FR3095480A3 - Liaison entre deux éléments montés articulés l’un à l’autre. - Google Patents

Abstract

Liaison entre deux éléments montés articulés l’un à l’autre. L’invention concerne une liaison (5) comprenant une chape (10) et un palier (16) équipé d’un manchon central (100), la chape (10) ayant deux branches (11,12) et chaque branche (11,12) présente un alésage dans lequel est inséré un manchon, dit manchon d’extrémité (13,14), le palier (16) étant arrangé entre les deux manchons d’extrémité (13,14), chacun des manchons d’extrémité (13,14) comprenant une butée, la liaison (5) comprenant un goujon (15) ayant une tige (15c) emmanchée dans le manchon central (100) ainsi que dans les manchons d’extrémité (13,14), le manchon central (100) étant au contact, sur chacun de ses côtés, avec la butée d’un manchon d’extrémité (13,14), le goujon (15) comprenant une tête (15a) arrangée à une première extrémité de la tige (15c) et une partie filetée à une seconde extrémité de la tige (15c), le goujon (15) étant immobilisé en translation par rapport à la chape (10) selon l’axe de pivotement (L), d’un côté de la chape (10) par un écrou vissé sur la partie filetée et de l’autre côté de la chape (10) par un désalignement entre la tête (15a) et une ouverture (18a) d’une rondelle de blocage (18) accolée à un manchon d’extrémité (13,14). Figure pour l’abrégé : Fig. 9

Description

Liaison entre deux éléments montés articulés l’un à l’autre.

La présente demande se rapporte à une liaison entre deux éléments articulés l’un à l’autre et plus particulièrement à une liaison entre un capot mobile et une structure fixe d’une nacelle d’aéronef.

De manière classique, une nacelle d’aéronef comprend deux capots mobiles repartis de part et d’autre de son plan médian et qui permettent, lorsqu’ils sont en position ouverte, d’accéder au moteur entouré par la nacelle afin de réaliser les opérations de maintenance du moteur. Chaque capot mobile est relié à une structure fixe de la nacelle par une charnière permettant au capot mobile de pivoter autour d’un axe de pivotement globalement parallèle à l’axe longitudinal de la nacelle, entre la position ouverte et une position fermée dans laquelle la surface externe du capot mobile est en continuité aérodynamique de la surface externe de la nacelle.

La charnière présente plusieurs liaisons pivotantes réparties le long de l’axe de pivotement. De de manière connue, chaque liaison pivotante comprend une chape, solidaire de la nacelle, et entre les branches de laquelle est arrangé un palier formé dans le capot. Un alésage dans lequel est inséré un manchon et réalisé dans chacune des branches et un axe d’articulation se présentant sous la forme d’un cylindre creux est emmanché dans les manchons et dans un alésage réalisé dans le palier afin de permettre un pivotement du palier par rapport à la chape autour de l’axe de pivotement.

Afin d’immobiliser l’axe d’articulation en translation le long de l’axe de pivotement, une vis est insérée dans le cylindre creux et, d’un côté de la chape, une rondelle de blocage est insérée sur la vis d’un côté de la chape et intercalée entre la tête de la vis et l’axe d’articulation, et de l’autre côté de la chape, une rondelle de blocage est insérée sur la vis et intercalée entre l’axe d’articulation et l’extrémité filetée de la vis. Un écrou de serrage est vissé sur l’extrémité libre filetée de la vis pour maintenir les rondelles plaquée contre les branches de la chape.

L’installation d’une telle liaison requiert l’utilisation d’outils comme des clefs pour serrer l’écrou de serrage et bloquer la tête de la vis durant le serrage et nécessite de ce fait un accès de la chape par les deux côtés et un espace suffisant pour permettre les mouvements des opérateurs. Dans un espace restreint comme celui des nacelles, il existe un besoin de disposer d’une liaison pouvant être installée en ayant accès à un côté de la chape uniquement.

La présente invention vise à remédier en tout ou partie à répondre à ce besoin. A cet effet, l’invention a pour objet une liaison entre deux éléments montés articulés l’un à l’autre, ladite liaison comprenant une chape solidaire d’un premier élément et un palier solidaire d’un second élément et équipé d’un manchon central, la chape ayant deux branches espacées l’une de l’autre et chaque branche présente une face intérieure et un alésage dans lequel est inséré un manchon, dit manchon d’extrémité, les faces intérieures des deux branches se faisant face, le palier étant arrangé entre les deux manchons d’extrémité, chacun des manchons d’extrémité comprenant une butée, la butée d’un premier manchon d’extrémité prend appui contre la face intérieure d’une première branche, et la butée d’un second manchon d’extrémité prend appui contre la face intérieure d’une seconde branche, la liaison comprenant en outre un goujon ayant une tige emmanchée dans le manchon central ainsi que dans les manchons d’extrémité, le manchon central étant au contact, sur chacun de ses côtés, avec la butée d’un manchon d’extrémité, le goujon comprenant une tête arrangée à une première extrémité de la tige et une partie filetée à une seconde extrémité de la tige, et en ce que la liaison comprend en outre une rondelle de blocage accolée à l’un des manchons d’extrémité et de même diamètre externe que ledit manchon, la rondelle de blocage présentant une ouverture traversante de forme complémentaire à celle de la tête permettant l’insertion de la tête au travers de la rondelle de blocage lorsque la tête et l’ouverture sont alignées, le goujon étant immobilisé en translation par rapport à la chape selon l’axe de pivotement, d’un côté de la chape par un écrou de serrage vissé sur la partie filetée et de l’autre côté de la chape par un désalignement entre la tête et l’ouverture.

Les caractéristiques de l’invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d’autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquels :
est une vue en perspective d’un nacelle avec deux capot mobiles en position ouverte ;
est une vue de détail en perspective selon la flèche F d’une liaison entre un capot mobile et la structure fixe de la nacelle représentée à la figure 1 selon l’invention ;
est une vue en coupe selon la ligne A-A de la liaison de la figure 2 selon un mode de réalisation de l’invention ;
est une vue en perspective représentant un goujon de la liaison de la figure 3;
est une vue en perspective représentant une rondelle de blocage de la liaison de la figure 3 ;
est une vue en perspective représentant une première étape de l’installation de la liaison représentée à la figure 3;
est une vue en perspective représentant une deuxième étape de l’installation de la liaison représentée à la figure 3;
est une vue en perspective représentant une troisième étape de l’installation de la liaison représentée à la figure 3;
est une vue en perspective représentant une quatrième étape de l’installation de la liaison représentée à la figure 3.

En relation avec les figures 1 et 2, une nacelle 1 d’aéronef de forme annulaire centrée sur un axe longitudinal X comprend une structure fixe 1a (visible à la figure 2) formée par des éléments structuraux de type nervures ou cadres qui forment le squelette de la nacelle 1 et sur laquelle est fixée une peau 2 formant la surface externe de la nacelle 1.

La nacelle 1 comprend, de chaque côté de son plan médian M, un capot mobile 3 articulé à la structure fixe de la nacelle par une charnière 4 permettant au capot mobile 3 de pivoter autour d’un axe de pivotement L (l’axe de pivotement est représenté pour un seul capot mobile sur la figure 1) globalement parallèle à l’axe longitudinal X de la nacelle 1, entre une position ouverte dans laquelle le capot mobile 3 libère une ouverture O réalisée dans la peau 2 de la nacelle 1 et une position fermée dans laquelle la face externe du capot mobile 3 est en continuité aérodynamique de la peau 2 de la nacelle.

La charnière 4 comprend plusieurs liaisons 5 (une seule visible à la figure 2) réparties le long de l’axe de pivotement L. Comme représenté aux figures 2 et 3, chaque liaison 5 est constitué par une chape 10 en forme de U formée dans la structure fixe 1a de la nacelle. La chape 10 comprend deux branches 11,12 espacées l’une de l’autre chacune comprend une face intérieure 11a,12a et une face extérieure 11b,12b, les faces intérieures 11a,12a des deux branches 11,12 se faisant face. Chaque branche 11,12 comprend, respectivement, un alésage 11c,12c dans lequel est inséré, en force, un manchon 13,14, dit d’extrémité, s’étendant sensiblement selon l’axe de pivotement L. Les manchons d’extrémité 13,14 insérés dans les alésages des deux branches 11,12 sont coaxiaux et alignés.

Chaque manchon d’extrémité 13,14 comprend un fût lisse cylindrique 13a,14a dont une surface externe prend appui contre l’alésage 11c,12c de la branche 11,12 sur laquelle il est arrangé. Chaque manchon d’extrémité 13,14 est équipé d’une butée qui prend appui contre la face intérieure 11a,12a de la branche 11,12 par laquelle le manchon d’extrémité 13,14 est inséré.

Dans la suite de la description et tel qu’illustré sur les figures 3 à 9, on considère que la butée 13b,14b de chaque manchon d’extrémité 13,14 est formée par un épaulement extérieur du manchon d’extrémité 13,14 qui prolonge la surface externe du fût 13a,14a et fait partie intégrante du manchon d’extrémité 13,14. Dans d’autres variantes non illustrées, la butée est formée par une pièce, de type rondelle, rendue solidaire du fût 13a,14a du manchon d’extrémité 13,14 par collage ou soudage.

Selon l’invention et en référence avec les figures 2 à 9, la liaison 5 comprend un goujon 15 inséré au travers de la chape 10 et emmanché dans chacun des manchons d’extrémité 13, 14, ainsi qu’une rondelle de blocage 18 accolée à l’un des manchons d’extrémité 13 sur un côté extérieur de chape 10.

Un palier 16 formé dans le capot mobile 3, arrangé entre les deux branches de la chape 10, est monté mobile en rotation par rapport à la chape 10 selon l’axe de pivotement L via le goujon 15. Un manchon 100, dit central, est inséré en force dans l’alésage 16a du palier 16 et le goujon 15 est monté ajusté glissant dans le manchon central 100 entre les deux manchons d’extrémité 13,14. Lorsque la liaison 5 est opérationnelle, le manchon central 100 est au contact, sur chacun de ses côtés, avec la butée 13b,14b d’un manchon d’extrémité 13,14.

Le goujon 15 comprend une tige 15c se présentant sous la forme d’un fût cylindrique plein emmanché dans le manchon central 100 ainsi que dans les manchons d’extrémité 13,14. Le goujon 15 comprend une tête 15a allongée dans une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal du goujon (confondu avec l’axe de pivotement L lorsque le goujon 15 est monté dans la chape 10) et séparée de la tige 15c par une gorge 15b.

La tige 15c comprend une partie filetée 15d située une extrémité éloignée de la tête 15a afin d’y visser un écrou de serrage 17.

Dans l’exemple représenté sur les figure, la tête 15a est plate et présente, dans une vue en coupe selon l’axe longitudinal du goujon, une forme oblong dont la plus grande longueur est inférieure ou égale au diamètre extérieur de la tige 15c.

La rondelle de blocage 18 comprend une ouverture traversante 18a de forme complémentaire à celle de la tête du goujon. Dans une position dans laquelle la tête 15a du goujon est alignée avec l’ouverture 18a, la tête 15a peut être inserée au travers de la rondelle de blocage 18.

On notera que la gorge 15b du goujon a une longueur, selon l’axe longitudinal du goujon 15, supérieure à l’épaisseur maximale de la rondelle de blocage 18.

Le goujon 15 est immobilisé en translation par rapport à la chape 10 selon l’axe de pivotement L, d’un côté de la chape 10 par l’écrou de serrage 17 vissé à l’extrémité filetée 15d du goujon, et de l’autre côté de la chape 10 par un désalignement entre la tête 15a du goujon et l’ ouverture traversante 18a de la rondelle de blocage 18.

La rondelle de blocage 18 accolée à l’un des manchons d’extrémité 13,14 est soit indépendante dudit manchon, ou soit solidaire dudit manchon lorsque l’accès à la chape 10 n’est possible que d’un seul côté de cette dernière. Dans ce dernier cas, la rondelle de blocage 18 est par exemple collé au/ soudée à / formée intégralement avec le manchon d’extrémité 13. Dans tous les cas, la rondelle de blocage 18 a un diamètre externe égal à celui du fût lisse cylindrique du manchon d’extrémité 13 à laquelle elle est accolée.

La rondelle de blocage 18 comprend sur sa face externe (qui n’est pas en regard de la chape 10), un évidement 18b s’étendant perpendiculairement à l’ouverture 18a et délimitant deux créneaux 18c situés symétriquement de part et d’autre de l’évidement 18b. Dans l’exemple illustré sur les figures 4 à 9, l’ouverture 18a est de forme oblong et chaque créneau 18c est situé au niveau d’un bord incurvé de l’ouverture 18a.

L’évidement 18b est dimensionnée de sorte que, dans une position dans laquelle la tête 15a est désalignée avec l’ouverture 18a, la tête 15 du goujon puisse être reçue dans l’évidement 18b et engagée entre les deux créneaux 18c. Les créneau 18c forment alors des butées permettant d’empêcher toute rotation de la tête 15 pouvant mener à un alignement de la tête 15a et de l’ouverture 18a.

On notera qu’à fin de réaliser l’alignement ou le désalignement de la tête 15a avec l’ouverture 18a, une emprunte 15e est arrangée sur la face plane de la tige 15c, distale de la tête 15a. L’empreinte 15e de forme adaptée au motif d’une clef, par exemple de type clef Allen, permet à un opérateur d’exercer un couple, via la clef, sur le goujon 15 afin de le faire tourner lorsque ce dernier est emmanché dans les manchons d’extrémité 13,14.

Chaque manchon d’extrémité 13,14 est immobilisé en translation le long de l’axe de pivotement L dans une première direction par son épaulement extérieur 13b,14b venant au contact contre la branche 11,12.

La longueur du manchon central 100 selon l’axe de pivotement L, est inférieure, de plusieurs millimètres, à la distance entre les deux manchons d’extrémité 13,14 lorsque ces derniers sont insérés dans les branches 11,12 avec leur épaulement 13b,14b au contact de la chape 10.

Une fois que la tête 15a du goujon est désalignée avec l’ouverture 18a et reçue entre les deux créneaux 18c, le serrage de l’écrou de serrage 17 sur le goujon 15 va entrainer le déplacement axial, vers l’intérieur de la chape 10, de la rondelle de blocage 18 qui va pousser le manchon d’extrémité 13 à laquelle elle est accolée également vers l’intérieur de la chape 10, provoquant de ce fait l’effacement du jeu axial entre les manchons d’extrémités 13 et 14 et le manchon central 100. Le manchon central 100 est dimensionné de sorte qu’il vienne au contact des manchons d’extrémité 13 et 14 lorsque un couple prédéterminé est appliqué à l’écrou de serrage 17 vissé sur le goujon 15.

Ainsi, de chaque côté de la chape 10, l’immobilisation axiale le long de l’axe de pivotement L des manchons d’extrémité 13, 14 et central 100 est due au compactage entre l’écrou de serrage 17 et la tête 15a du goujon.

Comme illustré sur les figures 6 à 9, l’installation peut être effectuée dans le cas où l’opérateur n’a accès à la chape 10 que d’un seul côté, dit côté accessible (matérialisé par la flèche J sur les figures 3 à 9).

L’installation de la liaison 5 est initiée par l’insertion des manchons d’extrémité 13,14 dans la chape 10. Chaque manchon d’extrémité 13,14 est inséré (figure 6) au niveau d’une face intérieure 11a,12a d’une branche 11,12 jusqu’à ce que l’épaulement 13b,14b du manchon d’extrémité 13,14 vienne en butée contre la face intérieure 11a,12a.

Le manchon d’extrémité 13 auquel est fixée la rondelle de blocage 18 est inséré, la rondelle de blocage 18 en premier, au niveau de la face intérieure 11a de la branche 11 située du côté non accessible à l’opérateur.

Le goujon 15 est ensuite emmanchée, tête 15a la première (figure 7) par le côté accessible sur le manchon d’extrémité 14.

Durant l’insertion du goujon 15 au travers de la chape 10 (figure 8), le palier 16 équipé du manchon 100 est arrangé entre les deux branches 11,12 et le goujon 15 est inséré dans le manchon central 100, puis emmanché sur l’autre manchon d’extrémité 13.

Le goujon 15 est inséré au travers de la chape 10 jusqu’à ce que la tête 15a s’insère au travers de l’ouverture 18a. A cet effet, l’opérateur peut exercer un mouvement de rotation, via une clef coopérant avec l’empreinte 15e du goujon, pour aligner la tête 15a avec l’ouverture 18a de la rondelle puis pousser sur le goujon 15 pour que la tête 15a du goujon dépasse l’épaisseur maximale de la rondelle de blocage 18. On notera que pour faciliter la travail de l’opérateur, le goujon 15 peut comporter sur sa tige 15c, un visuel (non représenté sur les figures) indiquant à l’opérateur à partir de quel moment la tête 15a dépasse l’épaisseur maximale de la rondelle de blocage 18.

Ensuite en utilisant la clef insérée dans l’empreinte 15e du goujon, l’opérateur effectue (figure 9) une manipulation pour désaligner la tête 15a et l’ouverture 18a en plaçant la tête 15a dans l’évidement 18b entre les deux créneaux 18c,. La manipulation consiste à effectuer une rotation d’un demi-tour puis à tirer sur le goujon 15 pour plaquer la tête 15a contre la rondelle de blocage 18 afin que la tête 15a s’engage entre les deux créneaux 18c.

Une fois la tête 15a du goujon bloquée en rotation entre les deux créneaux 18c, l’écrou de serrage 17 est vissé sur l’extrémité filetée 15d du goujon se trouvant du côté accessible à un opérateur et un couple de serrage adéquat est appliqué à l’écrou de serrage 17 jusqu’à l’effacement du jeu entre les manchons 13,14,100.

Le désassemblage de la liaison 5 est possible en reprenant, dans l'ordre inverse, toutes les opérations décrites précédemment.

Comme décrit ci-dessus, la liaison 5 peut être montée depuis un seul côté de la chape 10 sans recourir à une multiplicité d’outils. Ainsi, les opérations effectuées sur la nacelle 1 pour installer les liaisons 5 de la charnière 4 sont faciles à mettre en œuvre.

La liaison 5 selon l’invention a été décrite dans le cas où le palier 16 est un palier à pivot en liaison pivot avec la chape 10. Dans un autre mode de réalisation non illustré à la figure 10, le palier 16 est un palier à rotule pour autoriser plus de degré de libertés.

La liaison 5 a été décrite pour un mode de réalisation dans lequel la chape 10 est solidaire de la structure fixe 1a de la nacelle 1 et le palier 16 est solidaire du capot mobile 3. Dans un autre mode de réalisation, non représenté, la chape 10 est solidaire du capot mobile 3 alors que le palier 16 est solidaire de la structure fixe 1a de la nacelle 1.

Outre son application à l’articulation d’un capot mobile 3 articulé sur la structure fixe 1a d’une nacelle 1, la liaison 5 selon l’invention est utilisable dans d’autres applications telles que les liaisons des attaches moteurs pour fixer un moteur à un mat d’aéronef pour lesquelles l’installation est difficile du fait d’un espace restreint pour les manœuvres des opérateurs.

Claims (6)

1. Liaison (5) entre deux éléments montés articulés l’un à l’autre, ladite liaison (5) comprenant une chape (10) solidaire d’un premier élément (2) et un palier (16) solidaire d’un second élément (3) et équipé d’un manchon central (100), la chape (10) ayant deux branches (11,12) espacées l’une de l’autre et chaque branche (11,12) présente une face intérieure (11a,12a) et un alésage (11c,12c) dans lequel est inséré un manchon (13,14), dit manchon d’extrémité, les faces intérieures (11a,12a) des deux branches (11,12) se faisant face, le palier (16) étant arrangé entre les deux manchons d’extrémité (13,14), chacun des manchons d’extrémité (13,14) comprenant une butée (13b,14b), la butée (13b) d’un premier manchon d’extrémité (13) prend appui contre la face intérieure (11a) d’une première branche (11), et la butée (14b) d’un second manchon d’extrémité (14) prend appui contre la face intérieure (12a) d’une seconde branche (12), caractérisé en ce que la liaison (5) comprend en outre un goujon (15) ayant une tige (15c) emmanchée dans le manchon central (100) ainsi que dans les manchons d’extrémité (13,14), le manchon central (100) étant au contact, sur chacun de ses côtés, avec la butée (13b,14b) d’un manchon d’extrémité (13,14), le goujon (15) comprenant une tête (15a) arrangée à une première extrémité de la tige (15c) et une partie filetée (15d) à une seconde extrémité de la tige (15c), et en ce que la liaison (5) comprend en outre une rondelle de blocage (18) accolée à l’un des manchons d’extrémité (13) et de même diamètre externe que ledit manchon (13), la rondelle de blocage (18) présentant une ouverture traversante (18a) de forme complémentaire à celle de la tête (15a) permettant l’insertion de la tête (15a) au travers de la rondelle de blocage (18a) lorsque la tête (15a) et l’ouverture (18a) sont alignées, le goujon (15) étant immobilisé en translation par rapport à la chape (10) selon l’axe de pivotement (L), d’un côté de la chape (10) par un écrou de serrage (17) vissé sur la partie filetée (15d) et de l’autre côté de la chape (10) par un désalignement entre la tête (15a) et l’ouverture (18a).
2. Liaison (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle de blocage (18) comprend deux créneaux (18c) repartis de part et d’autre de l’ouverture (18a) et formant butée pour la tête (15a) du goujon.
3. Liaison (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, un manchon d’extrémité (13,14) se présentant sous la forme d’un fût lisse cylindrique (13a,14a) dont une surface externe prend appui contre l’alésage (11c,12c) de la branche (11,12) sur laquelle le manchon d’extrémité (13,14) est arrangé, caractérisé en ce que la butée (13b,14b) d’un manchon d’extrémité (13,14) est un épaulement extérieur prolongeant le fût lisse du manchon (13,14).
4. Liaison (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l’ouverture (18a) est de forme oblong.
5. Liaison (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le premier élément (2) est un capot mobile (3) d’une nacelle (1) d’aéronef et le second élément (3) est la structure fixe (1a) de la nacelle (1).
6. Liaison (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le second élément (3) est un capot mobile (3) d’une nacelle (1) d’aéronef et le premier élément (2) est la structure fixe (1a) de la nacelle (1).