, et non par leur encombrement respectif. Pour augmenter cet écartement, il est donc nécessaire d'ajouter un ou plusieurs pignons intermédiaires, ce qui présente l'inconvénient d'augmenter à la fois l'encombrement de l'AGB et sa masse. Par ailleurs, les axes de tous les engrenages de l'AGB étant parallèles, les accessoires présentent nécessairement la même orientation par rapport à l'AGB et au moteur.

On a donc proposé d'ajouter à ces AGB un ou plusieurs renvois d'angles coniques, connus sous le nom de boîte d'accessoires de transfert (ou "Transfer Gear Box" - TGB en anglais). De tels renvois coniques sont illustrés sur la figure 4a, et comprennent par exemple : - un premier pignon conique, fixé solidairement à une première extrémité d'un arbre intermédiaire qui est entrainé en rotation au niveau de sa deuxième extrémité par l'un des pignons cannelés de l'AGB, et - un deuxième pignon conique, fixé sur l'arbre de transmission et adapté pour entrainer l'accessoire correspondant.

Les pignons coniques comprennent chacun une roue dont la surface dentée est définie par une génératrice passant par un point fixe. Ainsi, la rotation du pignon cannelé de l'AGB entraine la rotation de l'arbre intermédiaire et du premier pignon conique, qui entraine le deuxième pignon conique, qui lui-même entraine l'arbre de transmission de l'accessoire.

Néanmoins, comme illustré sur la figure 1 b, cet ajout à l'AGB, qui est déjà relativement encombrant, est pénalisant en masse et en encombrement, surtout pour des moteurs de faible puissance. Par ailleurs, les TGB sont généralement disposées en bout d'arbre et leurs renvois d'angles sont fixés sur le carter de l'AGB par des liaisons disposées en zo amont des pignons coniques. Or, les efforts transmis par l'arbre primaire de l'AGB aux arbres d'entrainement des accessoires induisent des contraintes importantes dans lesdits arbres d'entraînement, montés dans le carter de l'AGB à l'aide de liaisons de type roulement. De plus, les arbres supportant les pignons coniques subissent un moment de flexion important qui est 25 accentué par la liaison disposée d'un seul côté du pignon ce qui tend à augmenter l'encombrement et la masse des arbres d'entraînement et de leur liaison respective. Par ailleurs, dans le cas d'un turboréacteur (ou « turbofan » en anglais), le générateur de gaz est connecté à une soufflante qui est logée 30 dans un carter de soufflante. La nacelle présente alors une section globalement circulaire. L'espace disponible pour loger l'AGB se défini par conséquent en une partie annulaire logée dans la nacelle, autour de la turbomachine, et présente par conséquent une forme globalement courbe (voir figure 1 a). En comparaison, dans le cas d'un turbopropulseur, le générateur de gaz met une hélice en rotation par l'intermédiaire d'un boitier d'entraînement de l'hélice. L'hélice n'est pas logée dans un carter, et la nacelle présente une section globalement rectangulaire. L'espace disponible pour loger l'AGB est donc différent de celui des turboréacteurs, et s'étend principalement au-dessus et en dessous du turbomoteur, avec un faible espace sur les côtés latéraux.

Les AGB conventionnels des turboréacteurs ne sont donc pas adaptés d'un point de vue structurel, dimensionnel et fonctionnel, aux turbopropulseurs, notamment de faible puissance comprenant un boitier d'entrainement de l'hélice non coaxial.

RESUME DE L'INVENTION Un objectif de l'invention est donc de proposer un boîtier d'entraînement des accessoires pouvant être utilisé dans un turbopropulseur, qui soit en outre modulable et permette d'assouplir l'installation des différents accessoires en s'affranchissant de leur encombrement, sans modifier pour autant leur vitesse d'entrainement, et qui présente en outre une masse modérée et une durée de vie plus importante. Pour cela, l'invention propose un boîtier d'entraînement des accessoires d'un moteur comprenant un arbre moteur, notamment d'un turbopropulseur, adapté pour entrainer mécaniquement au moins un accessoire comprenant un arbre de transmission, le boîtier d'entraînement des accessoires comprenant : - un renvoi d'angle primaire, comprenant un organe d'engrènement d'attaque entrainé par l'arbre moteur et un organe d'engrènement primaire, - au moins un ensemble d'entrainement mécanique de l'arbre de transmission de l'accessoire, ledit ensemble d'entrainement étant entrainé par le moyen d'engrainement primaire, le boîtier d'entraînement des accessoires étant caractérisé en ce que le renvoi d'angle primaire et/ou l'au moins un ensemble d'entrainement comprennent un renvoi d'angle comprenant deux organes d'engrènement en prise à axes non concourants.

Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du boîtier d'entraînement des accessoires selon l'invention sont les suivantes : - les organes d'engrènement du renvoi d'angles à axes non concourants comprennent une roue et une vis sans fin, - le boîtier comprend en outre un carter, et les renvois d'angles à axes non concourants sont fixés sur le carter par au moins deux liaisons s'étendant de part et d'autre de chaque organe d'engrènement des renvois d'angles à axes non concourants, - la liaison comprend un roulement à billes ou à rouleaux, - le boîtier comprend en outre un arbre primaire, ledit arbre primaire) 15 pouvant s'étendre transversalement à un axe de rotation du moteur, de sorte que : * l'organe d'engrènement primaire est fixé sur l'arbre primaire, et * l'au moins un ensemble d'entrainement est entrainé par le moyen d'engrainement primaire par l'intermédiaire de l'arbre primaire, 20 - l'au moins un ensemble d'entrainement comprend un renvoi d'angle comprenant un organe d'engrènement secondaire entrainé par l'arbre primaire, et un organe d'engrènement de sortie solidaire de l'arbre de transmission de l'accessoire, - l'organe d'engrènement secondaire comprend une roue conique, et 25 l'organe d'engrènement de sortie comprend un pignon conique de sorte qu'un axe de l'arbre primaire et un axe de l'arbre de transmission sont concourants, et les organes d'engrènement du renvoi d'angle primaire sont à axes non concourants, - l'au moins un ensemble d'entrainement comprend un engrenage à 30 axes parallèles comprenant une roue secondaire entrainée par l'arbre primaire et une roue de sortie solidaire de l'arbre de transmission, de sorte que l'axe de la roue secondaire et de la roue de sortie sont parallèles, et - les organes d'engrènement du renvoi d'angle primaire sont à axes concourants, l'organe d'engrènement d'attaque comprenant un pignon conique d'attaque, et l'organe d'engrènement primaire comprenant une couronne conique, et l'organe d'engrènement secondaire comprend le renvoi d'angle comprenant les deux organes d'engrènement à axes non concourants. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un moteur, notamment un turbopropulseur, comprenant un tel boîtier d'entraînement des accessoires adapté pour entrainer mécaniquement au moins un 10 accessoire comprenant un arbre de transmission. Selon un troisième aspect, l'invention propose également un aéronef comprenant une nacelle et un moteur comme décrit ci-dessus. Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives de l'aéronef selon l'invention sont les suivantes : 15 - la nacelle est de forme globalement allongée et le moteur est disposé dans une zone globalement inférieure de la nacelle tandis que le boîtier d'entraînement des accessoires s'étend dans une zone globalement supérieure de ladite nacelle, et - le boîtier d'entraînement des accessoires comprend une pluralité zo d'accessoires répartis dans la zone supérieure de la nacelle et de part et d'autre de bords latéraux du moteur. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention 25 apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : La figure 1 a illustre un exemple de boîtier d'entraînement des accessoires conventionnel pouvant être utilisé dans un turboréacteur, dans 30 laquelle les pignons sont visibles par transparence, La figure lb représente le boîtier d'entraînement des accessoires de la figure 1 a, comprenant en outre une boîte d'accessoire de transfert à pignons coniques, La figure 2a est une vue tridimensionnelle d'un premier exemple de 5 réalisation d'un boîtier d'entraînement des accessoires conforme à l'invention, sur laquelle le carter a été omis, et pouvant être utilisé dans une turbomachine du type turbopropulseur, La figure 2b est une vue tridimensionnelle d'un deuxième exemple de réalisation d'un boîtier d'entraînement des accessoires conforme à 10 l'invention, sur lequel le carter a été omis, et pouvant être utilisé dans une turbomachine du type turbopropulseur, La figure 3a est un schéma tridimensionnel illustrant les éléments intérieurs du boîtier d'entraînement des accessoires de la figure 2a logée dans un carter de boitier d'entrainement et connecté d'une part à des 15 exemples d'accessoires et d'autre part à un carter de turbomachine. La figure 3b est un schéma tridimensionnel illustrant le boîtier d'entraînement des accessoires de la figure 2a logée dans un carter de boitier d'entrainement des accessoires et connectée d'une part à des exemples d'accessoires et d'autre part à un carter de turbomachine, 20 La figure 4a illustre un exemple de réalisation d'un renvoi d'angle à pignons coniques, et La figure 4b illustre un exemple de réalisation d'un renvoi d'angle à axes non concourants conforme à l'invention. 25 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Un turbopropulseur comporte typiquement une nacelle qui forme une ouverture pour l'admission d'un flux déterminé d'air vers le moteur proprement dit. Généralement, le turbopropulseur comprend une ou plusieurs sections de compression de l'air admis dans le moteur. L'air ainsi 30 comprimé est admis dans une chambre de combustion et mélangé avec du carburant avant d'y être brûlé. Les gaz d'échappement chauds issus de cette combustion sont ensuite détendus dans différents étages de turbine.

La turbine entraine alors un boitier d'entraînement de l'hélice qui fournit la puissance de rotation à l'hélice. Le boîtier d'entraînement des accessoires 1, ou AGB 1, quant à lui peut être fixé sur un carter 2 du moteur, par exemple au niveau du compresseur, et entraine mécaniquement au moins un accessoire 3a-3e, de préférence plusieurs, en prélevant la puissance d'entrainement nécessaire sur un arbre moteur 6, généralement l'arbre du compresseur. Pour cela, l'AGB 1 comprend notamment : - un renvoi d'angle primaire 20, comprenant un organe d'engrènement d'attaque 22, 26 entrainé par l'arbre moteur 6 et un organe d'engrènement primaire 24, 28 et - au moins un ensemble d'entrainement 30a-30e mécanique de l'arbre de transmission 35a-35e de l'accessoire 3a-3e, ledit ensemble d'entrainement 30a-30e étant entrainé par l'arbre moteur 6 par l'intermédiaire du renvoi d'angle primaire 20, le renvoi d'angle primaire 20 et/ou l'au moins un ensemble d'entrainement comprenant un renvoi d'angle comprenant deux organes d'engrènement à axes non concourants.

Dans ce qui suit, l'invention va être décrite tout particulièrement en référence à un turbopropulseur, comprenant un moteur connecté à une hélice, et un boîtier d'entraînement des accessoires 1 adapté pour entrainer mécaniquement quatre équipements auxiliaires, ou accessoires 3a-3e, nécessaires au fonctionnement du moteur ou à celui d'un aéronef. Ceci n'est cependant pas limitatif, dans la mesure où le boîtier d'entraînement des accessoires 1 pourrait être utilisé dans toute autre turbomachine devant supporter et entraîner des accessoires, et que le nombre d'accessoires décrits dans ce qui suit peut être différent selon les besoins de la turbomachine.

En effet, dans le cas des AGB pour turboréacteurs, comprenant un train d'engrenages à axes parallèles, le train d'engrenage peut être entrainé par un renvoi d'angle primaire à axes non concourants. En variante, l'AGB 3006 734 8 peut comprendre une boîte d'accessoire de transfert (TGB) comprenant un renvoi d'angles à axes non concourants. Des exemples d'un AGB pouvant être mise en oeuvre dans un 5 turbopropulseur ont été illustrés sur les figures 2a à 3b. De tels AGB 1 comprennent : - un arbre primaire 10, - un renvoi d'angle primaire 20, comprenant un organe d'engrènement d'attaque 22, 26 entrainé par l'arbre moteur 6, et un organe d'engrènement 10 primaire 24, 28 fixé sur l'arbre primaire 10, et - au moins un ensemble d'entrainement 30a-30e mécanique de l'arbre de transmission 35a-35e de l'accessoire 3a-3e, ledit ensemble 30a-30e étant entrainé par l'arbre primaire 10. 15 Selon une forme de réalisation, l'arbre primaire 10 s'étend transversalement à un axe de rotation X du moteur, comme illustré sur la figure 3. De la sorte, l'arbre primaire 10 peut être connecté à des accessoires 3 disposés à la fois dans la partie supérieure du carter 2, et de part et d'autre dudit carter 2 (côté latéraux). 20 Ici, on entendra par partie supérieure du carter 2 du moteur la partie du carter 2 en liaison avec l'AGB 1, et par côtés latéraux les côtés du carter 2 s'étendant de part et d'autre de la partie supérieure du carter 2. En variante, l'arbre primaire 10 pourrait s'étendre le long de l'axe de rotation X du moteur. 25 Le renvoi d'angle primaire 20 peut s'étendre de manière centrale (mais pas nécessairement) par rapport à l'arbre primaire 10, afin que l'arbre primaire 10 soit globalement centré sur le carter 2. L'angle formé entre les axes 23, 25 des organes d'engrènement 22, 24 du renvoi d'angle primaire 30 20 (dans le plan comprenant l'axe de rotation X du moteur et le centre du renvoi d'angle primaire 20) est alors de préférence de 90°. 3006 734 9 Les organes d'engrènement 22, 24, 26, 28 du renvoi d'angle primaire 20 sont par ailleurs choisis de sorte que leurs axes respectifs ne soient pas parallèles. Les axes des organes d'engrènement peuvent ainsi être non concourants 23, 25 ou concourants 27, 29. 5 L'organe d'engrènement d'attaque 22, 26 est de préférence fixé solidairement à un arbre radial de transmission 21 qui est entraîné par un pignon 5 entrainé par une couronne 7 fixée sur l'arbre 6 du moteur, tandis que l'organe d'engrènement primaire 24, quant à lui est de préférence fixé solidairement à l'arbre primaire 10. Ainsi, la rotation de l'arbre moteur 6 10 entraine la rotation du pignon 5 et donc de l'organe d'engrènement d'attaque 22, 26 du renvoi d'angle primaire 20, qui entraine en rotation l'organe d'engrènement primaire 24, 28 et donc l'arbre primaire 10. Ici, l'arbre radial de transmission 32 s'étend selon une direction radiale par rapport à l'axe de rotation X du moteur. En variante, il pourrait 15 également former un angle différent de 90° avec l'axe de rotation X du moteur. Dans le renvoi d'angle primaire 20, la surface dentée de l'organe d'engrènement d'attaque 22, 26 est en contact avec la surface dentée de l'organe d'engrènement primaire 24, 28. Par ailleurs, les dents des organes 20 d'engrènement 22, 24 et 26, 28 doivent être, pour être accouplés, de mêmes type (dents droites, dents hélicoïdales, chevrons, etc.) et de même module (c'est-à-dire le rapport du diamètre sur le nombre de dents), afin que l'organe d'engrènement d'attaque 22, 26 puisse entrainer l'organe d'engrènement primaire 24, 28 en rotation. 25 Le nombre de dents et le rayon de l'organe d'engrènement d'attaque 22, 26 et de l'organe d'engrènement primaire 24, 28 sont en outre choisis en fonction du rapport d'engrenage désiré pour le renvoi d'angle primaire 20. Ce rapport d'engrenage correspond au rapport entre la vitesse de rotation de l'arbre de transmission radial 21 et la vitesse de rotation de 30 l'arbre primaire 10 (qui est égal au rapport entre le rayon de l'organe d'engrènement primaire 24 (resp. 28) sur le rayon de l'organe d'engrènement d'attaque 22 (resp. 26)). 3006 734 10 Le rapport d'engrenage du renvoi d'angle primaire 20 est compris de préférence entre 0.5 et 2, et défini en fonction de la vitesse de l'arbre moteur 6, d'une part, et des vitesses des équipements entraînés, d'autre part, tel que l'encombrement global de l'AGB soit le plus petit possible. Ce 5 rapport peut être proche ou égal à 1. Selon une première forme de réalisation, le renvoi d'angle primaire 20 comprend des organes d'engrènement 22, 24 à axes 23, 25 non concourants. Un tel exemple de réalisation est illustré sur les figures 2a, 2b Io et 4b. L'organe d'engrènement d'attaque peut alors comprendre une roue d'attaque 22, c'est-à-dire une roue dont la surface dentée est de forme globalement cylindrique de révolution. La roue d'attaque 22 est donc fixée solidairement à l'arbre radial de transmission 21, de sorte que la rotation de 15 l'arbre moteur 6 entraine la rotation de la roue d'attaque 22. L'organe d'engrènement primaire quant à lui peut comprendre vis sans fin primaire 24 fixée solidairement sur l'arbre primaire 10. Ici encore, sa surface dentée est de forme globalement cylindrique de révolution. En variante (non illustrée sur les figures), l'organe d'engrènement 20 d'attaque peut comprendre une vis sans fin fixée solidairement sur l'arbre radial de transmission 21, tandis que l'organe d'engrènement primaire comprend une roue fixée solidairement sur l'arbre primaire 10. Selon une deuxième forme de réalisation, le renvoi d'angle primaire 25 20 comprend des organes d'engrènement 5, 7 à axes 27, 29 concourants. Un tel exemple de réalisation est illustré sur la figure 4a. L'organe d'engrènement d'attaque peut alors comprendre par exemple un pignon conique d'attaque 26, c'est-à-dire une roue dont la surface dentée est définie par une génératrice passant par un point fixe. Le 30 pignon d'attaque 26 est donc fixé solidairement à l'arbre radial de transmission 21, de sorte que la rotation de l'arbre moteur 6 entraine la rotation du pignon d'attaque 26. 3006 734 11 L'organe d'engrènement primaire quant à lui peut alors comprendre une couronne 28 conique, fixée solidairement sur l'arbre primaire 10. Ici encore, la couronne 28 conique comprend une roue dont la surface dentée est définie par une génératrice passant par un point fixe. 5 L'AGB 1 comprend en outre autant d'ensembles d'entrainement 30a-30e que d'accessoires 3a-3e à entrainer. En variante, un même ensemble d'entrainement 30a-30e peut être mis en oeuvre afin d'entrainer, de part et d'autre de l'arbre primaire 10, des accessoires 3a-3e différents selon des 10 vitesses de rotation de sens opposé. Un ensemble d'entrainement peut comprendre un engrenage parallèle 30e, ou un renvoi d'angle secondaire 30d comprenant un engrenage à axes concourants ou encore un renvoi d'angle 30a-30c comprenant un engrenage à axes non concourants, sachant qu'au moins 15 l'un parmi le renvoi d'angle primaire 20 et l'un des ensembles d'entrainement 30a-30e comprend un renvoi d'angle à axes non concourants. Par exemple, l'ensemble d'entrainement peut comprendre un renvoi 20 d'angle secondaire 30a-30d, comprenant un organe d'engrènement secondaire 32a-32d entrainé par l'arbre primaire 10, et un organe d'engrènement de sortie 34a-34d solidaire de l'arbre de transmission 35a-35d de l'accessoire 3a-3d. 25 Selon une première forme de réalisation, le renvoi d'angle secondaire 30a-30c comprend des organes d'engrènement à axes non concourants. De tels exemples d'ensembles d'entrainement 30a-30c sont visibles sur les figures 2a et 2b, pour les accessoires 3a-3c. L'organe d'engrènement secondaire peut alors comprendre une vis 30 sans fin secondaire 32a-32c, tandis que l'organe d'engrènement de sortie peut comprendre une roue de sortie 34a-34c, ou inversement, de sorte que 3006 734 12 l'axe de l'arbre primaire 10 et l'axe de l'arbre de transmission 35a-35c sont non concourants. Les surfaces dentées de la vis sans fin et de la roue sont de forme globalement elliptique. Par ailleurs, la surface dentée de la vis sans fin 32a- 5 32c du renvoi d'angle secondaire est en contact avec la surface dentée de la roue 34a-34c correspondante, et leurs dents sont de même type afin que la vis sans fin 32a-32c puisse entrainer la roue 34a-34c. Le nombre de dents et le rayon de la vis sans fin 32a-32c et de la roue 34a-34c sont en outre choisis en fonction du rapport d'engrenage 10 désiré pour le renvoi d'angle secondaire 30a-30c, qui correspond au rapport entre le rayon de la roue 34a-34c sur le rayon de la vis sans fin 32a-32c et est compris de préférence entre 0.5 et 2 et ce rapport est défini en fonction de la vitesse de l'arbre moteur 6, d'une part, et des vitesses des équipements entraînés, d'autre part, tel que l'encombrement global de 15 l'AGB soit le plus petit possible. Il peut être proche ou égal à 1. Par ailleurs, comme illustré dans le cas de l'ensemble d'entrainement 30b', la vis sans fin 32b peut être connectée à une deuxième roue de sortie 34b', s'étendant de l'autre côté de l'arbre primaire 10 par rapport à la roue de sortie 34b. Les deux roue de sortie 34b, 34b' peuvent présenter des 20 rayons différents mais des dents de même type et donc des rapports d'engrenage différents pour leur accessoire 3b, 3b' respectif. L'AGB 1 peut donc être connecté à plusieurs accessoires différents via un même engrenage secondaire. 25 Selon une deuxième forme de réalisation, le renvoi d'angle secondaire 30d comprend des organes d'engrènement 32d, 34d à axes concourants. Un tel exemple d'ensemble d'entrainement 30d est visible sur la figure 2b, pour l'accessoires 3d. Par exemple, l'organe d'engrènement secondaire peut notamment 30 comprendre une roue conique 32d, tandis que l'organe d'engrènement de sortie comprend un pignon conique 34d, de sorte que l'axe de l'arbre primaire 10 et l'axe de l'arbre de transmission 35d sont concourants. 3006 734 13 Par roue conique 32d et pignon conique 34d, on comprendra ici des roues dont la surface dentée est définie par une génératrice passant par un point fixe. La surface conique de la roue 32d du renvoi d'angle secondaire est 5 en contact avec la surface conique du pignon 34d correspondant, et leurs dents sont de mêmes dimensions (même écartement) afin que la roue 32d puisse entrainer le pignon 34d. Le nombre de dents et le rayon de la roue 32d et du pignon 34d sont en outre choisis en fonction du rapport d'engrenage désiré pour le renvoi 10 d'angle secondaire 30d, qui correspond au rapport entre le rayon du pignon 34d sur le rayon de la roue 32d et est compris de préférence entre 0.5 et 2, et ce rapport est défini en fonction de la vitesse de l'arbre moteur 6, d'une part, et des vitesses des équipements entraînés d'autre part, tel que l'encombrement global de l'AGB soit minimal. 15 Ici encore, et de manière analogue au renvoi d'angle primaire, la roue conique pourrait être connectée à une deuxième roue conique (non illustré sur les figures), s'étendant de l'autre côté de l'arbre primaire 10 par rapport à l'autre roue (ou inversement). Les deux roues peuvent coniques pourraient alors présenter des rayons différents (mais des dents de même 20 type), selon le rapport d'engrenage désiré pour leur accessoire respectif. L'ensemble d'entrainement 30e peut également comprendre un engrenage à axes parallèles. Un tel exemple d'ensemble d'entrainement 30e est visible sur la figure 2b, pour l'accessoire 3e. 25 Ainsi, l'organe d'engrènement secondaire 30e peut notamment comprendre une roue secondaire 32e solidaire de l'arbre primaire 10, tandis que l'organe d'engrènement de sortie comprend une roue de sortie 34e solidaire de l'arbre de transmission 35d de l'accessoire 3e, de sorte que les axes 36, 37 des roues secondaire 32e et de sortie 34e sont parallèles. 30 Afin de limiter l'encombrement de l'AGB 1, l'engrenage à axes parallèles 30e peut être disposé de préférence dans une zone adjacente à une extrémité libre 12 de l'arbre primaire 10. De la sorte, l'accessoire 3e entrainé par cet ensemble d'entrainement 30e peut s'étendre latéralement par rapport au carter 2 du moteur et limiter ainsi l'encombrement global de I'AGB 1. Par exemple, dans l'exemple de réalisation des figures 2b et 3b, la roue secondaire 32e est disposée à proximité de l'extrémité libre 12 de l'arbre primaire 10, au niveau d'un côté latéral du carter 2 du moteur, tandis que la roue de sortie 34e s'étend sous ladite roue secondaire 32e, en regard du côté latérale du carter 2 du moteur. Les surfaces dentées des roues sont en contact et leurs dents sont de même type et de même module, afin que la roue secondaire 32e puisse entrainer la roue de sortie 34e. Par ailleurs, le nombre de dents et le rayon des roues 32e, 34e sont choisis en fonction du rapport d'engrenage désiré, qui correspond au rapport entre le rayon de la roue de sortie 34e sur le rayon de la roue secondaire 32e pour l'engrenage à axes parallèles 30e, et est compris de préférence entre 0.5 et 2, chacun des accessoires pouvant avoir une vitesse d'entraînement différente. A nouveau, la roue secondaire 32e peut être connectée à une deuxième roue de sortie (non illustrée sur les figures), s'étendant de l'autre côté de l'arbre primaire 10 par rapport à l'autre roue de sortie 34e, pouvant présenter un rayon différent mais des dents de même type et de même module, selon le rapport d'engrenage désiré. On notera que la mise en oeuvre de renvois d'angles à axes non concourants (qu'il s'agisse du renvoi d'angle primaire 20 ou des renvois d'angles secondaires 30a-30c) permet aux arbres associés (arbre de transmission radial 21, arbre primaire 10, et arbres de transmission 35a- 35c) de traverser de part en part les organes d'engrènement formant lesdits renvois. Il est donc possible de ne pas fixer les organes d'engrènement des renvois d'angles à axes non concourants sur l'extrémité libre des arbres. Ainsi, la fixation de renvois d'angles à axes non concourants au 30 carter de I'AGB peut être réalisée en deux points non confondus, de part et d'autre de chaque organe d'engrènement, plutôt qu'en un point unique en bout d'arbre. En imposant deux points d'appui de part et d'autre des 3006 734 15 organes d'engrènement, il est ainsi possible de réduire les moments en flexion au niveau des organes d'engrènement associés, et donc de gagner en fiabilité, en encombrement et en masse pour l'AGB 1. Les renvois d'angles de l'AGB peuvent à présent être fixés au carter 5 4 de l'AGB 1 au niveau de chaque arbre en deux points non adjacents à l'aide de liaisons adaptées, par exemple des roulements à billes ou à rouleaux. On notera que la mise en oeuvre de roulement à billes ou à rouleaux permet en outre limiter les frottements entre le carter 4 de l'AGB 1 et les arbres des renvois d'angle à axes non concourants. 10 Les roulements comprennent alors une bague interne, fixée sur l'arbre, et une bague externe, fixée sur le carter 4 de l'AGB 1, la bague interne et la bague externe étant mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre autour de l'arbre grâce à des billes ou des rouleaux (selon le type de roulement) s'étendant entre les deux. 15 Par exemple, dans le cas de la roue d'attaque 22 et de la vis sans fin primaire 24 illustrés en figure 4b, leurs axes 23, 25 non concourants permettent la mise en oeuvre de deux paires de liaisons 22a, 22b, 24a, 24b du type roulement à billes ou à rouleaux. Chaque liaison comprend deux roulements 22a, 22b (resp. 24a, 24b), s'étendant de part et d'autre de l'un 20 des organes d'engrènement 22 (resp.24). De la sorte, l'arbre radial de transmission 21 (resp. l'arbre primaire 10) peut être fixé au carter de l'AGB 1 en deux points non confondus (et séparés d'au moins la longueur de la roue 22), lesdits points de fixation correspondant aux deux roulements 22a et 22b (resp. 24a et 24b) s'étendant de part et d'autre de la roue d'attaque 25 22 (resp. la vis sans fin primaire 24). A titre de comparaison, dans le cas d'un renvoi d'angle primaire à axes concourants tel qu'un couplage conique, l'arbre primaire 10 ne pourrait être prolongé au-delà du pignon conique de sorte que les deux roulements 26a, 26b, et 28a, 28b devaient être positionnés du même côté (figure 4a). Il n'y aurait donc qu'une unique liaison (et donc un seul point d'appui) entre les arbres et le carter 4 de l'AGB 1, qui solliciterait par conséquent deux fois plus les liaisons que dans le cas de liaisons réparties de chaque côté des organes d'engrènement. Par ailleurs, la fixation des arbres au carter 4 au niveau des liaisons 26a et 26b (resp. 28a et 28b) crée un bras de levier au niveau de la liaison, et donc un moment en flexion important qui use rapidement les pièces du renvoi d'angle.

L'arbre primaire 10, le renvoi d'angle primaire 20 et les ensembles d'entrainement 30a-30b peuvent être fabriqué séparément. Les organes d'engrènement 24 et 32a-32e sont alors rapportés sur l'arbre primaire 10 et fixés en position de manière connue en soi par rapport à l'arbre 10. De plus, la liaison avec le carter 4 de l'AGB est réalisée à l'aide de roulements à billes ou à rouleaux, afin de limiter les frottements induits par cette liaison. En variante, les organes d'engrènement 24 et/ou 32a-32e peuvent être fabriqués intégralement en une seule pièce avec l'arbre primaire 10, lorsque leurs dimensions et l'assemblage des roulements le permettent.

Par ailleurs, la mise en oeuvre d'un AGB 1 comprenant un arbre primaire 10, un renvoi d'angle primaire 20 et des ensembles d'entrainement 30a-30e, permet d'entrainer une série d'accessoires 3a-3e indépendamment à des vitesses de rotation adaptées en ajustant simplement l'entraxe entre les ensembles d'entrainement 30a-30e et leur rapport d'engrenage respectif. Ainsi, on a illustré sur les figures 2a et 3a un premier exemple d'AGB 1conforme à l'invention supportant quatre accessoires 3a, 3b, 3b' et 3c.

Sur la figure 2a, l'arbre primaire 10 s'étend transversalement à l'axe de rotation X du moteur. Par ailleurs, le renvoi d'angle primaire 20 comprend une roue d'attaque 22 et une vis sans fin primaire 24. Le premier accessoire 3a est disposé au niveau d'une extrémité libre de l'arbre primaire 10, et est entrainé par l'intermédiaire d'un premier 30 ensemble d'entrainement 30a comprenant un premier renvoi d'angle à axes non concourants formé d'une vis sans fin 32a et d'une roue 34a.

Afin que le premier accessoire 3a, le renvoi d'angle primaire 20 et le carter 2 du moteur ne se gênent pas mutuellement, malgré leur encombrement respectif, le premier renvoi d'angle 30a peut être agencé de manière à s'étendre vers le bas, de sorte que le premier accessoire 3a soit disposé le long d'un côté latéral du carter 2 du moteur. Par ailleurs, le deuxième accessoire 3b est disposé entre le renvoi d'angle primaire 20 et l'autre extrémité libre 12 de l'arbre primaire 10, et est entrainé par l'intermédiaire d'un deuxième ensemble d'entrainement 30b comprenant un deuxième renvoi d'angle à axes non concourants formé d'une vis sans fin 32b et d'une roue 34b. Le troisième accessoire 3b' quant à lui est disposé en regard du deuxième accessoire 3b, et est entrainé par l'intermédiaire d'un troisième ensemble d'entrainement 30b' comprenant un troisième un renvoi d'angle à axes non concourants formé de la vis sans fin 32b et d'une roue supplémentaire 34b'. Ainsi, la même vis sans fin 32b fait partie à la fois des ensembles d'entrainement 30b et 30b', afin d'entrainer deux roues de sortie 34b et 34b' différentes et donc deux accessoires 3b, 3b' différents. Le quatrième accessoire 3c est disposé au niveau de l'autre extrémité libre 12 de l'arbre primaire 10, et est entrainé par l'intermédiaire d'un quatrième ensemble d'entrainement 30c comprenant un quatrième renvoi d'angle à axes non concourants formé d'une vis sans fin 32c et d'une roue 34c. Afin que les accessoires 3b, 3b' et 3c, le renvoi d'angle primaire 20 et le carter 2 du moteur ne se gênent pas mutuellement, malgré leur encombrement respectif, - le troisième renvoi d'angle 30b' peut être agencé de telle sorte que le troisième accessoire 3b' s'étende entre le carter 2 du moteur et l'arbre primaire 10, et - le quatrième renvoi d'angle peut être agencé en direction de la partie inférieure du carter 2, de sorte que le quatrième accessoire 3c soit disposé 3006 734 18 le long de l'autre côté latéral du carter 2 du moteur, à côté du deuxième accessoire 3b'. Ces agencements respectifs sont notamment permis grâce à la souplesse conférée par les renvois d'angle comprenant une vis sans fin et 5 une roue. Il est en effet possible, sans modifier structurellement la vis sans fin ni la roue, d'orienter les accessoires 3a-3c selon n'importe quel angle autour de l'axe de l'arbre primaire 10, la vis sans fin et la roue étant symétriques de révolution. Par ailleurs, on notera que dans ce premier exemple d'AGB 1, le 10 renvoi d'angle primaire 20 ainsi que l'ensemble des ensembles d'entrainement 30a-30c comprennent un renvoi d'angle à axes non concourants. On a illustré sur les figures 2b et 3b un deuxième exemple d'AGB 1 15 conforme à l'invention supportant quatre accessoires 3b, 3b', 3d et 3e. Sur la figure 2b, l'arbre primaire 10 s'étend transversalement à l'axe de rotation X du moteur. Par ailleurs, le renvoi d'angle primaire 20 comprend également ici une roue d'attaque 22 et une vis sans fin primaire 24.

20 Un cinquième accessoire 3d est disposé au niveau d'une extrémité libre de l'arbre primaire 10, et est entrainé par l'intermédiaire d'un cinquième ensemble d'entrainement 30d comprenant un cinquième renvoi d'angle à axes concourants formé d'une roue conique 32d et d'un pignon conique 34d.

25 De manière similaire au premier exemple d'AGB 1 illustré en figures 2a et 3a, le cinquième renvoi d'angle 30d peut être agencé de manière à s'étendre vers le bas, de sorte que le cinquième accessoire 3d soit disposé le long d'un côté latéral du carter 2 du moteur et ne gêne pas le renvoi d'angle primaire 20 ni le carter 2 du moteur.

30 Les deuxième 3b et troisième 3b' accessoires sont identiques à ceux illustrés dans le premier exemple d'AGB 1.

3006 734 19 Le sixième accessoire 3e quant à lui est disposé au niveau de l'autre extrémité libre 12 de l'arbre primaire 10, et est entrainé par l'intermédiaire d'un sixième ensemble d'entrainement 30e comprenant un engrenage à axes parallèles formé de deux roues 32e, 34e. Afin qu'il ne gêne pas les 5 deuxième et troisième accessoire ni le carter 2 du moteur, le sixième accessoire peut être agencé en direction de la partie inférieure du carter 2, le long du troisième accessoire 3b'. Ainsi, dans ce deuxième exemple d'AGB 1, le renvoi d'angle primaire 10 et les ensembles d'entrainement 30b et 30b' comprennent un renvoi 10 d'angle à axes non concourants, les autres ensembles comprenant un engrenage à axes parallèles (ensemble 30e) ou un renvoi d'angle à axes concourants (ensemble 30d). Les rapports d'engrenage respectifs des six ensembles 15 d'entrainement 30a-30e et du renvoi d'angle primaire 20 sont en outre choisis en fonction de la vitesse de rotation désirée pour les accessoires 3a-3e correspondants. Ainsi, dans les deux exemples d'AGB, les organes d'engrènement respectifs du renvoi d'angle primaire 22, 24 et du cinquième ensemble d'entrainement 30d ont des diamètres globalement similaires : 20 leur rapport d'engrenage est donc sensiblement égal à 1. En revanche, les organes d'engrènement secondaires 32a-32c et 32e des ensembles d'entrainement 30a-30c et 30e ont des rayons plus petits que leurs organes d'engrènement de sortie respectifs 34a-34c et 34e, de sorte que leur rapport d'engrenage est supérieur à 1 (multiplicateur).

25 On remarquera que l'augmentation ou la diminution des rapports d'engrenage peuvent être faites indépendamment de l'encombrement de l'accessoire 3a-3e entrainé par l'ensemble d'entrainement 30a-30e. En effet, il suffit de modifier la dimension des organes d'engrènement associés (rayon et/ou nombre et dimension des dents).

30 Ainsi, l'entraxe entre chaque ensemble d'entrainement 30a-30e et le renvoi d'angle primaire 20 peut être choisi indépendamment du rayon et du nombre de dents des différents organes d'engrènement. L'installation des équipements de l'AGB 1 est donc fortement assouplie en comparaison avec les AGB conventionnelles. Par ailleurs, l'utilisation de renvois d'angle coniques ou avec axes non concourants (vis sans fin et roue) permet d'adapter la position angulaire des accessoires 3a-3e autour de l'arbre primaire 10 de l'AGB 1 en fonction de leur encombrement afin d'optimiser le volume d'installation possible des accessoire 3a-3e dans l'AGB 1. Les ensembles d'entrainement 30a-30e et le renvoi d'angle primaire 20 peuvent donc être positionnés sur l'arbre primaire 10 en fonction de l'encombrement des accessoires 3a-3e, ce qui permet de mieux répartir les accessoires 3a-3e dans l'AGB 1, sans modifier leur vitesse d'entrainement, dans un espace réduit s'étendant principalement au-dessus du carter 2 du moteur et, optionnellement et dans une moindre mesure, sur ses côtés latéraux. L'AGB 1 est donc particulièrement adapté à son utilisation dans un turbopropulseur, dont la nacelle est de forme globalement allongée et présente un espace en partie supérieure du moteur. Par ailleurs, la mise en oeuvre des renvois d'angle primaire 20 et secondaires 30a-30e permet de réduire l'encombrement de l'AGB 1 et sa masse en comparaison avec les AGB 1 conventionnels puisqu'il n'est plus nécessaire d'ajouter des pièces intermédiaires si l'on souhaite augmenter l'entraxe entre deux accessoires ou dans certains cas, si l'on souhaite ajouter un autre accessoire au renvoi d'angle 30a-30d.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS1. Boîtier d'entraînement des accessoires (1) d'un moteur comprenant un arbre moteur (6), notamment d'un turbopropulseur, adapté pour entrainer mécaniquement au moins un accessoire (3a-3e) comprenant un arbre de transmission (35a-35e), le boîtier d'entraînement des accessoires (1) comprenant : - un renvoi d'angle primaire (20), comprenant un organe d'engrènement d'attaque (22, 26) entrainé par l'arbre moteur (6) et un organe d'engrènement primaire (24, 28), - au moins un ensemble d'entrainement (30a-30e) mécanique de l'arbre de transmission (35a-35e) de l'accessoire (3a-3e), ledit ensemble d'entrainement (30a-30e) étant entrainé par le moyen d'engrainement primaire (24, 28), le boîtier d'entraînement des accessoires (1) étant caractérisé en ce que le renvoi d'angle primaire (20) et/ou l'au moins un ensemble d'entrainement (30a-30c) comprennent un renvoi d'angle (20, 30a-30c) comprenant deux organes d'engrènement (22, 24, 32a-32c, 34a-34c) en prise à axes non concourants.
2. 2. Boîtier d'entraînement des accessoires (1) selon la revendication 1, dans lequel les organes d'engrènement du renvoi d'angles à axes non concourants (20, 30a-30c) comprennent une roue (22, 32a-32c) et une vis sans fin (24, 34a-34c).
3. 3. Boîtier d'entraînement des accessoires (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre un carter (4), et dans lequel les renvois d'angles à axes non concourants (20, 30a-30c) sont fixés sur le carter (4) par au moins deux liaisons (22a, 22b, 24a, 24b) s'étendant de part 30 et d'autre de chaque organe d'engrènement (22, 24, 32a-32c, 34a-34c) des renvois d'angles à axes non concourants (20, 30a-30c).
4. 4. Boîtier d'entraînement des accessoires (1) selon la revendication 3, dans lequel la liaison comprend un roulement à billes ou à rouleaux (22a, 22b, 24a, 24b). 5
5. 5. Boîtier d'entraînement des accessoires (1) selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant en outre un arbre primaire (10), ledit arbre primaire (10) pouvant s'étendre transversalement à un axe de rotation (X) du moteur, de sorte que - l'organe d'engrènement primaire (24, 29) est fixé sur l'arbre primaire 10 (10), et - l'au moins un ensemble d'entrainement (30a-30e) est entrainé par le moyen d'engrainement primaire (24, 28) par l'intermédiaire de l'arbre primaire (10). 15
6. 6. Boîtier d'entraînement des accessoires (1) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'au moins un ensemble d'entrainement (30a-30e) comprend un renvoi d'angle comprenant un organe d'engrènement secondaire (32a-32e) entrainé par l'arbre primaire (10), et un organe d'engrènement de sortie (34a-34e) solidaire de l'arbre de transmission (35a-35e) de l'accessoire (3a-3e).
7. 7. Boîtier d'entraînement des accessoires (1) selon la revendication 6, dans lequel : - l'organe d'engrènement secondaire (30d) comprend une roue conique (32d), et l'organe d'engrènement de sortie comprend un pignon conique (34d) de sorte qu'un axe de l'arbre primaire (10) et un axe de l'arbre de transmission (35d) sont concourants, et - les organes d'engrènement (22, 24) du renvoi d'angle primaire (20) sont à axes non concourants.
8. 8. Boîtier d'entraînement des accessoires (1) selon la revendication 6, dans lequel l'au moins un ensemble d'entrainement comprend unengrenage à axes parallèles (30e) comprenant une roue secondaire (32e) entrainée par l'arbre primaire (10) et une roue de sortie (34e) solidaire de l'arbre de transmission (35e), de sorte que l'axe de la roue secondaire (32e) et de la roue de sortie (34e) sont parallèles.
9. 9. Boîtier d'entraînement des accessoires (1) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel : - les organes d'engrènement (22, 24) du renvoi d'angle primaire (20) sont à axes concourants (23, 25), l'organe d'engrènement d'attaque 10 comprenant un pignon conique d'attaque (22), et l'organe d'engrènement primaire comprenant une couronne conique (24), et - l'organe d'engrènement secondaire comprend le renvoi d'angle comprenant les deux organes d'engrènement à axes non concourants. 15
10. 10. Moteur, notamment un turbopropulseur, comprenant un arbre moteur (6), caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier d'entraînement des accessoires (1) selon l'une des revendications 1 à 9, adapté pour entrainer mécaniquement au moins un accessoire (3a-3d) comprenant un arbre de transmission (35a-35d). 20
11. 11. Aéronef, comprenant une nacelle et un moteur (2) selon la revendication 10.
12. 12. Aéronef selon la revendication 11, dans lequel la nacelle est de 25 forme globalement allongée et le moteur (2) est disposé dans une zone globalement inférieure de la nacelle tandis que le boîtier d'entraînement des accessoires (1) s'étend dans une zone globalement supérieure de ladite nacelle. 30
13. 13. Aéronef selon la revendication 12, dans lequel le boîtier d'entraînement des accessoires (1) comprend une pluralité d'accessoires(3a-3e) répartis dans la zone supérieure de la nacelle et de part et d'autre de bords latéraux du moteur (2).