FR2771708A1 - Dispositif a plateaux cycliques de commande du pas des pales d'un rotor avec organes guides rotatifs sur coulisseaux translates selon l'axe du rotor - Google Patents

Abstract

Les plateaux cycliques tournant (14) et non-tournant (16) sont guidés en translation axiale (Z-Z) et en inclinaison sur l'axe (Z-Z) du rotor par des moyens de guidage axial (28) non-tournants, telles que deux colonnes (28), et des coulisseaux (33) sur chacun desquels glisse l'un de deux patins (38) portant deux tourillons (41) diamétralement opposés, permettant les pivotements du plateau non-tournant (16) autour d'un axe diamétral (X-X), tandis que les glissements des patins (38) sur les coulisseaux (33) guident les pivotements du plateau non-tournant (16) autour d'un second axe diamétral (Y-Y) perpendiculaire aux axes (X-X) et (Z-Z), et qui est l'axe de la face cylindrique (37) des coulisseaux (33). Application aux rotors principaux d'hélicoptères.

Description

"DISPOSITIF A PLATEAUX CYCLIQUES DE COMMANDE DU PAS DES
PALES D'UN ROTOR AVEC ORGANES GUIDES ROTATIFS SUR
COULISSEAUX TRANSLATES SELON L'AXE DU ROTOR"
L'invention concerne les dispositifs de commande du pas des pales d'un rotor de giravion, en particulier d'un rotor principal d'hélicoptère, le rotor étant du type sur lequel chaque pale est, d'une part, entraînée en rotation autour d'un axe de rotation d'un arbre du rotor, ou axe du rotor, par l'intermédiaire d'un moyeu solidaire en rotation de l'arbre, et, d'autre part, solidaire en rotation, autour d'un axe longitudinal de changement de pas de la pale, d'au moins un levier de pas commandé par une bielle de pas correspondante.

L'invention se rapporte plus précisément à un dispositif de commande du pas du type comprenant un ensemble de plateaux cycliques, et tel que chaque bielle de pas est reliée à un plateau tournant avec le rotor et appartenant à l'ensemble de plateaux cycliques, dans lequel le plateau tournant est monté en rotation sur un plateau non-tournant, retenu contre toute rotation autour de l'axe du rotor, les deux plateaux étant annulaires, centrés sur l'axe du rotor et entourant cet axe, et pouvant être translatés axialement, c'est-à-dire parallèlement à l'axe du rotor, et inclinés dans toute direction autour de l'axe du rotor, sous l'action d'actionneurs de commande reliant le plateau non-tournant à la structure du giravion, pour la commande respectivement du pas collectif et du pas cyclique des pales.

Le dispositif de commande de l'invention est en particulier du type dans lequel, de plus, le plateau nontournant est retenu en rotation à l'aide de moyens de guidage axial non-tournants autour de l'axe du rotor, qui sont parallèles audit axe du rotor, diamétralement opposés par rapport à cet axe, et reliés à la structure, et qui guident les plateaux en translation selon l'axe du rotor à l'aide de deux coulisseaux coulissant le long des moyens de guidage axial et appartenant à une liaison articulée qui relie le plateau non-tournant aux moyens de guidage axial et permet l'inclinaison des plateaux dans toute direction autour de l'axe du rotor par pivotement du plateau nontournant autour de deux axes diamétraux de ce dernier, qui sont perpendiculaires entre eux et dont l'un reste perpendiculaire à l'axe du rotor, le pivotement autour d'un premier des deux axes de pivotement étant assuré, en positions diamétralement opposées sur le plateau non-tournant, par deux tourillons tourillonnant dans des alésages radiaux et coaxiaux.

Un tel dispositif de commande de pas, connu d'une manière générale par DE-A-36 20 794, dans lequel les moyens de guidage axial sont deux colonnes parallèles à l'axe du rotor et diamétralement opposées par rapport à cet axe, permet de réduire la hauteur d'un ensemble arbre-moyeu de rotor et dispositif à plateaux cycliques par rapport aux réalisations classiques, dans lesquelles, les plateaux cycliques sont translatables axialement et inclinables par un mécanisme de guidage en translation axiale et en basculement qui comprend une rotule centrale, centrée sur l'axe du rotor, et sur laquelle le plateau non-tournant, et donc les plateaux cycliques, sont montés oscillants, la rotule étant elle-même montée coulissante axialement (parallèlement à l'axe du rotor) autour d'un guide cylindrique coaxial à l'axe du rotor et non-tournant autour de cet axe du rotor, et généralement fixe par rapport à la structure du giravion.

Lorsque les plateaux cycliques entourent l'arbre rotor, ce qui est le plus souvent le cas, le guide cylindrique est tubulaire, entoure l'arbre rotor, et est fixé à un carter solidaire de la structure du giravion et entourant la liaison de la base de l'arbre rotor à la boîte de transmission principale.

Dans ces réalisations classiques, un ou des organes de liaison tournant(s) et supérieur (s) ou non-tournant(s) et inférieur(s), qui relie(nt) respectivement le rotor au plateau tournant pour entraîner ce dernier en rotation, et la structure au plateau non-tournant, pour retenir ce dernier contre toute rotation autour de l'axe du rotor, est ou sont un ou des compas à deux bras articulés en ciseaux et connectés entre eux par un pivot ou une charnière, qui permet aux deux bras de chaque compas de s'écarter ou se rapprocher l'un de l'autre pour permettre les déplacements dans la direction de l'axe du rotor, puisque les bras supérieur et inférieur d'un compas tournant sont par ailleurs articulés respectivement sur l'arbre ou le moyeu du rotor et sur le plateau tournant, et que les bras inférieur et supérieur d'un compas non-tournant sont par ailleurs articulés sur la structure du giravion et sur le plateau non-tournant.

Ces compas tournants et non-tournants ont pour inconvénients que leurs articulations comportent des roulements traditionnels, peu fiables, ou, sur des hélicoptères plus récents, des rotules et des paliers autolubrifiants comprenant de nombreux axes et bagues de carbure, qui sont lourds et coûteux.

En outre, un encombrement certain en hauteur ou axial (parallèlement à l'axe du rotor) et en largeur est nécessaire au bon fonctionnement des compas. Or, pour faciliter leur chargement par exemple dans la soute d'un avion de transport et améliorer leur logeabilité dans un hangar, par exemple d'un navire, les hélicoptères modernes doivent présenter une compacité verticale ou axiale aussi bonne que possible de l'ensemble de l'arbre et du rotor principal et de l'ensemble à plateaux cycliques qui l'entoure. Mais la réduction de la hauteur ou dimension axiale d'un tel ensemble est limitée par les interférences entre les deux bras d'un compas au repliage de ce dernier ainsi que par les angles maximum de rotulage permis par construction des rotules d'articulation des compas.

L'encombrement axial d'un dispositif de commande à plateaux cycliques avec compas étant principalement déterminé par les débattements des compas, en raison des angles de repliage et rotulage nécessaires à leur fonctionnement, il a déjà été proposé, pour réduire la hauteur d'un tel ensemble, de supprimer soit le ou les compas tournants, soit le ou les compas non-tournants, et d'utiliser deux colonnes de guidage, parallèles entre elles et à l'axe du rotor et de part et d'autre de cet axe dans un même plan radial passant par l'axe du rotor, d'un mécanisme de guidage en translation axiale et en basculement des plateaux cycliques qui comprend également une liaison à joint de cardan, avec un anneau intermédiaire monté coulissant axialement à l'aide des colonnes, et articulé à pivotement sur ces colonnes autour d'un axe diamétral de l'anneau, qui est un axe restant perpendiculaire à l'axe du rotor, tandis que l'anneau est articulé à pivotement sur l'un des plateaux cycliques autour d'un autre axe diamétral de l'anneau, qui est perpendiculaire au premier axe diamétral, comme proposé par
DE-A-36 03 400 et DE-A-36 20 794. Ainsi, les déplacements axiaux des plateaux cycliques et de l'anneau sont guidés par les deux colonnes, tandis que les basculements des plateaux cycliques dans toute direction autour de l'axe du rotor sont obtenus par pivotement des plateaux cycliques par rapport à l'anneau autour de l'un de deux axes diamétraux et perpendiculaires de l'anneau, et par pivotement de l'anneau sur les colonnes autour de l'autre de ces deux axes diamétraux perpendiculaires.

Les colonnes de guidage peuvent être tournantes (solidaires en rotation du rotor), et donc aussi l'anneau monté dans ce cas entre les colonnes tournantes, d'une part, et, d'autre part, le plateau tournant ainsi entraîné en rotation par les colonnes et l'anneau qui remplacent le ou les compas tournants. Mais les colonnes de guidage peuvent également être non-tournantes, c'est-à-dire retenues contre toute rotation autour de l'axe du rotor par un support fixé à la structure du giravion, auquel cas l'anneau est égale ment non-tournant et monté entre, d'une part, les colonnes non-tournantes, et, d'autre part, le plateau non-tournant, ainsi retenu en rotation par les colonnes non-tournantes et l'anneau non-tournant, qui remplacent le ou les compas nontournants.

Si les dispositifs à colonnes et anneau de cardan ont pour avantage de procurer un gain d'encombrement en hauteur (axiale) par rapport aux dispositifs à compas, il n'en reste pas moins que les dispositifs à colonnes présentent les inconvénients d'un encombrement transversal supérieur, du fait d'un plus grand diamètre de l'ensemble à plateaux cycliques pour loger l'anneau intermédiaire entre les plateaux cycliques et les colonnes, ainsi qu'une faible résistance et une mauvaise tenue aux vibrations, qui conduisent à éviter l'utilisation de colonnes tournantes.

Enfin, l'utilisation de colonnes de guidage tournantes ou non-tournantes n'empeche pas l'utilisation simultanée d'un ou de plusieurs compas respectivement non-tournants ou tournants, car un dispositif comportant à la fois des colonnes non-tournantes et des colonnes tournantes est à exclure, dans la mesure où il ne permet pas tous les basculements exigés par les commandes de pas cyclique et assurés par l'anneau de cardan.

En outre, dans le dispositif à colonnes non-tournantes de DE-A-36 20 794, chacun des deux coulisseaux est agencé en croisillon, dont une branche coulisse axialement sans jeu notable et dont l'autre branche constitue le tourillon permettant le pivotement, par l'un de deux paliers diamétralement opposés, de l'anneau de cardan sur les colonnes autour d'un axe diamétral du plateau non-tournant, l'anneau étant lui-même pivotant sur le plateau non-tournant, autour de l'autre axe diamétral et perpendiculaire, par deux rotules dans deux autres paliers diamétralement opposés.

Le problème à la base de l'invention est de perfectionner un dispositif à plateaux cycliques de commande de pas comportant des moyens de guidage axial pour la retenue en rotation du plateau non-tournant, de sorte qu'il ne comporte pas deux paires d'articulations à paliers diamétralement opposées deux à deux, ni de croisillons, qui sont des organes fragiles, de réalisation, montage et entretien coûteux et délicats, pour permettre les translations et inclinaisons des plateaux cycliques.

Un but de l'invention est de proposer un dispositif de commande de pas dans lequel le ou les compas non-tournants et la rotule centrale coulissante des dispositifs conventionnels sont remplacés par des moyens de guidage axial coopérant avec des moyens d'articulation plus simples, plus rustiques, et qui conviennent mieux aux diverses exigences de la pratique que ceux proposés par
DE-A-36 20 794.

A cet effet, le dispositif de commande de pas de l'invention, du type présenté ci-dessus, se caractérise en que chacun des deux coulisseaux comprend des moyens de guidage en rotation, qui guident l'un respectivement de deux organes guidés sur l'une respectivement de deux trajectoires en arcs-de-cercle symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe du rotor et concentriques autour du second axe de pivotement, qui est perpendiculaire à l'axe du rotor, les deux organes guidés étant diamétralement opposés par rapport au centre du plateau non-tournant qui pivote sur chacun des deux organes guidés, autour du premier axe de pivotement, par l'un respectivement des deux tourillons et l'alésage correspondant, les organes guidés coopèrant avec les coulisseaux en étant arrêtés en rotation autour de l'axe du rotor et guidés en rotation avec le plateau non-tournant autour du second axe de pivotement, chacun sur l'une respectivement des deux trajectoires.

On obtient ainsi un dispositif qui conserve les avantages des dispositifs connus tels que ceux à colonnes non-tournantes par rapport aux dispositifs à compas nontournants et rotule centrale coulissante, sans avoir les inconvénients liés aux paires d'articulations diamétralement opposées deux à deux et aux croisillons de ces dispositifs connus à colonnes non-tournantes.

En particulier, le déplacement, sur les coulisseaux, des deux organes guidés en rotation autour du second axe de pivotement des plateaux cycliques alors que les deux tourillons permettent le pivotement des plateaux sur les organes guidés autour du premier des deux axes de pivotement des plateaux cycliques et que les coulisseaux se translatent selon l'axe du rotor, permet de manière simple et rustique de remplacer les croisillons et les deux autres articulations, par exemple à rotule, des réalisations de l'état de la technique.

De plus, il n'est pas indispensable de prévoir un anneau de cardan intermédiaire entre le plateau non-tournant et les moyens de guidage axial, comme cela est nécessaire dans les réalisations de l'état de la technique avec colonnes non-tournantes, si chacun des coulisseaux du dispositif de l'invention est monté de sorte à être retenu coulissant le long des moyens de guidage axial correspondants.

Toutefois, pour simplifier le guidage des coulisseaux selon l'axe du rotor, tout en améliorant le fonctionnement d'ensemble du dispositif par le coulissement simultané des coulisseaux, il est avantageux que les deux coulisseaux soient solidaires d'un même anneau rigide, nontournant autour de l'axe du rotor et entourant cet axe, et sur lequel anneau les coulisseaux sont diamétralement opposés, de sorte que l'anneau se translate avec les coulisseaux le long des moyens de guidage axial. De plus, grâce à l'anneau, les coulisseaux sont maintenus coulissant sur les moyens de guidage axial de manière simple.

Ainsi, en cas de variation du pas collectif, les deux coulisseaux sont translatés suivant l'axe du rotor, le cas échéant avec l'anneau, sans possibilité de rotation, ni autour de l'axe du rotor, ni autour de l'un ou l'autre des deux axes de pivotement, et les deux organes guidés suivent les coulisseaux dans leurs mouvements, et entraînent avec eux le plateau non-tournant, sollicité par les actionneurs de commande, et ainsi déplacé parallèlement aux colonnes. En cas de variation du pas cyclique, les deux organes guidés tournent autour du second axe de pivotement en se déplaçant sur les coulisseaux et en entraînant avec eux le plateau non-tournant, et/ou le plateau non-tournant pivote autour du premier axe de pivotement sur les deux organes guidés, grâce aux tourillons, sous l'action des actionneurs de commande sollicitant le plateau non-tournant.

Les moyens de guidage en rotation sur chaque coulisseau comprennent avantageusement l'une respectivement de deux pistes de guidage, symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe du rotor et concentriques autour du second axe de pivotement, et chaque organe guidé coopère avec le coulisseau correspondant en étant maintenu en contact et guidé sur la piste de guidage correspondante.

Selon une structure simple et résistante, chaque coulisseau comprend une partie en forme sensiblement de portion de disque cylindrique d'axe confondu avec le second axe de pivotement, et chaque piste de guidage est délimitée par une portion de surface cylindrique de même axe et ménagée sur la portion de disque du coulisseau correspondant. Dans ce cas, il est avantageusement simple que chaque organe guidé comprenne un patin monté glissant sur la piste de guidage de la portion de disque du coulisseau correspondant, et que chacun des deux tourillons soit en saillie radiale vers l'extérieur, par rapport au centre du plateau non-tournant, sur l'un respectivement des deux patins, et tourillonne dans l'un respectivement des deux alésages radiaux et coaxiaux, ménagés en position diamétralement opposés dans le plateau non-tournant. Une telle réalisation, dans laquelle les tourillons sont solidaires des patins, et tourillonnent dans le plateau non-tournant, est d'un moindre encombrement radial ou diamétral, par rapport à l'axe du rotor, que la variante dans laquelle les tourillons sont solidaires du plateau non-tournant, en saillie radiale vers l'intérieur de ce dernier, et tourillonnent dans des alésages des patins.

Il est possible que chaque piste de guidage soit une surface cylindrique s'étendant sur le fond d'une rainure, par exemple en queue d'aronde, ménagée dans la face en position radiale externe, par rapport au second axe de pivotement, de la portion de disque du coulisseau correspondant, et que chaque patin soit comme une clavette, retenu coulissant dans la rainure correspondante de sorte à glisser contre la piste de guidage en étant retenu en rotation autour de l'axe du rotor par contact de l'un au moins des flancs du patin avec l'une au moins des faces latérales de la rainure. Dans ce cas, chaque patin est solidaire d'un tourillon saillant radialement hors de la rainure vers l'extérieur pour tourillonner dans un alésage correspondant du plateau non-tournant.

Mais, selon une réalisation avantageusement plus simple et plus économique, chaque piste de guidage s'étend sur une face en position radiale externe, par rapport au second axe de pivotement, de la portion de disque du coulisseau correspondant, et, avantageusement de plus, chaque patin peut être en forme de chape chevauchant la portion de disque correspondante et glissant par un fond de chape cylindrique contre la piste de guidage sur la face externe de ladite portion de disque, l'un au moins des deux flancs de la chape assurant la retenue du patin en rotation autour de l'axe du rotor sur le coulisseau correspondant par contact avec l'une au moins des faces latérales de ladite portion de disque.

Avantageusement dans ce cas, les deux flancs de la chape de chaque patin sont montés à ajustement glissant contre les deux faces latérales de la portion de disque correspondante, afin d'empêcher toute rotation relative autour du premier axe de pivotement entre chaque patin et le coulisseau correspondant, et afin que le coulisseau assure une excellente retenue en rotation du patin autour de l'axe du rotor.

A cet effet, il est avantageux que les deux portions de disque des coulisseaux aient une même dimension transversale constante et soient symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe du rotor, et chacune en saillie radiale vers l'extérieur des moyens de guidage axial correspondants, par rapport à l'axe du rotor. Cette structure a également l'avantage de permettre la présence des moyens de guidage axial au plus près de l'axe du rotor, par exemple sur ou fixés à un carter tubulaire entourant l'arbre rotor, de sorte que le dispositif permet une réduction substantielle de l'encombrement dans le sens diamétral de l'ensemble.

Dans une telle configuration, il est avantageux qu'une face, en position radiale interne par rapport à l'axe du rotor, sur la portion de disque de chaque coulisseau présente au moins une glissière montée avec ajustement glissant sur les moyens de guidage axial correspondants et avec immobilisation en rotation du coulisseau sur les moyens de guidage axial autour de l'axe du rotor.

Les moyens de guidage axial peuvent comprendre au moins deux cannelures, usinées parallèlement à l'axe du rotor et diamétralement opposées par rapport à cet axe dans la face radiale externe d'un guide support cylindrique, qui est coaxial à l'axe du rotor et fixé à la structure du giravion, et qui, lorsque les plateaux cycliques entourent l'arbre du rotor, est un guide support tubulaire de préférence solidaire d'un carter tubulaire entourant la base de l'arbre rotor et lui-même fixé à la structure, et les coulisseaux sont montés coulissant le long des cannelures.

Cette réalisation, simple et comportant un nombre de pièces réduit, a en outre pour avantage d'être d'une grande facilité d'usinage et de permettre une simplification de positionnement des pièces, notamment parce que le paralle- lisme est facile à réaliser pour des cannelures usinées dans le support cylindrique. Par contre, cette réalisation est désavantageuse sur le plan de l'usure, car elle impose la réparation ou le changement de l'ensemble du carter tubulaire avec son support cylindrique en cas d'usure des cannelures par exemple.

Pour cette raison, selon une réalisation plus pratique sur le plan de l'usure des pièces, les moyens de guidage axial comprennent deux colonnes non-tournantes autour de l'axe du rotor, ces colonnes étant parallèles à cet axe et symétriques l'une de l'autre par rapport à cet axe, et chaque coulisseau coulisse le long de l'une respectivement des colonnes, qui sont reliées à la structure du giravion. Dans cette variante, les colonnes constituent des pièces d'usure, qui sont des pièces supplémentaires mais facilement remplaçables et évitant toute réparation ou remplacement de l'ensemble du carter tubulaire et du support cylindrique.

Avantageusement, de plus, chaque colonne nontournante présente une section transversale en "U" ouverte radialement vers l'intérieur, par rapport à l'axe du rotor, et chaque coulisseau présente au moins une glissière de section transversale en "U", entre les flancs de laquelle les flancs de la colonne sont montés à ajustement glissant, de sorte à éviter toute rotation relative entre le coulisseau et la colonne correspondante autour du premier axe de pivotement tout en procurant une excellente retenue en rotation autour de l'axe du rotor.

De manière connue, les colonnes peuvent etre fixées à la structure par l'intermédiaire de supports de fixation à un carter tubulaire, entourant la base de l'arbre du rotor, et lui-même fixé à ladite structure, lorsque les plateaux cycliques entourent l'arbre rotor, ce qui est le cas le plus fréquent. Dans ce cas, si les coulisseaux sont solidaires d'un anneau, ce dernier entoure également les colonnes et le carter tubulaire, sans augmenter l'encombrement transversal du dispositif, puisque cet encombrement est essentiellement défini, en direction radiale par rapport à l'axe du rotor, par la dimension des colonnes et des portions de disque des coulisseaux.

Le plateau tournant peut etre entraîné en rotation avec le rotor de manière classique, à l'aide d'au moins un compas tournant, à au moins deux bras articulés l'un sur l'autre et dont l'un est articulé sur le plateau tournant et l'autre articulé sur l'arbre et/ou le moyeu du rotor.

Mais, si l'on veut réduire encore l'encombrement vertical ou axial du dispositif de commande de pas et de la tête de rotor sur laquelle le dispositif est monté, le ou les compas tournant(s) est ou sont supprimé(s), et le plateau tournant est avantageusement entraîné en rotation avec le rotor à l'aide d'un entraîneur, tel que décrit dans la demande de brevet français FR 97 12126, à laquelle on se reportera pour davantage de précisions.

On se contente de rappeler qu'un tel entraîneur de plateau tournant comprend deux pistes rigides d'entraînement en rotation, s'étendant au moins en partie sensiblement axialement, parallèlement à l'axe du rotor, diamétralement opposées par rapport à l'axe du rotor et solidaires en rotation de l'un au moins des deux organes que sont le moyeu et l'arbre du rotor, chaque piste coopérant avec l'un respectivement de deux doigts d'entraînement, solidaires en rotation du plateau tournant et diamétralement opposés sur ce dernier, l'un des deux éléments coopérants que sont une piste et un doigt présentant deux ailes entre lesquelles l'autre élément est engagé, de sorte que chaque doigt d'entraînement suive sur la piste correspondante une trajectoire rectiligne, parallèle à l'axe du rotor, en cas de variation du pas collectif, et une trajectoire en arc-decercle centré sur l'axe du rotor, en cas de variation du pas cyclique.

Comme décrit dans la demande FR 97 12126, chaque piste d'entraînement est avantageusement délimitée dans une rainure sensiblement axiale de l'entraîneur, et le doigt correspondant est engagé dans la rainure. Pour présenter une bonne tenue en fatigue et une bonne rigidité en flexion et torsion, chaque rainure peut être formée dans une partie sensiblement axiale ayant une section transversale en "U" de l'un respectivement de deux bras rigides d'entraîneur, et le doigt correspondant est engagé entre les deux ailes de la rainure en "U" dudit bras, et pour limiter l'encombrement transversal et la trainée du dispositif, la rainure en "U" est ouverte radialement vers l'axe du rotor, et chaque doigt est en saillie vers l'extérieur du plateau tournant, radialement par rapport au centre dudit plateau tournant.

Pour tenir compte de ce que les efforts à l'entrai- nement en rotation peuvent être dissymétriques et alternés sur les deux ailes de la rainure en "U" d'un bras, en particulier pendant les variations des pas collectif et cyclique, l'un au moins des doigts comprend avantageusement au moins un patin et/ou au moins un galet respectivement glissant et/ou roulant contre l'une au moins des deux ailes de la rainure en "U" délimitant la piste d'entraînement correspondante.

Lorsque ledit doigt comprend un patin, le patin est avantageusement articulé par rapport au plateau tournant, au moins en rotation autour d'un axe passant par le centre du plateau tournant, sur l'axe du rotor, et, dans une forme préférée de réalisation, le patin présente deux faces latérales opposées sensiblement planes et parallèles aux ailes de la rainure en "U" dans laquelle le patin glisse, et le patin est monté rotatif et glissant autour d'un moyeu d'attache du patin qui est fixé sur l'extrémité radiale externe d'un bras porte-doigt du plateau tournant.

En variante, les doigts peuvent comporter chacun l'un respectivement de deux galets coaxiaux, montés diamétralement opposés sur le plateau tournant et roulant autour de leur axe commun.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description donnée ci-dessous, à titre non limitatif, d'exemples de réalisation décrits en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue schématique et partielle en coupe passant par l'axe de rotation d'un rotor principal d'hélicoptère équipé d'un exemple de dispositif de commande de pas selon l'invention,
- la figure 2 est une vue partielle, en coupe selon
II-II de la figure 1,
- la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de commande de pas analogue à celui des figures 1 et 2,
- la figure 4 est une vue en demi-coupe axiale analogue à la figure 1 d'un rotor équipé d'une variante du dispositif de commande de pas selon l'invention,
- la figure 5 est une vue partielle en coupe selon
V-V du dispositif de la figure 4,
- la figure 6 est une vue selon la flèche VI de la figure 4, et
- la figure 7 est une vue analogue à la figure 3 d'une autre variante de dispositif de commande de pas selon l'invention.

Sur la figure 1, le rotor principal d'hélicoptère représenté a une structure connue : il comprend essentiellement un moyeu 1 solidaire de l'extrémité supérieure d'un arbre rotor 2 tubulaire, entraîné par sa base en rotation autour de son axe Z-Z, qui est l'axe de rotation du rotor.

Chaque pale 3 du rotor (dont une seule est en partie représentée sur la figure 1) est retenue par son pied, et à l'aide de deux broches transversales telles que 4, dans une chape radiale externe 5a d'un organe 5 de liaison de la pale 3 au moyeu 1. L'organe 5, appelé manchon dans la suite de la description, a une chape radiale interne 5b par laquelle le manchon 5 est relié au moyeu 1 par des moyens de retenue et d'articulation 6, qui retiennent le manchon 5 et la pale 3 à l'encontre des forces centrifuges, lorsque le rotor tourne, et permettent les débattements angulaires du manchon 5 et de la pale 3 en pas, autour d'un axe longitudinal de changement de pas A-A, sensiblement radial par rapport à l'axe du rotor Z-Z, ainsi qu'en battement et en traînée, de manière connue.

Dans cet exemple, les moyens de retenue et d'articulation 6 comprennent une butée lamifiée sphérique de structure connue, avec une partie centrale lamifiée 6a, constituée d'un empilement alterné de coupelles rigides et de couches d'élastomère en forme de calottes sphériques centrées sensiblement dans le bord radial externe la d'un alvéole lb correspondant du moyeu 1, qui est du type à plateau radial alvéolé, comportant autant d'alvéoles axiaux lb que le rotor comporte de pales 3. De part et d'autre de sa partie centrale 6a, la butée lamifiée sphérique 6, logée dans l'alvéole lb correspondant, comprend une armature radiale interne 6b, montée en entretoise entre les branches de la chape interne 5b du manchon 5 par des goujons filetés tels que 7, et une armature radiale externe 6c fixée par des ensembles vis-écrous tels que 8 sur le bord radial externe la de l'alvéole lb correspondant. La butée lamifiée sphérique 6 est ainsi liée au moyeu 1 par son armature externe 6c et au manchon 5 par son armature interne 6b.

Pour chaque pale 3, une butée basse de battement 9, fixée sous la chape interne 5b du manchon 5, coopère avec un anneau réciproque 10, de structure connue, monté coulissant radialement autour de l'arbre 2 dans une couronne de guidage 11 fixée, par exemple par est un plateau tournant 14 monté en rotation à l'aide de deux roulements à billes 15 autour de la partie centrale 16a de l'autre plateau 16 qui est un plateau non-tournant. Des chapes radiales externes 17, en nombre égal aux pales 3, sont réparties régulièrement sur la périphérie externe du plateau tournant 14, et dans chaque chape 17 est retenue une rotule 18 d'articulation, sur le plateau tournant 14, de l'extrémité inférieure d'une bielle 19 de commande de pas, dont l'extrémité supérieure est articulée, également par une rotule 20, dans une chape d'extrémité du levier de pas 5c d'une pale 3 correspondante. Sous le plateau tournant 14, le plateau non-tournant 16 présente trois chapes radiales externes 21, dont l'une est par exemple dirigée vers l'arrière de l'hélicoptère et chacune des deux autres latéralement vers l'un respectivement des deux côtés de l'hélicoptère, et dans chacune desquelles est retenue une rotule 22 d'articulation, sur le plateau non-tournant 16, de l'extrémité supérieure de l'un respectivement de trois actionneurs de commande 23, par exemple des vérins de servocommande linéaires à double effet, dont l'extrémité inférieure de chacun est articulée, également par une rotule (non représentée) dans une chape de la stucture de l'hélicoptère, par exemple sur le carter conique 24, qui est fixé à la structure de l'hélicoptère et entoure la liaison de la base de l'arbre rotor 2 à la sortie de la boîte de transmission principale, pour l'entraînement de l'arbre 2 en rotation.

Pour l'entraînement du plateau tournant 14 en rotation autour de l'axe Z-Z, le plateau 14 est également articulé, sur sa périphérie et entre les chapes 17, à deux organes tournants 25 (dont un seul est représenté sur la figure 1), reliant le plateau tournant 14 à l'arbre 2 du rotor. Cet organe tournant peut être un compas tournant 25 de structure conventionnelle, à deux bras 25a et 25b articulés à pivotement l'un sur l'autre et l'un 25a par une rotule 26 sur le plateau tournant, et l'autre 25b à pivote ment dans une chape 27 d'un entraîneur de compas constitué, dans cet exemple, par la couronne 11 fixée à la collerette 12 de l'arbre 2.

Les deux plateaux 14 et 16 coaxiaux peuvent être translatés axialement, parallèlement à l'axe du rotor Z-Z, et inclinés dans toute direction autour de cet axe Z-Z par un mécanisme de guidage en translation axiale et en basculement propre à l'invention, qui maintient les plateaux 14 et 16 centrés sur l'axe Z-Z du rotor.

Ce mécanisme de guidage comprend deux colonnes fixes de guidage axial et un anneau non-tournant et non-pivotant avec deux coulisseaux guidés en translation par les colonnes et guidant eux-mêmes des patins en rotation autour d'un axe diamétral Y-Y du plateau non-tournant 16, perpendiculaire à l'axe Z-Z du rotor, et sur lesquels patins le plateau nontournant 16 pivote autour d'un autre axe diamétral X-X de ce plateau 16, qui est perpendiculaire à l'axe diamétral Y-Y.

Plus précisément, deux colonnes 28 parallèles l'une à l'autre et à l'axe Z-Z du rotor et diamétralement opposées par rapport à cet axe Z-Z, c'est-à-dire symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe Z-Z, sont fixées à la structure de l'hélicoptère, en étant retenues chacune par des pattes de fixation supérieure 29 et inférieure 30, respectivement radiale et axiale par rapport à l'axe Z-Z et solidaires des parties d'extrémité supérieure et inférieure de la colonne 28 considérée, ces pattes de fixation 29 et 30 étant vissées respectivement sur la face d'extrémité supérieure et contre la face latérale d'un support 31 tubulaire, coaxial à l'arbre 2 guidé en rotation dans le support 31 par les roulements 32, positionnés et retenus par le support 31, qui est solidaire de l'extrémité supérieure du carter conique 24. Les colonnes 28 sont ainsi fixées à 1' extérieur du support 31, à proximité immédiate et le long de ce dernier.

Le long de chaque colonne 28 est monté coulissant, parallèlement à l'axe Z-Z, l'un respectivement de deux coulisseaux 33 ayant chacun sensiblement la forme de l'un respectivement de deux secteurs ou portions diamétralement opposés d'un meme disque cylindrique d'axe confondu avec un axe diamétral Y-Y du plateau non-tournant 16, qui est perpendiculaire à l'axe Z-Z du rotor et coupe l'axe Z-Z au centre des plateaux 14 et 16. Les deux coulisseaux 33 en portion de disque ont une meme dimension transversale constante entre leurs deux flancs 34 parallèles, et les deux coulisseaux 33 sont symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe Z-Z et chacun en porte-à-faux ou en saillie sensiblement radiale vers l'extérieur de la colonne 28 correspondante par rapport à l'axe Z-Z.

Comme visible également sur la figure 2, chaque colonne 28 a une section transversale en "U" ouverte radialement vers l'intérieur (par rapport à l'axe Z-Z) avec deux flancs 28a parallèles entre eux et à l'axe Z-Z, sensiblement radiaux et montés à ajustement glissant entre et contre les flancs 34 du coulisseau 33 correspondant, qui délimitent dans la face, en position radiale interne par rapport à l'axe Z-Z, du coulisseau 33 et dans les parties d'extrémité axiale (supérieure et inférieure sur la figure 1) de cette face interne, deux glissères axiales 35 ayant chacune une section transversale en "U" ouverte radialementvers l'intérieur, pour recevoir la colonne 28 correspondante. Simultanément, on assure ainsi la retenue en rotation du coulisseau 33 sur la colonne 28 autour de l'axe Z-Z du rotor.

Comme visible également sur la variante de la figure 3, sur laquelle les mêmes références numériques désignent les éléments analogues, les deux coulisseaux 33 sont d'une seule pièce avec un anneau rigide 36, sur lequel les coulisseaux 33 sont diamétralement opposés, et qui est monté autour des colonnes 28 et du support 31, à une faible distance radiale du support 31, pour diminuer l'encombrement diamétral ou transversal de l'ensemble. L'anneau 36 se translate ainsi avec les coulisseaux 33 le long des colonnes 28 et est non-tournant autour de l'axe Z-Z. Cet anneau 36 maintient également les coulisseaux 33 en position de coopération coulissante avec les colonnes 28.

Sur chaque coulisseau 33 en portion de disque, la face en position radiale externe, par rapport à l'axe Z-Z ou à l'axe Y-Y, est l'une respectivement de deux portions diamétralement opposées, par rapport à l'axe Y-Y, d'une surface cylindrique d'axe Y-Y, et constitue une piste de guidage 37 pour l'un respectivement de deux patins 38 guidés en rotation autour de l'axe Y-Y par déplacement sur les pistes de guidage 37 des coulisseaux 33.

Chaque patin 38 a la forme d'une chape chevauchant le coulisseau 33 correspondant, et qui comporte un fond de chape 39 cylindrique, à concavité tournée vers l'axe Y-Y et d'axe Y-Y, de sorte à glisser contre la piste de guidage 37 cylindrique et coaxiale du coulisseau 33. Ce fond de chape 39 est situé entre deux flancs de chape 40, qui s'étendent parallèlement l'un à l'autre et sensiblement radialement vers l'axe Z-Z, et qui sont montés à ajustement glissant contre les faces externes des deux flancs 34 du coulisseau 33, pour guider les glissements du patin 38 sur la piste 37 du coulisseau 33 en rotation autour de l'axe diamétral Y-Y du plateau non-tournant 16, tout en assurant la retenue du patin 38 en rotation autour de l'axe Z-Z sur le coulisseau 33 par contact entre les flancs 34 et 40.

Chaque patin 38 comporte également, sur la face externe convexe de son fond de chape 39, un tourillon cylindrique 41, d'une seule pièce avec le patin 38 et en saillie radialement vers l'extérieur, par rapport au centre du plateau non-tournant 16, à l'intersection des axes Z-Z et
Y-Y, et chacun des deux tourillons 41 est monté tourillonnant dans l'un respectivement de deux alésages cylindriques radiaux et diamétralement opposés dans le plateau nontournant 16, ces alésages débouchant dans la face radiale interne de la partie centrale 16a de ce plateau 16 et étant coaxiaux autour d'un autre axe diamétral X-X du plateau nontournant 16, qui est perpendiculaire à l'axe diamétral Y-Y.

Ainsi, le plateau non-tournant 16, et donc les deux plateaux 14 et 16, peuvent pivoter autour de l'axe X-X par rapport aux patins 38, tandis que les patins 38 peuvent pivoter avec les plateaux 14 et 16 autour de l'axe diamétral
Y-Y en glissant sur les pistes de guidage 37 des coulisseaux 33, lesquels peuvent se translater axialement avec l'anneau 36 le long des colonnes 28, en translatant ainsi les plateaux 14 et 16.

L'ensemble de l'anneau 36 avec les coulisseaux 33 et les deux patins 38 équipés des tourillons 41 et glissant en rotation sur les coulisseaux 33 est équivalent à un joint de cardan coulissant à l'extérieur des colonnes 28 et entre ces dernières et le plateau non-tournant 16, et permet, d'une part, les translations, parallèlement à l'axe du rotor Z-Z, des plateaux 14 et 16 avec les coulisseaux 33 et l'anneau 36, guidés par les colonnes 28 pour commander les variations du pas collectif, et, d'autre part, l'inclinaison des plateaux 14 et 16 dans toute direction autour de l'axe Z-Z pour commander les variations du pas cyclique, par pivotement des plateaux 14 et 16 par rapport aux patins 38 autour de l'axe X-X des tourillons 41 et/ou pivotement des plateaux 14 et 16 avec les patins 38 par rapport aux coulisseaux 33 et à l'anneau 36 autour de l'axe Y-Y, sous l'action des actionneurs de commande 23 sollicitant le plateau nontournant 16.

On comprend que, lors d'une variation du pas collectif, les coulisseaux 33 glissent sur les deux colonnes 28 en se déplaçant avec l'anneau 36 parallèlement aux colonnes 28, et sans tourner ni autour de l'axe Y-Y, ni autour de l'axe X-X, ni encore autour de l'axe Z-Z. Par contre, lors d'une variation de pas cyclique avec rotation autour de l'axe Y-Y, les deux patins 38 glissent sur les coulisseaux 33 en inclinant les plateaux 14 et 16 par rapport aux colonnes 28. On comprend que l'ajustement glissant des deux flancs 40 de chaque patin 38 sur les flancs 34 du coulisseau 33 correspondant empêche toute rotation du patin 38 par rapport au coulissau 33 autour de l'axe X-X.

On comprend également que l'ajustement glissant des deux flancs 28a de chaque colonne en "U" 28 dans les deux glissières 35 du coulisseau 33 correspondant empêche toute rotation de ce coulisseau 33 par rapport à la colonne 28 autour de l'axe X-X. Simultanément, ces montages de chaque patin 38 sur le coulisseau 33 correspondant et de chaque coulisseau 33 sur la colonne 28 correspondante empêchent les rotations des patins 38 et des coulisseaux 33 autour de l'axe Z-Z du rotor. De la sorte, le plateau non-tournant 16 est effectivement retenu contre toute rotation autour de cet axe Z-Z, par les colonnes fixes 28, les coulisseaux 33 et l'anneau 36, et les patins 38 et tourillons 41.

Pour diminuer encore l'encombrement axial du dispositif, il est possible, comme représenté sur la variante des figures 4, 5 et 6, de remplacer le ou les compas tournants tels que 25 par un entraîneur de plateau tournant tel que décrit dans la demande de brevet français
FR 97 12126 du Demandeur, et dont les effets se combinent avantageusement à ceux des moyens propres à l'invention et décrits ci-dessus, pour la retenue en rotation du plateau non-tournant 16 autour de l'axe du rotor Z-Z. Dans l'ensemble à plateaux cycliques 13' des figures 4 à 6, le plateau non-tournant 16 est identique à celui de l'exemple précédent et les mêmes références numériques désignent les éléments analogues, tandis que le plateau tournant 14' est entraîné par l'entraîneur.

On rappelle que, selon FR 97 12126 auquel on se reportera pour davantage de précisions, et dont le contenu est incorporé dans la présente demande par voie de référence, l'entraînement du plateau tournant 14' en rotation avec le rotor est assuré par un entraîneur 44. Sur la figure 4, l'entraîneur 44 comprend deux bras rigides 45, diamétralement opposés par rapport à l'axe Z-Z du rotor et fixés sous une collerette 42 par laquelle une embase tubulaire et centrale îc du moyeu 1 est fixée par une couronne de boulons 43 à une collerette supérieure 2a de l'arbre rotor 2, dans cet exemple. L'entraîneur 44 est ainsi solidaire en rotation de l'arbre 2, au-dessus de l'ensemble à plateaux cycliques 13'. Chaque bras 45 comprend une partie 45a sensiblement radiale par rapport à l'axe Z-Z et prolongée par une partie axiale 45b parallèle à l'axe Z-Z sur la majeure partie de sa longueur axiale, et légèrement incurvée vers l'axe Z-Z à son extrémité inférieure et à son extrémité supérieure de liaison à la partie radiale 45a. La partie de bras axiale 45b présente une section transversale en "U" délimitant une rainure ouverte radialement vers l'axe Z-Z du rotor. Les faces internes des deux ailes 46 de la rainure en "U" dans chaque partie axiale de bras 45b forment ainsi une piste rigide d'entraînement en rotation de l'un respectivement de deux doigts d'entraînement 47 solidaires du plateau tournant 14' et diamétralement opposés sur ce dernier, chaque doigt 47 étant en saillie radialement vers l'extérieur du plateau tournant 14' et engagé entre les deux ailes 46 de la rainure en "U" de l'une respectivement des parties axiales de bras 45b.

Dans cette variante, dans laquelle l'entraînement en rotation d'un doigt 47 s'effectue avec un effort de contact
F s'appliquant alternativement sur l'une ou l'autre des deux ailes 46 (voir figure 5) de la rainure en"U", chaque doigt 47 comprend un patin 48 glissant alternativement contre l'une ou l'autre des deux ailes 46 de la partie axiale 45b du bras rigide 45 correspondant de l'entraîneur 44. Pour faciliter le transfert de charge entre les ailes 46 et le patin 48, en réduisant les frottements, la face interne des ailes 46 peut présenter un revêtement en carbure sur sa zone correspondant à la trajectoire du patin 48, dont les zones de ses faces externes, venant en contact avec les ailes 46, peuvent également présenter des revêtements en carbure.

Chaque patin 48 présente la forme générale externe d'un parallélépipède rectangle relativement plat, percé d'une ouverture centrale cylindrique de section circulaire. Par cette ouverture, chaque patin 48 peut être articulé, en rotation autour d'un premier axe diamétral x-x du plateau tournant 14', par rapport à ce plateau tournant 14', auquel le patin 48 est relié par un bras porte-doigt 49 radial par rapport au centre du plateau tournant 14' et d'une seule pièce avec ce dernier, par exemple en aluminium, alors que l'entraîneur 44 et ses bras 45 sont par exemple en acier.

Dans la position particulière du plateau tournant 14' sur la figure 4, les axes x-x et X-X sont confondus, mais l'axe x-x est un axe tournant, alors que l'axe X-X est un axe nontournant autour de l'axe Z-Z du rotor. Chaque patin 48 présente ainsi deux faces latérales opposées 50 qui sont planes et parallèles entre elles ainsi qu'aux ailes 46 de la rainure en "U" dans laquelle le patin 48 glisse, et par son ouverture centrale chaque patin 48 est monté rotatif et glissant autour d'un moyeu 51 d'attache du patin 48 sur l'extrémité radiale externe du bras porte-doigt 49. A cet effet, des bagues épaulées 52 anti-frottement sont montées dans l'ouverture centrale du patin 48, et autour d'une bague anti-frottement 53 logée dans le fond d'une rainure en "U" délimitée par une jante annulaire 54 à la périphérie du moyeu 51, qui est centré par sa jante 54 autour de l'extré- mité radiale externe cylindrique du bras porte-doigt 49 et maintenu contre cette extrémité par la tête d'une vis 55 à tige traversant la partie centrale du moyeu 51 et vissée dans cette extrémité du bras 49.

Dans cette variante, la partie sensiblement radiale 45a de chaque bras d'entraîneur 45 peut présenter une structure en "U" ouverte vers le bas, c'est-à-dire vers l'ensemble à plateaux cycliques 13', ou encore une structure caissonnée pour offrir davantage de rigidité.

En fonctionnement, la trajectoire et le comportement des patins 48 sont les suivants : pour le pas cyclique, les deux patins 48 glissent dans les rainures en "U" des parties axiales de bras 45b de l'entraîneur 44 en suivant une portion de trajectoire circulaire alternée (mouvement sinusoïdal) autour d'un second axe diamétral y-y (perpendiculaire à x-x) du plateau tournant 14'. [De même que pour les axes X-X et x-x, Y-Y et y-y sont confondus dans la position particulière du plateau tournant 14' sur la figure 4, mais y-y est un axe tournant alors que Y-Y est nontournant autour de Z-z]. En cas de variation du pas collectif, les deux patins 48 glissent dans les rainures en "U" entre les ailes 46 en suivant une trajectoire rectiligne, parallèle à l'axe Z-Z du rotor, vers le haut (vers le moyeu 1) ou vers le bas (vers la structure et le carter conique 24) suivant le pas collectif désiré.

Pendant ces mouvements, le plateau tournant 14' peut suivre les inclinaisons du plateau non-tournant 16 sans risque de coincement des patins 48 dans les glissières 45b grâce à la rotation du plateau tournant 14' autour de l'axe x-x par rapport aux patins 48.

En variante, comme décrit dans FR 97 12126, chaque doigt 47 peut comprendre l'un respectivement de deux galets coaxiaux roulant chacun dans l'une respectivement des rainures en "U", contre l'une au moins des ailes 46 de la rainure en "U" délimitant la piste d'entraînement correspondante, et autour de l'axe commun des galets, qui est l'axe diamétral x-x du plateau tournant 14'. Pour supprimer tout risque de glissement pendant le changement de pas collectif (trajectoire parallèle à l'axe Z-Z du rotor), chaque galet est de préférence un galet à rotule, comme représenté à plus grande échelle sur la figure 4a de la demande de brevet précitée.

Dans les exemples décrits ci-dessus, les deux colonnes 28 peuvent être considérées comme des pièces d'usure, évitant toute réparation ou tout changement de l'ensemble du carter 24 et du support tubulaire 31. Mais, dans la variante de la figure 7, plus simple à priori mais pas forcément plus pratique en cas d'usure des pièces, les colonnes sont supprimées et remplacées par des cannelures 56 usinées parallèlement à l'axe Z-Z du rotor et dans des parties diamétralement opposées par rapport à cet axe Z-Z, directement dans la face radiale externe du support tubulaire cylindrique 31', qui est coaxial à l'axe Z-Z et solidaire du carter tubulaire 24 fixé à la structure.

Dans cette variante, les deux coulisseaux 33' sont montés coulissants dans les cannelures 56 du support 31', et l'anneau 36 maintient les coulisseaux 33' en position de coopération coulissante avec ces cannelures 56. Cette variante de la figure 7 est intéressante, car le nombre de pièces est réduit par la suppression des colonnes 28, et parce qu'il est facile d'usiner dans le support tubulaire cylindrique 31' des cannelures 56 respectant un excellent parallèlisme avec l'axe de ce support 31', d'où il résulte une simplification de positionnement des pièces, car il est alors plus facile de positionner les cannelures 56 parallèlement à l'axe Z-Z du rotor que des colonnes 28 rapportées sur le support 31, comme dans les exemples précédents. Bien entendu, lorsque les colonnes 28 sont remplacées par des cannelures 56 axiales dans la face externe du support cylindrique 31', en tant que moyens de guidage axial des coulisseaux 33', la ou les glissières de chaque coulisseau 33' dans sa face radiale interne, par rapport à l'axe Z-Z, est d'une forme adaptée à la coopération coulissante avec la ou les cannelures 56 dans laquelle ou lesquelles coulisse chaque coulisseau 33', qui peut, par ailleurs, être analogue aux coulisseaux 33 des exemples précédents et coopérer de la même manière avec l'un de deux patins 38 au sein d'un dispositif à plateaux cycliques 13 ou 13' comme sur les figures 1 et 4 respectivement.

En variante cependant, chaque piste de guidage peut s'étendre non plus sur la face 37 cylindrique en position radiale externe sur la portion de disque cylindrique du coulisseau 33' correspondant, mais sur le fond, en portion de surface cylindrique coaxiale autour de l'axe Y-Y, d'une rainure 37', éventuellement en queue d'aronde, ménagée dans la face 37 radiale externe, et chaque patin 38' peut être retenu coulissant, comme une clavette, dans la rainure 37' correspondante, de sorte à glisser contre la piste de guidage sur le fond de cette rainure, et en étant retenu en rotation autour de l'axe Z-Z du rotor par contact des flancs du patin 38' avec les faces latérales de la rainure 37' dans laquelle ce patin 38' coulisse. Le tourillon 41 correspondant, toujours en saillie radiale vers l'extérieur sur la face radiale externe de chaque patin 38', ressort alors de la rainure 37', et fait saillie radialement vers l'extérieur de la portion de disque du coulisseau 33' correspondant.

Pour le reste, le fonctionnement de ce dispositif et sa coopération avec les plateaux tournant 14 ou 14' et nontournant 16 sont identiques à ce qui a été précédemment décrit, avec pour particularité complémentaire que les coulisseaux 33' sont arrêtés en rotation autour de l'axe Z-Z du rotor par leur montage coulissant dans les cannelures 56 du support cylindrique 31'.

Les cannelures 56, remplaçant les colonnes 28, peuvent aussi ne pas être usinées directement dans la face externe du support cylindrique 31', mais dans la face externe d'un manchon d'usure rapporté autour du support cylindrique 31', et facile à remplacer en cas d'usure, sans avoir à réparer ni changer l'ensemble du carter tubulaire 24 et du support 31'. On comprend que les variantes sans colonne permettent également de réduire encore l'encombrement diamétral du dispositif.

Les dispositifs de commande de pas de l'invention décrits ci-dessus, permettent de réaliser des ensembles mâtmoyeu de rotor principal de moindre encombrement vertical ou axial par rapport aux réalisations connues avec des compas non-tournants de retenue du plateau non-tournant et de structure plus simple et plus rustique, et donc de construction, montage et maintenance plus économiques par rapport aux réalisations connues avec colonnes non-tournantes de retenue en rotation et de guidage en translation et incli naison du plateau non-tournant. En particulier, par rapport à ces dernières réalisations connues, les dispositifs de l'invention comportent moins de pièces, sont plus légers et d'un moindre encombrement radial ou diamétral par rapport à l'axe du rotor.

Claims (21)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de commande du pas des pales (3) d'un rotor de giravion sur lequel chaque pale (3) est, d'une part, entraînée en rotation autour d'un axe de rotation (Z-Z) d'un arbre (2) du rotor par l'intermédiaire d'un moyeu (1) solidaire en rotation de l'arbre (2), et, d'autre part, solidaire en rotation, autour d'un axe longitudinal de changement de pas (A-A) de la pale (3), d'au moins un levier de pas (5c) commandé par une bielle de pas (19) correspondante, reliée à un plateau tournant (14, 14') avec le rotor et appartenant à un ensemble de plateaux cycliques (13, 13') dans lequel le plateau tournant (14, 14') est monté en rotation sur un plateau non-tournant (16), retenu contre toute rotation autour de l'axe (Z-Z) du rotor, les deux plateaux (14, 14' ; 16) étant annulaires, centrés sur l'axe (Z-Z) du rotor et entourant cet axe (Z-Z), et pouvant être translatés parallèlement à l'axe du rotor et inclinés dans toute direction autour de l'axe du rotor, sous l'action d'actionneurs (23) de commande reliant le plateau nontournant (16) à la structure (24) du giravion, pour la commande respectivement du pas collectif et du pas cyclique des pales (3), le plateau non-tournant (16) étant retenu en rotation à l'aide de moyens de guidage axial (28, 56) nontournants autour de l'axe (Z-Z) du rotor, qui sont paral vièles audit axe (Z-Z) du rotor, diamétralement opposés par rapport à cet axe (Z-Z), et reliés à la structure (24), et qui guident les plateaux (14, 14' ; 16) en translation selon l'axe (Z-Z) du rotor à l'aide de deux coulisseaux (33, 33') coulissant le long des moyens de guidage axial (28, 56) et appartenant à une liaison articulée qui relie le plateau non-tournant (16) aux moyens de guidage axial (28, 56) et permet l'inclinaison des plateaux (14, 14' ; 16) dans toute direction autour de l'axe (Z-Z) du rotor par pivotement du plateau non-tournant (16) autour de deux axes diamétraux (X

X, Y-Y) de ce dernier, qui sont perpendiculaires entre eux et dont l'un (Y-Y) reste perpendiculaire à l'axe (Z-Z) du rotor, le pivotement autour d'un premier (X-X) des deux axes de pivotement étant assuré en positions diamétralement opposées sur le plateau non-tournant (16), par deux tourillons (41) tourillonnant dans des alésages radiaux et coaxiaux, caractérisé en ce que chacun des deux coulisseaux (33, 33') comprend des moyens de guidage en rotation (37, 37'), qui guident l'un respectivement de deux organes guidés (38, 38') sur l'une respectivement de deux trajectoires en arcs-decercle symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe (Z

Z) du rotor et concentriques autour du second axe de pivotement (Y-Y), qui est perpendiculaire à l'axe (Z-Z) du rotor, les deux organes guidés (38, 38') étant diamétralement opposés par rapport au centre du plateau non-tournant (16) qui pivote sur chacun des deux organes guidés (38, 38'), autour du premier axe de pivotement (X-X), par l'un respectivement des deux tourillons (41) et l'alésage correspondant, les organes guidés (38, 38') coopérant avec les coulisseaux (33, 33') en étant arrêtés en rotation autour de l'axe (Z-Z) du rotor et guidés en rotation avec le plateau non-tournant (16) autour du second axe de pivotement (Y-Y), chacun sur l'une respectivement des deux trajectoires.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux coulisseaux (33, 33') sont solidaires d'un même anneau (36) rigide, non-tournant autour de l'axe (Z-Z) du rotor et entourant ledit axe (Z-Z), et sur lequel anneau (36) les coulisseaux (33, 33') sont en position diamétralement opposés de sorte que l'anneau (36) se translate avec les coulisseaux (33, 33') le long des moyens de guidage axial (28, 56).

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage en rotation sur chaque coulisseau (33, 33') comprennent l'une respectivement de deux pistes de guidage (37, 37'), symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe (Z-Z) du rotor et concentriques autour du second axe de pivotement (Y-Y), et chaque organe guidé (38, 38') coopère avec le coulisseau (33, 33') correspondant en étant maintenu en contact et guidé sur la piste de guidage (37, 37') correspondante.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque coulisseau (33, 33') comprend une partie en forme sensiblement de portion de disque cylindrique d'axe confondu avec le second axe de pivotement (Y-Y), et chaque piste de guidage (37, 37') est délimitée par une portion de surface cylindrique de même axe (Y-Y) ménagée sur la portion de disque du coulisseau (33, 33') correspondant.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque organe guidé comprend un patin (38, 38') monté glissant sur la piste de guidage (37, 37') de la portion de disque du coulisseau (33, 33') correspondant, et chacun des deux tourillons (41) est en saillie radiale vers l'extérieur, par rapport au centre du plateau non-tournant (16), sur l'un respectivement des deux patins (38, 38') et tourillonne dans l'un respectivement des deux alésages radiaux et coaxiaux ménagés en position diamétralement opposés dans le plateau non-tournant (16).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque piste de guidage s'étend sur le fond d'une rainure (37') ménagée dans une face (37) en position radiale externe, par rapport au second axe de pivotement (Y-Y) de la portion de disque du coulisseau (33') correspondant, et chaque patin (38') est retenu coulissant dans la rainure (37') correspondante de sorte à glisser contre la piste de guidage en étant retenu en rotation autour de l'axe du rotor (Z-Z) par contact de l'un au moins des flancs du patin (38') avec l'une au moins des faces latérales de ladite rainure (37').

7. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que chaque piste de guidage (37) s'étend sur une face en position radiale externe, par rapport au second axe de pivotement (Y-Y), de la portion de disque du coulisseau (33) correspondant.

8. Dispositif selon la revendication 7 telle que rattachée à la revendication 5, caractérisé en ce que chaque patin (38) est en forme de chape chevauchant la portion de disque correspondante et glissant par un fond de chape (39) cylindrique contre la piste de guidage (37) sur la face externe de ladite portion de disque, l'un au moins des deux flancs (40) de la chape assurant la retenue du patin (38) en rotation autour de l'axe du rotor (Z-Z) sur le coulisseau (33) correspondant par contact avec l'une au moins des faces latérales (34) de ladite portion de disque.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux flancs (40) de la chape de chaque patin (38) sont montés à ajustement glissant contre les deux faces latérales (34) de la portion de disque (33) correspondante.

10. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que les deux portions de disque des coulisseaux (33, 33') ont une même dimension transversale constante et sont symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe (Z-Z) du rotor, et chacune en saillie radiale vers l'extérieur des moyens de guidage axial (28, 56), par rapport à l'axe (Z-Z) du rotor.

11. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce qu'une face, en position radiale interne par rapport à l'axe (Z-Z) du rotor, sur la portion de disque de chaque coulisseau (33, 33') présente au moins une glissière (35) montée avec ajustement glissant sur les moyens de guidage axial (28, 56) et avec immobilisation en rotation du coulisseau (33, 33') sur les moyens de guidage axial (28, 56) autour de l'axe (Z-Z) du rotor.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens de guidage axial comprennent au moins deux cannelures (56) usinées parallèlement à l'axe du rotor (Z-Z) et diamétralement opposées par rapport à cet axe (Z-Z) dans la face radiale externe d'un support tubulaire cylindrique (31') coaxial à l'axe (Z-Z) du rotor et solidaire d'un carter tubulaire (24) entourant la base de l'arbre (2) du rotor, et lui-même fixé à la structure, et les coulisseaux (33') sont montés coulissants le long des cannelures (56).

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens de guidage axial comprennent deux colonnes (28) non-tournantes autour de l'axe (Z-Z) du rotor, parallèles à cet axe (Z-Z) et symétriques l'une de l'autre par rapport à cet axe (Z-Z), et chaque coulisseau (33) coulisse le long de l'une respectivement des colonnes (28) qui sont reliées à la structure.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que chaque colonne (28) présente une section transversale en "U" ouverte radialement vers l'intérieur, par rapport à l'axe (Z-Z) du rotor, et chaque coulisseau (33) présente au moins une glissière (35) de section transversale en "U", entre les flancs (34) de laquelle les flancs (28a) de la colonne (28) sont montés à ajustement glissant.

15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que les colonnes (28) sont fixées à la structure par l'intermédiaire de supports (29, 30) de fixation à un carter tubulaire (24, 31), entourant la base de l'arbre (2) du rotor, et lui-meme fixé à ladite structure.

16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le plateau tournant (14) est entraîné en rotation avec le rotor à l'aide d'au moins un compas tournant (25), comprenant au moins deux bras (25a, 25b) articulés l'un sur l'autre et l'un (25a) sur le plateau tournant (14), tandis que l'autre bras (25b) est articulé sur l'ensemble arbre (2)-moyeu (1) du rotor.

17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le plateau tournant (14') est entraîné en rotation avec le rotor à l'aide d'un entralneur (44) comprenant deux pistes rigides (45b) d'entraînement en rotation, s'étendant au moins en partie sensiblement axialement, parallèlement à l1axe (Z-Z) du rotor, diamétralement opposées par rapport audit axe (Z-Z) du rotor et solidaires en rotation de l'un au moins des deux organes que sont le moyeu (1) et l'arbre (2) du rotor, chaque piste (45b) coopérant avec l'un respectivement de deux doigts (47) d'entraînement1 solidaires en rotation du plateau tournant (14') et diamétralement opposés sur ce dernier, l'un des deux éléments coopérants que sont une piste (45b) et un doigt (47) présentant deux ailes (46) entre lesquelles l'autre élément est engagé, de sorte que chaque doigt (47) d'entraînement suive sur la piste (45b) correspondante une trajectoire rectiligne, parallèle à l'axe (Z-Z) du rotor, en cas de variation du pas collectif, et une trajectoire en arc-de-cercle centré sur l'axe (Z-Z) du rotor, en cas de variation du pas cyclique.

18. Dispositif selon la revendication 17, caractérise en ce que chaque piste d'entraînement est délimitée dans une rainure (45b) sensiblement axiale de l'entraîneur (44), et le doigt (47) correspondant est engagé dans la rainure (45b).

19. Dispositif selon la revendication 18, caractê- risé en ce que chaque rainure est formée dans une partie sensiblement axiale (45b) ayant une section transversale en "U" de l'un respectivement de deux bras rigides (45) d'entraînement, et le doigt (47) correspondant est engagé entre les deux ailes (46) de la rainure en "U" dudit bras (45).

20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que ladite rainure en "U" (45b) est ouverte radialement vers l'axe (Z-Z) du rotor, et chaque doigt (47) est en saillie vers l'extérieur du plateau tournant (14'), radialement par rapport au centre dudit plateau tournant (14').

21. Dispositif selon l'une des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que l'un au moins des doigts (47) comprend au moins un patin (48) et/ou au moins un galet respectivement glissant et/ou roulant contre llune au moins des deux ailes (46) de la rainure en "U" délimitant la piste d ' entraînement correspondante (45b).