FR3032525A1 - Dispositif de mesure de couple transmis par un arbre de puissance - Google Patents

Abstract

Dispositif de mesure de couple comportant : - un arbre de puissance (12) destiné à transmettre un couple de rotation et couplé en rotation avec une première roue phonique (18); - un arbre de référence (20), ayant une première extrémité (20A) fixée à l'arbre de puissance (12), et une seconde extrémité (20B) libre couplée en rotation avec une seconde roue phonique (22) ; - dans lequel un amplificateur mécanique de variation angulaire (30, 30') coopère avec l'arbre de puissance (12) et avec l'arbre de référence (20), et est interposé entre l'arbre de puissance (12) et la première roue phonique (18) ou entre l'arbre de référence (20) et la seconde roue phonique (22).

Description

1 DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention a trait aux dispositifs pour mesurer le couple transmis par un arbre moteur, tel que par exemple un arbre de turbomachine d'un aéronef.

Il convient de rappeler que la mesure du couple de rotation d'un arbre est particulièrement importante dans le domaine des moteurs d'hélicoptères car il s'agit généralement d'une des données essentielles que le pilote prend en considération pour le pilotage. En effet, dès lors que le rotor d'un hélicoptère présente une vitesse constante, la puissance de ce dernier dépend exclusivement du couple. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Des dispositifs de mesure de couple sont connus par les documents FR2 595 821 et FR 2 931 552, où l'estimation du couple transmis par un arbre résulte de la mesure de la torsion subie par l'arbre.

Toutefois, pour pouvoir mesurer cette torsion, il faut que l'arbre présente une longueur minimale. En effet, la torsion d'un arbre étant proportionnelle à la longueur de l'arbre, cette torsion n'est pas détectable de manière satisfaisante, ou pas détectable du tout, si l'arbre est trop court.

Il existe donc un besoin pour améliorer la précision des dispositifs de mesure connus et/ou obtenir la même précision que les dispositifs connus mais sur des arbres plus courts. PRESENTATION DE L'INVENTION Le présent exposé concerne un dispositif de mesure de couple.

Un mode de réalisation concerne un dispositif de mesure de couple comportant un arbre de puissance présentant un premier axe de rotation (ci-après, et sauf indication contraire, le « premier axe ») et destiné à transmettre un couple de rotation autour du premier axe de rotation, et couplé en rotation avec une première roue phonique ou équivalent ; un arbre de référence, coaxial au premier axe de rotation, ayant une première extrémité fixée à l'arbre de puissance, et une seconde extrémité libre couplée en rotation avec une seconde roue phonique ou équivalent ; un dispositif d'acquisition disposé en regard de la première roue phonique et de la seconde roue phonique configuré pour fournir un signal représentatif d'une variation angulaire entre la première roue phonique et la seconde roue phonique, ledit signal étant destiné à être 3 0 3 2 52 5 2 transmis à un organe de calcul configuré pour déterminer le couple transmis par l'arbre de puissance à partir du signal fourni par le dispositif d'acquisition ; dans lequel un amplificateur mécanique de variation angulaire, pour amplifier la variation angulaire entre l'arbre de puissance 5 et l'arbre de référence, coopère avec l'arbre de puissance et avec l'arbre de référence, et est interposé entre l'arbre de puissance et la première roue phonique ou entre l'arbre de référence et la seconde roue phonique. Par « roue phonique ou équivalent », on entend bien entendu une roue phonique optique ou magnétique (i.e. dont la position angulaire 10 est repérée par un système optique ou magnétique), mais également toute roue ou dispositif annulaire comprenant un ou plusieurs repères angulaires permettant de déterminer sa position angulaire. Par la suite, et sauf indication contraire, le terme « roue phonique » sera employé pour « roue phonique ou équivalent ».

15 On comprend que le dispositif d'acquisition comprend un seul ou plusieurs capteurs en vis-à-vis des deux roues phoniques, ou bien un unique capteur en vis-à-vis de chaque roue phonique. Le dispositif d'acquisition disposé au regard des roues phoniques permet de détecter une variation angulaire, ou déphasage, entre les deux roues phoniques.

20 L'arbre de puissance entraine en rotation la première roue phonique tandis que l'arbre de référence entraine en rotation la seconde roue phonique. L'arbre de référence étant fixé à l'arbre de puissance, on comprend que ces deux arbres tournent ensemble autour du premier axe, à la même vitesse de rotation. Par conséquent, on comprend que les deux 25 roues phoniques tournent également à la même vitesse de rotation. L'arbre de puissance est configuré pour transmettre un couple tandis que l'arbre de référence ne transmet aucun couple. On notera que par « extrémité libre » on entend une extrémité d'un arbre qui ne transmet pas de puissance/couple. Ainsi, l'arbre de puissance subit une torsion en 30 transmettant le couple, cette torsion étant proportionnelle au couple, tandis que l'arbre de référence ne subit aucune torsion, créant ainsi une variation angulaire, ou déphasage, entre ces deux arbres. Cette variation angulaire est répercutée sur les roues phoniques. En détectant cette variation angulaire, via les roues phoniques, on peut estimer le couple 35 transmis par l'arbre de puissance. Ainsi, à partir des informations acquises par le dispositif d'acquisition, l'organe de calcul détermine la déformation 3032525 3 en torsion de l'arbre de puissance par rapport à l'arbre de référence, pour ensuite en déduire le couple de rotation de l'arbre de puissance. Ainsi, le dispositif de mesure de couple est également appelé couplemètre à torsion.

5 L'amplificateur mécanique de variation angulaire (ci-après, et sauf indication contraire, l'« amplificateur »), est interposé entre l'arbre de puissance et la première roue phonique, ou entre l'arbre de référence et la seconde roue phonique. Par « interposé », on comprend que l'amplificateur forme un élément intermédiaire dans la chaine de 10 transmission des mouvements entre un arbre et la roue phonique correspondante. En d'autres termes, l'amplificateur est disposé entre un arbre et la roue phonique correspondante dans la chaine de transmission des mouvements entre ledit arbre et ladite roue phonique. On comprend donc que les arbres de puissance et de référence sont respectivement 15 couplés en rotation directement ou indirectement avec la première et la seconde roue phonique. L'amplificateur coopère avec l'arbre de puissance et avec l'arbre de référence. Par « coopérer » on entend toute interaction mécanique directe ou indirecte, par exemple par engrènement, par couplage 20 mécanique, par liaison mécanique (par exemple par liaison pivot), par interaction en butée ou appui, par frottement ou contact, etc. qui permet de transmettre des mouvements entre deux composants. De préférence, la coopération par frottement opère sans glissement afin d'assurer une meilleure transmission des mouvements, et donc une meilleure précision.

25 L'amplificateur coopère avec l'arbre de puissance et avec l'arbre de référence de manière à amplifier la variation angulaire entre ces deux arbres et à transmettre cette variation amplifiée à la première ou à la seconde roue phonique selon que l'amplificateur est interposé entre l'arbre de puissance et la première roue phonique ou entre l'arbre de référence et 30 la seconde roue phonique. Bien entendu, lorsque l'amplificateur est interposé entre l'arbre de puissance et la première roue phonique, il coopère également avec la première roue phonique tandis que lorsque l'amplificateur est interposé entre l'arbre de référence et la seconde roue phonique, il coopère également avec la seconde roue phonique.

35 Un tel amplificateur permet de détecter de plus faibles variations angulaires entre l'arbre de puissance et l'arbre de référence que 3032525 4 celles détectables par les dispositifs de l'état de la technique, grâce à quoi la précision du dispositif de mesure de couple selon le présent exposé présente une précision accrue, à longueurs d'arbres égales, par rapport aux dispositifs de l'état de la technique. Il est ainsi possible de mesurer 5 avec plus de précision la variation angulaire entre l'arbre de puissance et l'arbre de référence, ou bien, selon les besoins, de réduire la longueur des arbres par rapport aux dispositifs de l'état de la technique tout en conservant une précision au moins similaire. Par ailleurs, l'amplificateur étant mécanique, on assure une très 10 grande fiabilité du dispositif, notamment en comparaison avec les dispositifs uniquement électroniques de l'état de la technique. Dans certains modes de réalisation, l'amplificateur mécanique de variation angulaire comprend au moins un élément longitudinal s'étendant selon une direction longitudinale et présentant une première 15 portion d'extrémité, une seconde portion d'extrémité opposée à la première d'extrémité et une portion intermédiaire disposée entre la première portion d'extrémité et la seconde portion d'extrémité, et dans lequel la première portion d'extrémité coopère avec l'arbre de référence, la portion intermédiaire coopère avec l'arbre de puissance et la seconde 20 portion d'extrémité coopère avec la première roue phonique lorsque l'amplificateur mécanique de variation angulaire est interposé entre l'arbre de puissance et la première roue phonique tandis que la première portion d'extrémité coopère avec l'arbre de puissance, la portion intermédiaire coopère avec l'arbre de référence et la seconde portion d'extrémité 25 coopère avec la seconde roue phonique lorsque l'amplificateur mécanique de variation angulaire est interposé entre l'arbre de référence et la seconde roue phonique. L'amplificateur comprend un seul ou plusieurs éléments longitudinaux. Par la suite, un seul élément longitudinal est décrit, cette 30 description s'appliquant bien entendu aux éventuels autres éléments longitudinaux. L'élément longitudinal est un élément allongé qui s'étend selon une direction longitudinale. Un tel élément allongé est par exemple, une biellette ou une barre, un galet allongé, par exemple de forme oblongue, ou tout autre élément de transmission mécanique équivalent.

35 Par exemple, au sein du dispositif de mesure du couple, la direction longitudinale de l'élément longitudinal est sensiblement parallèle au 3 0 3 2 5 2 5 5 premier axe, ou bien est sensiblement parallèle à une direction radiale de l'arbre de puissance (ou de référence), ou encore sensiblement parallèle à une direction intermédiaire entre la direction du premier axe et la direction radiale de l'arbre de puissance.

5 Par « portion d'extrémité » on entend une portion de l'élément longitudinal pouvant s'étendre jusqu'à 35% de la longueur de l'élément longitudinal depuis une extrémité. L'élément longitudinal forme un bras de levier, dont la seconde portion d'extrémité amplifie la variation angulaire entre les arbres de 10 puissance et de référence, cette amplification étant transmise à la roue phonique couplée à la seconde portion d'extrémité de l'élément longitudinal. Dans certains modes de réalisation, la portion intermédiaire est disposée entre le milieu selon la direction longitudinale de l'élément 15 longitudinal et la première portion d'extrémité de l'élément longitudinal. On s'assure ainsi que l'amplification de la variation d'angle par l'élément longitudinal est optimisée, ce qui facilite la détection de petites variations angulaires. Dans certains modes de réalisation, l'amplificateur mécanique 20 de variation angulaire comprend au moins un élément rotatif présentant un deuxième axe de rotation parallèle avec le premier axe de rotation et distinct du premier axe de rotation, et l'élément rotatif est couplé en rotation avec l'arbre de puissance autour du premier axe de rotation tandis que la périphérie de l'élément rotatif coopère avec l'arbre de 25 référence et avec la première roue phonique lorsque l'amplificateur mécanique de variation angulaire est interposé entre l'arbre de puissance et la première roue phonique tandis que l'élément rotatif est couplé en rotation avec l'arbre de référence autour du premier axe de rotation tandis que la périphérie de l'élément rotatif coopère avec l'arbre de puissance et 30 avec la seconde roue phonique lorsque l'amplificateur mécanique de variation angulaire est interposé entre l'arbre de référence et la seconde roue phonique. L'amplificateur comprend un seul ou plusieurs éléments rotatifs, cet ou ces éléments rotatifs assurant un effet « levier » de transmission 35 de mouvement. Par la suite, un seul élément rotatif est décrit, cette description s'appliquant bien entendu aux éventuels autres éléments 3 0 3 2 52 5 6 rotatifs. On comprend que l'élément rotatif est un élément à symétrie de révolution, et présente une périphérie circulaire. L'élément rotatif est entrainé en rotation autour du premier axe par un arbre parmi l'arbre de puissance et l'arbre de référence tandis que 5 la périphérie de l'élément rotatif coopère avec l'autre arbre parmi l'arbre de puissance et l'arbre de référence et avec la première ou la seconde roue phonique. Dans ce cas de figure, par « coopérer » on entend une interaction mécanique telle que par exemple un engrènement ou une transmission de mouvement par frottement entre surfaces en contact, ce 10 frottement opérant de préférence sans glissement. On comprend donc que la périphérie de l'élément rotatif présente deux portions diamétralement opposées, une première portion coopérant avec l'arbre de puissance ou l'arbre de référence tandis que la seconde portion coopère respectivement avec la seconde roue phonique 15 ou la première roue phonique. Ainsi, de manière semblable à l'élément allongé précédemment décrit, l'élément rotatif forme une sorte de « bras de levier » s'étendant entre la première portion et la seconde portion de sa périphérie, permettant d'amplifier la variation angulaires entre l'arbre de puissance et 20 l'arbre de référence. Dans certains modes de réalisation, l'élément rotatif est une bille, un rouleau, ou équivalent. Par bille, rouleau, ou équivalent, on entend tout élément rotatif à symétrie de révolution configurée pour coopérer avec d'autres éléments 25 par frottement/contact, tel que par exemple une roue non dentée. Dans certains modes de réalisation, l'élément rotatif est une roue d'engrenage. Une roue d'engrenage permet d'éviter tout glissement éventuel, ce qui assure une meilleur fiabilité et précision de l'amplificateur.

30 Dans certains modes de réalisation, la roue d'engrenage forme une roue satellite d'un train épicycloïdal, ledit train épicycloïdal comprenant une couronne et une roue d'engrenage planétaire, la couronne et la roue planétaire étant coaxiaux avec le premier axe de rotation, et dans lequel la roue satellite est couplée en rotation autour de 35 la roue planétaire (i.e. autour du premier axe) avec l'arbre de puissance, la roue planétaire est couplée en rotation (autour du premier axe) avec 3 0 3 2 52 5 7 l'arbre de référence et la couronne est couplée en rotation (autour du premier axe) avec la première roue phonique lorsque l'amplificateur mécanique de variation angulaire est interposé entre l'arbre de puissance et la première roue phonique tandis que la roue satellite est couplée en 5 rotation autour de la roue planétaire (i.e. autour du premier axe) avec l'arbre de référence, la roue planétaire est couplée en rotation (autour du premier axe) avec l'arbre de puissance et la couronne est couplée en rotation (autour du premier axe) avec la seconde roue phonique lorsque l'amplificateur mécanique de variation angulaire est interposé entre l'arbre 10 de référence et la seconde roue phonique. On comprend que l'arbre couplé à la roue satellite est couplée directement au moyeu de la roue satellite, ou bien est couplé à un porte satellite du train épicycloïdal. Par ailleurs, on comprend bien entendu que la roue satellite est engrenée avec la roue planétaire et avec la couronne.

15 Un mode de réalisation concerne également une turbomachine comprenant un dispositif de mesure selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits dans le présent exposé. Le terme « turbomachine » désigne l'ensemble des appareils à turbine à gaz produisant une énergie motrice, parmi lesquels on distingue 20 notamment les turboréacteurs fournissant une poussée nécessaire à la propulsion par réaction à l'éjection à grande vitesse de gaz chauds, et les turbomoteurs dans lesquels l'énergie motrice est fournie par la rotation d'un arbre moteur. Par exemple, des turbomoteurs sont utilisés comme moteur pour des hélicoptères, des navires, des trains, ou encore comme 25 moteur industriel. Les turbopropulseurs (turbomoteur entrainant une hélice) sont également des turbomoteurs utilisés comme moteur d'avion. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation 30 de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles : - la figure 1 représente une turbomachine équipée d'un dispositif de mesure de couple, - la figure 2 représente le dispositif de mesure de couple de la 35 figure 1, 3032525 8 - les figures 3A, 3B, 3C et 3D représentent des variantes de l'élément longitudinal pour l'amplificateur mécanique de variation d'angle du dispositif de mesure de couple de la figure 2, - la figure 4 est une vue schématique de l'amplificateur 5 mécanique de variation d'angle du dispositif de mesure de couple de la figure 2, - les figures 5A et 5B représentent schématiquement un deuxième mode de réalisation du dispositif de mesure de couple, - la figure 6 représente schématiquement une variante du 10 deuxième mode de réalisation, et - la figure 7 représente une variante d'élément rotatif pour un amplificateur mécanique de variation d'angle du dispositif de mesure. DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION Les dispositifs de mesure de couple décrits ci-après peuvent 15 être utilisés dans de nombreuses situations où l'on cherche à connaître le couple transmis par un arbre. Dans la description détaillée qui suit, le dispositif de mesure est décrit dans l'exemple particulier mais non exclusif d'un turbomoteur d'hélicoptère, tel que la turbomachine 100 représentée sur la figure 1.

20 A l'exception de la figure 6, les exemples illustratifs décrits ci- après n'illustrent que la variante où l'amplificateur mécanique de variation angulaire est interposé entre l'arbre de référence et la seconde roue phonique. Bien entendu, des montages similaires peuvent être prévus où l'amplificateur est interposé entre l'arbre de puissance et la première roue 25 phonique. De plus, dans tous les exemples illustratifs, l'arbre de référence est radialement à l'extérieur de l'arbre de puissance. Bien évidemment, les dispositifs de mesures décrits peuvent être mis en oeuvre dans des cas de figures inversés où l'arbre de référence est radialement à l'intérieur de l'arbre de puissance.

30 La figure 1 représente une turbomachine 100, dans cet exemple un turbomoteur d'hélicoptère, comprenant un dispositif de mesure de couple 10. Le dispositif de mesure de couple 10 comprend un arbre de puissance 12 destiné à transmettre un couple de rotation autour de son axe X1. C'est ce couple que l'on cherche à mesurer.

35 Dans l'exemple de la figure 1, l'arbre de puissance 12 comporte un pignon 14 à sa première extrémité 12A, et un organe d'entraînement 303 2 5 2 5 9 16 disposé à sa seconde extrémité 12B opposée à la première extrémité 12A. On peut bien évidemment équiper les extrémités de l'arbre de puissance de manière différente. Comme on le voit sur la figure 2, une première roue phonique 5 18 est couplée en rotation avec l'arbre de puissance 12. La première roue phonique 18 comporte une pluralité de repères angulaires, en l'espèce des dents 19. Dans cet exemple, la première roue phonique 18 est fixée sur l'arbre de puissance 12. Le dispositif de mesure 10 comporte en outre un arbre de 10 référence 20 s'étendant axialement à l'extérieur de l'arbre de puissance 12 auquel il est fixé par sa première extrémité 20A voisine de la première extrémité 12A de l'arbre de puissance 12, tandis que sa seconde extrémité 20B est libre. Une seconde roue phonique 22 est couplée en rotation avec la seconde extrémité 20B de l'arbre de référence 20, opposée à sa 15 première extrémité 20A, cette seconde roue phonique 22 étant coaxiale avec la première roue phonique 18. Les deux roues phoniques 18 et 22 tournent donc autour du premier axe de rotation X1. De manière générale, la première roue phonique 18 et la seconde roue phoniques 22 sont coaxiales et disposées au voisinage l'une de l'autre. Dans cet exemple, la 20 seconde roue phonique 22 est portée par la première roue phonique 18, tout en étant libre en rotation autour de la première roue phonique 18 tandis qu'elle est couplée en rotation avec l'arbre de référence 20 par l'intermédiaire de l'amplificateur mécanique de variation d'angle 30 décrit ultérieurement. La seconde roue phonique 22 porte une pluralité de 25 repères angulaires, en l'espèce des dents 23. En face des dents des première et seconde roues phoniques 18 et 22 est disposé un dispositif d'acquisition, dans cet exemple un unique capteur magnétique 26 qui est apte à générer un signal électrique à chaque passage d'une dent devant lui, lequel signal est ensuite envoyé à 30 un organe de calcul 28 destiné à déterminer la valeur du couple transmis par l'arbre de puissance 12. Un amplificateur mécanique de variation d'angle 30 est interposé entre l'arbre de référence 20 et la seconde roue phonique 22. Cet amplificateur 30 comporte une pluralité d'éléments longitudinaux, 35 dans cet exemple des biellettes 32 s'étendant sensiblement radialement par rapport au premier axe Xl. L'amplificateur 30 coopère avec l'arbre de 303 2 5 2 5 10 puissance 12 et avec l'arbre de référence 20 par l'intermédiaire des biellettes 32. Plus précisément, chaque biellette 32 s'étend selon une direction longitudinale L, et présente une première portion d'extrémité 5 32A, une seconde portion d'extrémité 32B opposées à la première portion d'extrémité 32A, et une portion intermédiaire 32C disposée entre la première et la seconde portions d'extrémités 32A et 32B. Chaque portion 32A, 32B et 32C de la biellette 32 comporte respectivement une tige 33A, 33B et 33C parallèle au premier axe X1 et 10 coopérant respectivement avec l'arbre de puissance 12, la seconde roue phonique 22 et l'arbre de référence 20. On note que dans l'exemple de la figure 2, la biellette 32 coopère avec l'arbre de puissance par l'intermédiaire de la première roue phonique 18, cette dernière étant fixée et solidaire de l'arbre de puissance. Chaque tige est reçue dans un 15 logement ménagé à cet effet, formant ainsi une liaison pivot avec la pièce concernée. Bien entendu, d'autres coopérations sont possibles, comme par exemple une coopération par encastrement rotulé des portions d'extrémité elles-mêmes, comme cela est représenté schématiquement pour l'élément longitudinal 32' de la figure 3A, ou bien une coopération 20 par frottement sans glissement, comme cela est représenté schématiquement pour l'élément longitudinal 32" sur la figure 3B ou pour l'élément longitudinal32" de la figure 3C. Dans l'exemple de la figure 3B la coopération par frottement est selon la direction axiale X1 (i.e. surfaces de contact s'étendant selon la direction radiale et coopèrent par contact selon 25 la direction axiale) tandis que dans l'exemple de la figure 3C la coopération par frottement est selon la direction radiale (i.e. surfaces de contact s'étendant selon la direction axiale et coopèrent par contact selon la direction radiale). On note que dans les exemples des figures 3A et 3B, les éléments longitudinaux 32' et 32" coopèrent avec l'arbre de référence 30 20 via une liaison pivot comprenant une tige 33, tandis que dans l'exemple de la figure 3C, l'élément longitudinal 32"' coopère avec l'arbre de référence 20 en étant uniquement enserré dans un logement configuré à cet effet. Bien entendu selon une variante, l'élément longitudinale 32"' est également équipé d'une tige formant une liaison pivot. En d'autres 35 termes l'élément longitudinal 32"' coopère avec l'arbre de référence 20 par contact en butée de part et d'autre selon la direction azimutale de la 3032525 11 portion intermédiaire. Bien sûr, ces exemples de coopération sont non limitatifs et peuvent donner lieu à d'autres combinaisons que celles décrites. Dans les exemples précédents, les éléments longitudinaux 5 s'étendent sensiblement radialement. Toutefois, selon encore une autre variante, l'amplificateur comprend un ou plusieurs éléments longitudinaux 32" s'étendant sensiblement parallèlement au premier axe Xi, comme cela est représenté schématiquement sur la figure 3D. Comme précédemment, tout type de coopération/liaison entre la biellette 32" et 10 les autres composants est envisageable. L'amplification opérée par l'amplificateur mécanique 30 de la figure 2 est maintenant décrite en référence à la figure 4. Sur la figure 4 les points symbolisent les points de contact/liaisons mécanique (i.e. de coopération) entre les différents composants et la biellette 34. Lorsque 15 qu'une variation angulaire a apparait entre l'arbre de puissance 12 et l'arbre de référence 20, grâce à l'effet levier procuré par la biellette 32, la deuxième portion d'extrémité 32B est déplacée d'un angle supplémentaire [3. Ainsi, lorsqu'une variation angulaire a apparait entre l'arbre de puissance 12 et l'arbre de référence 20, la deuxième portion d'extrémité 20 32B de la biellette 32 passe d'une position I à une position II et un écart angulaire y est égal à la somme des angles oc et p (i.e. y = a + [3), apparaît. Le rapport d'amplification CA de la variation angulaire procuré par l'amplificateur 30 est donné par la relation suivante : 25 CA = y / oc = 1 + R1.R3/(R2.(R1+R2+R3)), (1) - R1 étant la distance entre le premier axe X1 et le point liaison entre l'arbre de puissance 12 et la première portion d'extrémité 32A (dans la position I), 30 - R2 la distance entre le point liaison entre l'arbre de puissance 12 et la première portion d'extrémité 32A, et le point liaison entre l'arbre de référence 20 et la portion intermédiaire 32C, et - R3 la distance entre le point liaison entre l'arbre de référence 20 et la portion intermédiaire 32C, et le point de liaison entre la 35 seconde roue phonique 22 et la seconde portion d'extrémité 32B.

303 2 5 2 5 12 Bien entendu cette relation est également applicable aux variantes des figures 3A à 3D. On constate que le coefficient d'amplification CA est supérieur à 5 1 quelles que soient les positions des points de liaisons. Toutefois, dans l'exemple de la figure 2, pour optimiser ce coefficient d'amplification, le point de liaison de la portion intermédiaire 32C est disposé entre le milieu M de la biellette 32 et la première portion d'extrémité 32A. Un deuxième mode de réalisation de dispositif de mesure de 10 couple 10' va maintenant être décrit en référence aux figures schématiques 5A et 5B. Par rapport aux figures précédentes, seul l'amplificateur mécanique de variation d'angle est modifié, les autres composants restant inchangés et conservant les mêmes signes de référence.

15 Sur les figures 5A et 5B, l'amplificateur 30' comprend un élément rotatif, dans cet exemple une roue d'engrenage 36A formant une roue de satellite d'un train épicycloïdal 36. Bien entendu, selon une variante la roue de satellite peut être formée par une roue à friction. La roue satellite 36A présente un deuxième axe de rotation X2, parallèle et 20 distinct du premier axe X1, et est couplée en rotation autour du premier axe X1 avec l'arbre de référence 20. La roue planétaire 36B est couplée en rotation autour du premier axe X1 avec l'arbre de puissance 12 tandis que la couronne 36C est couplée en rotation autour du premier axe X1 avec la seconde roue phonique 22, la roue planétaire 36B et la couronne 36C 25 étant coaxiales d'axe X1. Comme cela est visible sur la figure 5B, la périphérie 36AA de la roue de satellite 36A coopère avec l'arbre de puissance 12, par l'intermédiaire de la roue planétaire 36B, et coopère avec la seconde roue phonique 22, par l'intermédiaire de la couronne 36C. Ainsi, l'amplificateur 30' est interposé entre l'arbre de référence 20 et la 30 seconde roue phonique 22 tandis qu'il coopère avec l'arbre de puissance 12 et l'arbre de référence 20. Le coefficient d'amplification CA d'un tel amplificateur 30' à train épicycloïdal est également donné par la relation (1) ci-avant, où R2 = R3 = rayon de la roue de satellite 36A.

35 La figure 6 représente une variante 10" du dispositif de mesure de couple selon le deuxième mode de réalisation, où l'amplificateur 30' est 303 2 5 2 5 13 interposé entre l'arbre de puissance 12 et la première roue phonique 18 et coopère avec l'arbre de puissance 12 et l'arbre de référence 20. Ainsi, dans cet exemple, la roue satellite 36A est couplée en rotation autour du premier axe X1 avec l'arbre de puissance 12, tandis que la roue planétaire 5 36B est couplée en rotation autour du premier axe X1 avec l'arbre de référence 20 et que la couronne 36C est couplée en rotation autour du premier axe X1 avec la première roue phonique 18. Selon une autre variante, l'élément rotatif est une bille 39 présentant une deuxième axe X2 parallèle au premier axe X1 et distinct du 10 premier arbre X1, comme cela est représenté schématiquement sur la figure 7. La bille 39 est enserrée dans un logement prévu à cet effet de l'arbre de référence 20, et est donc couplée en rotation autour du premier axe X1 avec l'arbre de référence 20. La périphérie 39A de la bille 39 coopère par frottement, sans glissement, avec l'arbre de puissance 12 et 15 avec la seconde roue phonique 22. Le coefficient d'amplification CA d'un tel amplificateur comprenant une bille est également donné par la relation (1) ci-avant, où R2 = R3 = rayon de la bille 39. Bien entendu, selon une variante, la bille 39 peut être remplacée par un rouleau. Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à 20 des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être 25 combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims (4)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de mesure de couple comportant : - un arbre de puissance (12) présentant un premier axe de rotation (X1) et destiné à transmettre un couple de rotation autour du premier axe de rotation (X1), et couplé en rotation avec une première roue phonique ou équivalent (18) ; - un arbre de référence (20), coaxial au premier axe de rotation (X1), ayant une première extrémité (20A) fixée à l'arbre de puissance (12), et une seconde extrémité (20B) libre couplée en rotation avec une seconde roue phonique ou équivalent (22) ; - un dispositif d'acquisition (26) disposé en regard de la première roue phonique (18) et de la seconde roue phonique (22) configuré pour fournir un signal représentatif d'une variation angulaire entre la première roue phonique (18) et la seconde roue phonique (22), ledit signal étant destiné à être transmis à un organe de calcul (28) configuré pour déterminer le couple transmis par l'arbre de puissance (12) à partir du signal fourni par le dispositif d'acquisition (26) ; ledit dispositif de mesure étant caractérise en ce que : un amplificateur mécanique de variation angulaire (30, 30') coopère avec l'arbre de puissance (12) et avec l'arbre de référence (20), et est interposé entre l'arbre de puissance (12) et la première roue phonique (18) ou entre l'arbre de référence (20) et la seconde roue phonique (22).
2. 2. Dispositif de mesure selon la revendication 1, dans lequel l'amplificateur mécanique de variation angulaire (30) comprend au moins un élément longitudinal (32, 32', 32", 32"', 32"") s'étendant selon une direction longitudinale (L) et présentant une première portion d'extrémité (32A), une seconde portion d'extrémité (32B) opposée à la première d'extrémité (32A) et une portion intermédiaire (32C) disposée entre la première portion d'extrémité (32A) et la seconde portion d'extrémité (32B), et dans lequel la première portion d'extrémité (32A) coopère avec l'arbre de référence (20), la portion intermédiaire (32C) coopère avec l'arbre de puissance (12) et la seconde portion d'extrémité (32B) coopère avec la première roue phonique (18) lorsque l'amplificateur mécanique de variation 303 2 5 2 5 15 5
3. 3. 10
4. 4. 15 20 25 305. 6. 35 7. angulaire (30) est interposé entre l'arbre de puissance (12) et la première roue phonique (18) tandis que la première portion d'extrémité (32A) coopère avec l'arbre de puissance (12), la portion intermédiaire (32C) coopère avec l'arbre de référence (20) et la seconde portion d'extrémité (32B) coopère avec la seconde roue phonique (22) lorsque l'amplificateur mécanique de variation angulaire (30) est interposé entre l'arbre de référence (20) et la seconde roue phonique (22). Dispositif de mesure selon la revendication 2, dans lequel la portion intermédiaire (32C) est disposée entre le milieu (M) selon la direction longitudinale (L) de l'élément longitudinal et la première portion d'extrémité (32A) de l'élément longitudinal. Dispositif de mesure selon la revendication 1, dans lequel l'amplificateur mécanique de variation angulaire (30') comprend au moins un élément rotatif (36A, 39) présentant un deuxième axe de rotation (X2) parallèle avec le premier axe de rotation (X1) et distinct du premier axe de rotation (X1), et dans lequel l'élément rotatif (36A, 39) est couplé en rotation avec l'arbre de puissance (12) autour du premier axe de rotation (X1) tandis que la périphérie (36M, 39A) de l'élément rotatif (36A, 39) coopère avec l'arbre de référence (20) et avec la première roue phonique (18) lorsque l'amplificateur mécanique de variation angulaire (30') est interposé entre l'arbre de puissance (12) et la première roue phonique (18) tandis que l'élément rotatif (36A, 39) est couplé en rotation avec l'arbre de référence (20) autour du premier axe de rotation (X1) tandis que la périphérie (36M, 39A) de l'élément rotatif (36A, 39) coopère avec l'arbre de puissance (12) et avec la seconde roue phonique (22) lorsque l'amplificateur mécanique de variation angulaire (30') est interposé entre l'arbre de référence (20) et la seconde roue phonique (22) . Dispositif de mesure selon la revendication 4, dans lequel l'élément rotatif est une bille (39), un rouleau, ou équivalent. Dispositif de mesure selon la revendication 4, dans lequel l'élément rotatif est une roue d'engrenage (36A). Dispositif de mesure selon la revendication 6, dans lequel la roue d'engrenage forme une roue satellite (36A) d'un train épicycloïdal 303 2 5 2 5 16 (36), ledit train épicycloïdal (36) comprenant une couronne (36C) et une roue d'engrenage planétaire (36A), la couronne (36C) et la roue planétaire (36A) étant coaxiaux avec le premier axe de rotation (X1), et dans lequel la roue satellite (36A) est couplée en rotation autour 5 de la roue planétaire (36B) avec l'arbre de puissance (12), la roue planétaire (36B) est couplée en rotation avec l'arbre de référence (20) et la couronne (36C) est couplée en rotation avec la première roue phonique (18) lorsque l'amplificateur mécanique de variation angulaire (30') est interposé entre l'arbre de puissance (12) et la 10 première roue phonique (18) tandis que la roue satellite (36A) est couplée en rotation autour de la roue planétaire (36B) avec l'arbre de référence (20), la roue planétaire (36B) est couplée en rotation avec l'arbre de puissance (12) et la couronne (36C) est couplée en rotation avec la seconde roue phonique (22) lorsque l'amplificateur 15 mécanique de variation angulaire (30') est interposé entre l'arbre de référence (20) et la seconde roue phonique (22). 8. Turbomachine (100) comprenant un dispositif de mesure (10, 10', 10") selon l'une quelconque des revendications précédentes. 20