FR3060069A1 - Bielle amortissante convertible en bielle rigide - Google Patents

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Abstract

La présente invention consiste à convertir une bielle amortissante en bielle rigide en cas de vibrations anormale. La bielle amortissante comprend un corps (10) présentant une cavité (12) et une tige (8) à l'intérieur de ladite cavité, la bielle comprenant une chape (22) associée au corps (10) et permettant la fixation à un élément. La tige peut se déplacer à l'intérieur du corps ou le corps autour de la tige. La bielle comporte des moyens (38) d'immobilisation de la tige par rapport à la chape (22) comprenant au moins un crochet (52) et au moins une excavation (66), respectivement portés par deux pièces de la bielle susceptibles de se déplacer l'une vers l'autre et de forme telle que avec le déplacement des pièces longitudinalement l'une par rapport à l'autre, le crochet entrainé dans l'excavation en correspondance immobilise la tige par rapport à la chape.

Description

DOMAINE TECHNIQUE
Dans le cadre du montage d’équipements dans une structure, des vibrations peuvent être produites par l’équipement proprement dit. Ainsi par exemple de nombreux équipements dans les aéronefs comme les moteurs, pompes, compresseurs, système de refroidissement tel que celui appelé VCRU (en anglais Vapor Cycle Réfrigération Unit)... génèrent des vibrations. Or des bielles rigides en assurant la transmission des efforts de l’équipement vers la structure, transmettent également les vibrations générées par l’équipement. II se peut aussi que ce soit les vibrations de la structure engendrée du fait de se trouver dans un milieu vibratoire qui soient transmises à l’équipement associé par l’intermédiaire de la bielle rigide.
TECHNIQUE ANTERIEURE
Comme montré dans le brevet FR2952150 déposé par le présent demandeur, la bielle intègre des moyens aptes à filtrer les vibrations ; une bielle de ce type sera appelé dans la suite de la description une bielle amortissante du fait qu’elle soit susceptible d’amortir les vibrations. La bielle amortissante comprend une bielle primaire et une bielle secondaire comportant chacune des chapes d’extrémité. Dans l’espace intercalaire est agencé au moins un élément de liaison de forme torique réalisé dans un matériau élastomère de manière à se déformer et filtrer des composantes vibratoires.
Cependant il se peut que des efforts transmis par la bielle soient plus importants parce que provenant par exemple d’une défaillance provoquant un niveau de vibration anormal. Dans ce cas, l’amplitude de mouvement relatif autorisé par la bielle est dépassée et la bielle n’assure plus la filtration des vibrations. En revanche, le déplacement le long de l’axe longitudinal d’une direction à l’autre est toujours autorisé par l’intermédiaire des jeux prévus au niveau des alésages en extrémité de bielles et de l’élément de liaison en matériau déformable. Dans ces cas considérés comme anormaux, les efforts étant fortement augmentés, la résistance de la bielle est éprouvée.
La présente invention a pour but de proposer une bielle amortissante permettant d’améliorer ses propriétés de résistance dans des cas de vibrations excessives.
EXPOSE DE l’INVENTION
Pour ce faire, la présente invention propose une bielle amortissante comprenant un corps présentant une cavité et une tige à l’intérieur de ladite cavité, la bielle comprenant une chape associée au corps et permettant la fixation à un élément et présentant au moins partiellement une forme de manchon, le corps étant pourvus de deux alésages et la tige d’un alésage, traversés et maintenus par un axe de fixation, les alésages ou présentant une dimension longitudinale supérieure à la dimension longitudinale de l’axe et les autres alésages respectivement ou une dimension ajustée de manière à permettre le déplacement de la tige à l’intérieur du corps ou du corps autour de la tige, le corps étant lié à la tige par un élément amortisseur, caractérisé en ce qu’elle comporte des moyens d’immobilisation de la tige par rapport à la chape comprenant au moins un crochet et au moins une excavation, respectivement portés par deux pièces de la bielle susceptibles de se déplacer l’une vers l’autre et de forme telle que avec le déplacement des pièces longitudinalement l’une par rapport à l’autre, le crochet entraîné dans l’excavation en correspondance immobilise la tige par rapport à la chape
La bielle amortissante présente au moins l’une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison.
Un bloc élastique est placé à l’intérieur de la chape contre une partie de la tige.
Le bloc est constitué d’un matériau élastique tel qu’il ne se déforme que sous un effort déterminé appliqué par la tige.
La chape est indépendante du corps et constitue l’une des pièces qui porte le ou les crochets et, la ou les excavations correspondantes étant pratiquées au niveau du corps, l’autre pièce susceptible de se déplacer longitudinalement par rapport à la chape, des alésages étant prévus dans la chape pour le passage de l’axe, de dimension longitudinale supérieure à l’alésage.
Au moins un crochet dont l’extrémité recourbée dépasse par rapport à la surface extérieure de la chape est fixé de manière articulée à l’intérieur de la chape et maintenu par un jonc élastique entourant la chape et le crochet et tel qu’il exerce un effort sur le crochet permettant de le faire pivoter radialement vers l’intérieur de la chape le long d’une rainure prévue dans celle-ci.
La chape comprend une gorge pratiquée dans le crochet de taille adaptée pour recevoir le jonc.
La chape comprend une partie tubulaire de diamètre externe inférieur au diamètre interne du corps et de diamètre interne supérieur au diamètre externe de la partie de la tige de manière que la partie puisse s’intercaler entre le corps et la tige de manière à autoriser un déplacement longitudinal de ces derniers par rapport à chape.
La chape est d’une seule pièce avec le corps et constitue la première pièce comportant une excavation associée avec au moins un crochet porté par la tige constituant la deuxième pièce susceptible de se déplacer longitudinalement par rapport à la chape.
Une bague élastique fendue délimitant entre des fentes des crochets est fixé à l’intérieur de la chape à la tige autour de la partie de celle-ci.
La présente invention concerne également l’aéronef comprenant un équipement et une structure porteuse lié par une bielle amortissante présentant au moins l’une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre de la bielle selon l’invention, donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins ci-annexés dans lesquels :
• la figure 1 représente une vue schématique simplifiée en plan de la bielle amortissante installée entre une structure et un équipement ;
• la figure 2 représente une vue en coupe schématique de la bielle amortissante selon un plan passant par l’axe de la bielle selon une forme de réalisation de l’invention ;
• la figure 3 représente une vue schématique simplifiée de la bielle vue selon la flèche F représentée sur la figure 2 et mettant en évidence un jonc élastique de maintien du système d’immobilisation de la bielle en mode rigide ;
• la figure 4 représente une vue en coupe schématique de la bielle amortissante selon un plan passant par l’axe de la bielle selon une autre forme de réalisation de l’invention ;
• la figure 5 représente une vue schématique simplifiée de la bielle vue selon la flèche F représentée sur la figure 4 et mettant en évidence une bague fendue du système d’immobilisation de la bielle en mode rigide ;
• la figure 6 représente une vue schématique simplifiée en coupe agrandie d’une partie du système d’immobilisation des figures 2 et 3 rendu réversible ;
• la figure 7 représente une vue schématique simplifiée en coupe selon l’axe Y-Y de la figure 6 ;
• la figure 8 représente une vue en perspective d’une forme de réalisation de la cale du système d’immobilisation représentée sur les figures 6 et 7 ;
• la figure 9 représente une vue en perspective d’une autre forme de réalisation de la cale du système d’immobilisation représentée sur les figures 6 et 7.
MANIERE DE REALISER L’INVENTION
Comme le montre la figure 1, la présente invention se rapporte à une bielle 1 utilisé pour le montage d’un équipement 4 sur une structure 6 porteuse dans un environnement vibratoire. On utilisera le terme « élément » pour désigner de manière générique l’équipement, la structure porteuse ou tout autre objet sur lequel chacune des extrémités de la bielle est fixée. Les applications de la bielle décrite sont multiples et variées. A titre d’exemple, l’installation d’équipements sur aéronef est une application possible. En effet, l’aéronef offre un environnement présentant de multiples types de vibrations. Ainsi par exemple de nombreux équipements 4 sont articulés à la structure 6 de l’aéronef notamment par l’intermédiaire de bielles 1 comme les trains d’atterrissage, les mâts moteur, le plancher, le caisson de voilure... Or les vibrations dans un aéronef sont sources de nuisances pour les passagers du fait des effets physiques et sonores produits. II est donc connu de recourir à des bielles 1 amortissantes permettant de filtrer des vibrations considérées comme normales. Des vibrations sont dites normales lorsqu’elles surviennent dans une configuration de fonctionnement normal à savoir sans défaillance ou événement inattendu.
La bielle 1 amortissante comporte une tige 8 et un corps 10 coaxial autour d’un axe longitudinal X-X. Le corps est au moins partiellement creux de manière à présenter une cavité 12 à l’intérieur de laquelle la tige 8 est susceptible d’être disposée de manière que la tige 8 puisse se déplacer dans la direction de l’axe XX à l’intérieur du corps 10 ou que le corps 10 puisse se déplacer dans la direction de l’axe X-X autour de la tige 8. La tige 8 elle peut être pleine ou creuse ou présenter une forme complexe présentant des parties pleines et creuses.
Dans les formes de réalisation illustrées sur les figures 2 à 5, le corps 10 et la tige 8 sont cylindriques de section circulaire. Le corps 10 creux présente un diamètre interne d1 supérieur aux diamètres des différentes parties de la tige pour permettre le déplacement de la tige à l’intérieur du corps ou du corps autour de la tige, comme ceux par exemple désignés par les références d2, d3 représentés sur les figures.
Le corps 10 présente deux alésages traversant respectivement 14, 15 diamétralement opposés (figures 2 et 4). La tige 8 présente un alésage traversant 16 (figures 2 et 4). Les alésages 14, 15, 16 du corps et de la tige sont mis en correspondance pour le passage d’un axe 20 de fixation. La bielle 1 comporte une chape 22 pour fixer la bielle à un élément sous la forme, dans l’exemple d’application cité plus haut, d’un équipement 4 ou d’une structure 6 porteuse. La chape 22 présente au moins partiellement une forme de manchon.
Selon la forme de réalisation illustrée sur la figure 2, la chape 22 est indépendante du corps 10. La chape 22 est pourvue de deux alésages 18, 19 diamétralement opposés mis en correspondance avec les alésages 14, 15 du corps et 16 de la tige. Le corps 10, la tige 8 et la chape 22 sont associés à l’aide de l’axe 20. Le diamètre des alésages 14, 15 pratiqués dans le corps 10 sont ajustés à celui de l’axe 20 pour que l’axe puisse s’insérer dans les alésages 14, 15 et maintenir le corps 10 rigidement. Les alésages 18, 19 pratiqués dans la chape 22 présente une dimension longitudinale et en l’espèce au vu de la section circulaire de l’axe et des alésages, un diamètre supérieur à ceux 14, 15 du corps 10 et de ce fait supérieur au diamètre de l’axe 20. De cette manière, une fois l’axe 20 installé, le corps peut se déplacer le long de l’axe longitudinal X-X sur une amplitude déterminée par le diamètre des alésages 18, 19. Le déplacement longitudinal du corps est stoppé dans un sens comme dans l’autre par la venue en butée de l’axe 20 de fixation contre les bords des alésages 18, 19 de la chape 22. Par ailleurs, l’alésage 16 pratiqué dans la tige 8 présente une dimension longitudinale et en l’espèce au vu de la section circulaire de l’axe et des alésages, un diamètre supérieur à ceux 14, 15 du corps 10 et de ce fait supérieur au diamètre de l’axe 20. De cette manière, une fois l’axe 20 installé, le corps peut se déplacer le long de l’axe longitudinal X-X sur une amplitude déterminée par le diamètre de l’alésage 16. Comme la dimension longitudinale, soit ici le diamètre, des alésages 18, 19 est plus importante que celle, soit ici celui, de l’alésage 16, lorsque le déplacement du corps 10 entraine l’axe en butée contre les bords de l’alésage 16 de la tige 8, la tige est ensuite entrainée en translation avec le corps 10. Le déplacement de l’ensemble formé par le corps et la tige est stoppé ensuite par les bords des alésages 18, 19.
Selon la forme de réalisation illustrée sur la figure 4, la dimension longitudinale soit en l’espèce le diamètre de l’alésage 16 pratiqué dans la tige 8 est ajusté à celle ou en l’espèce celui de l’axe 20 pour que l’axe puisse s’insérer dans l’alésage 16 et maintenir la tige 8 rigidement. Les alésages 14, 15 pratiqués dans le corps présente une dimension longitudinale soit en l’espèce un diamètre supérieur à celle, en l’espèce celui, de la tige 8 et de ce fait supérieur au diamètre de l’axe 20. Du fait de présenter un diamètre supérieur à l’axe 20, deux rondelles 24, 26 de friction sont prévues de part et d’autre du corps 10. Les rondelles 24, 26 ont un diamètre externe supérieur au diamètre des alésages 14, 15 de manière à offrir un support aux éléments prévus pour bloquer et maintenir l’axe 20 en place. Dans la forme de réalisation illustrée, les éléments de maintien sont d’un côté du corps, la tête 28 de l’axe 20 et de l’autre, une bague élastique 30. L’orifice central de la rondelle a dans ce cas une forme oblongue pour ne permettre qu’un déplacement longitudinal de l’axe 20. De cette manière, une fois l’axe 20 installé, la tige 8 peut se déplacer le long de l’axe longitudinal X-X sur une amplitude déterminée par le diamètre des alésages 14,15. Le déplacement longitudinal de la tige est stoppé dans un sens comme dans l’autre par la venue en butée de l’axe 20 de fixation contre les bords des alésages 14, 15 du corps.
Pour éviter la transmission des vibrations, et dans le cas illustré de la structure 6 à l’équipement 4 ou inversement, la bielle 1 est pourvu d’un élément 34 amortisseur. L’élément 34 est intercalé dans un espace 36 libre de la cavité 12 entre la tige 8 et le corps 10 et fixé à ces derniers par tout type de moyen connu, à savoir par collage, fixation par rivets, emboîtement ... L’élément 34 comprend au moins une partie en matériau déformable élastique, par exemple en caoutchouc ou en matière plastique. L’élément 34 présente tout type de forme et dans l’exemple illustré, l’élément 34 a une forme d’anneau dont la surface externe est accolée et fixée au corps 10 et dont la surface interne est accolée et fixée à la tige 8.
L’élément 34 amortisseur permet d’absorber les très légers mouvements de l’élément comme par exemple de la structure 6 porteuse et/ou de l’équipement 4 dus aux vibrations et plus particulièrement les déplacements longitudinaux de la tige par rapport au corps ou inversement par interposition entre ceux-ci. La bielle 1 est dite amortissante.
Cependant, dans un aéronef, peuvent survenir des situations peu fréquentes dans lesquelles les vibrations atteignent une intensité telle qu’il n’est plus possible de les amortir. Par exemple, l’endommagement accidentel d’une partie tournante d’un moteur peut nécessiter l’arrêt du moteur concerné. Par l’effet du vent, le moteur continue cependant à tourner et il apparaît un balourd moteur. Le balourd moteur est source de vibrations d’une importante intensité. Selon un autre exemple de situation, une qualité mauvaise du sol peut créer des vibrations notables lors du roulage de l’aéronef.
Les mouvements de la bielle provoqués par des vibrations d’une importance telle qu’elles sont qualifiées d’anormales sollicitent sa structure et éprouve sa résistance. La bielle 1 n’est plus capable d’absorber des amplitudes de mouvement excessives. Pour éviter de telles sollicitations, la bielle 1 amortissante est pourvu de moyens permettant de la rendre rigide lorsque l’effort exercé sur la bielle atteint un seuil déterminé. Plus précisément, la bielle 1 amortissante est pourvue d’un système 38 d’immobilisation en translation de la tige par rapport à la chape ou inversement permettant ainsi de rendre la bielle rigide. Du fait de sa rigidité, la transmission des efforts par la bielle 1 est accrue ce qui améliore sa résistance. La bielle 1 perd ses propriétés élastiques qui permettaient de filtrer des vibrations dites normales pour gagner en résistance aux efforts élevés engendrés par des vibrations dites anormales.
Le système 38 d’immobilisation ne doit être actionné que lorsque l’effort exercé sur la bielle est tel qu’une amplitude A de déplacement déterminée est atteinte. Le système 38 d’immobilisation peut se présenter sous tout type de forme à savoir crochet, billes ... permettant le blocage de la tige 8 en translation par rapport à la chape 22 ou inversement, lorsque l’amplitude A est atteinte.
Les figures 2 et 3 présentent une première forme de réalisation possible d’un système 38 d’immobilisation de la bielle amortissante.
La tige 8 présente deux portions 8a et 8b de diamètres différents. Elles pourraient comporter plus de deux portions de diamètres différents. La portion 8a extrémale de diamètre le plus important est renforcée compte-tenu du passage de l’axe 20 de fixation.
La chape 22 présente une forme complexe permettant d’assurer la liaison avec un élément tel qu’un équipement ou une structure porteuse et de recevoir une partie du système 38 d’immobilisation. La chape 22 est composé de trois parties : une partie 22a extrémale du côté du corps 10, une partie 22b extrémale opposée à la partie 22a, une partie 22c intermédiaire comprise entre les parties 22a et 22b.
La chape 22 présente à l’une de ses extrémités 22a, celle destinée à venir en liaison avec le corps 10 et la tige 8 une forme tubulaire de section circulaire de diamètre externe réduit. Le diamètre externe de l’extrémité 22a de la chape 22 est légèrement inférieur au diamètre interne du corps 10 et tel que la surface externe de la partie 22a de la chape puisse être accolée à la surface interne du corps 10 tout en permettant le déplacement de la chape par rapport au corps. Le diamètre interne de l’extrémité 22a de la chape 22 est supérieur au diamètre externe de la partie 8a de la tige 8 et tel que la surface interne de l’extrémité 22a de la chape puisse être accolée à la surface externe de la partie 8a de la tige tout en permettant le déplacement de la tige par rapport à la chape.
Ainsi, la chape 22 s’insère entre le corps 10 et la partie 8a de la tige 8 et permet notamment d’assurer le guidage du déplacement du corps 10 autour de la tige 8 et plus précisément le long de l’axe X-X longitudinal. La chape 22 est retenue à l’intérieur du corps à l’aide de l’axe 20 de fixation.
Du fait de s’intercaler entre le corps 10 et la tige 8, la chape 22 assure une fonction de centrage et guidage dans le déplacement du corps 10 autour de la tige 8.
Les alésages 18, 19 prévus au niveau de la chape 22 permettent un débattement longitudinal de l’axe.
Le diamètre externe des parties 22c et 22b de la chape 22, au moins partiellement, est identique au diamètre externe du corps 10 de manière à offrir une surface externe globale de la bielle continue en particulier dans la zone de jonction entre la chape 22 et le corps 10. La partie 22b de la chape 22 présente au moins partiellement un diamètre externe évolutif se réduisant dans la direction de l’extrémité de la bielle pour présenter par exemple une surface externe de forme tronconique.
La portion extrémale 22b de la chape opposée à celle 22a intercalée entre le corps et la tige comprend deux zones 40, 42 internes cylindriques contiguës et coaxiales de section circulaire de diamètre différent : une zone 40 débouchant à l’une des extrémités de la bielle dont le diamètre est adapté à un bras 44 pour assurer une fixation avec celui-ci par vissage et une zone 42 débouchant de l’autre côté de la chape de diamètre supérieur au diamètre de la zone 40, la transition entre les deux zones étant située au niveau de la partie 22b. Le bras 44 pourrait être d’une seule pièce avec la chape 22 ou fixée à celle-ci par d’autres moyens. Le bras 44 permet d’assurer la liaison avec l’élément et par exemple l’équipement ou la structure porteuse.
Selon la forme de réalisation de la figure 2, la bielle comprend un bloc 46 cylindrique de section circulaire en matériau élastique inséré à l’intérieur de la chape 22. Dans l’exemple illustré, le diamètre externe varie continûment longitudinalement de manière à présenter un rétrécissement central : le diamètre du bloc décroit de manière symétrique depuis les deux faces 48, 50 transversales extrémales jusqu’à une section centrale de symétrie. Le bloc 46 pourrait être alternativement constitué d’un ressort, de rondelles élastiques de type rondelles Belleville ou autres. Le diamètre maximal du bloc 46 central correspond au diamètre interne de la zone 42 de la chape, légèrement inférieur de manière à s’insérer à l’intérieur de celle-ci. L’une des faces 48 transversale du bloc 46 jouxte la zone 40 de la chape et ne peut s’y insérer du fait du diamètre inférieur de cette zone. L’autre face 50 transversale opposée à la face 48 vient s’accoler à l’extrémité de la tige 8 lorsque la chape est installée sur le corps 10. Le matériau du bloc 46 présente un coefficient de raideur tel qu’il ne se déforme qu’à partir d’un certain seuil d’effort exercé sur celui-ci. Ainsi sous l’effet de vibrations anormales, le corps 10 exerce un effort sur la tige 8 par l’intermédiaire de l’axe 20 supérieur à un seuil tel que le matériau du bloc 46 se déforme sous l’effort exercé par la tige 8 entraînée par le corps 10, et le corps 10 et la tige 8 se déplacent alors par rapport à la chape 22 selon l’axe X-X longitudinal.
Le système d’immobilisation 38 comporte au moins un crochet 52 extérieur associé de manière articulée en rotation par l’une de ses extrémités à la chape 22. L’axe 54 d’articulation est positionné à l’intérieur de la chape. Une rainure 56 est prévue dans la chape 22 pour le passage du crochet à l’intérieur de ce dernier lorsque le crochet pivote. Le crochet 52 présente une extrémité 58 élargie au niveau de laquelle l’axe 54 d’articulation en rotation est prévu et une autre extrémité 60 recourbée formant crochet à l’opposé de l’extrémité 58 élargie. Un jonc 62 élastique de retenue encercle la chape 22 en passant au-dessus du crochet 52. Une gorge 64 est prévue au niveau de la face externe du crochet 52 de dimension correspondante à celle du jonc 62. Le jonc 62 est maintenu en position sur le crochet par la gorge 64 dans laquelle il s’insère. Le jonc 62 est constitué d’un matériau élastique. Les dimensions du jonc 62 sont choisies de manière à permettre au jonc 62 une fois installée dans la gorge 64 de maintenir l’extrémité 60 recourbée du crochet 52 contre le corps 10 et pousser le crochet 52 dans une direction radiale vers la chape 22.
Lorsque l’effort exercée sur la bielle est tel que le matériau du bloc 46 se comprime et que le corps 10 se déplace autour de la chape 22, l’extrémité 60 recourbée du crochet 52 glisse le long de la surface externe du corps jusqu’à venir en correspondance avec une cavité, fente ou tout autre type d’excavation 66 prévu au niveau de la face externe du corps. Lorsque l’extrémité 60 recourbée du crochet arrive à la même hauteur que l’excavation 66 réalisée dans le corps, le crochet pivote dans la rainure 56 vers l’intérieur de la chape et l’extrémité 60 recourbée s’insère dans l’excavation 66 du corps 10 de profil adapté pour recevoir l’extrémité 60.
La dimension longitudinale du bloc 46 détermine la distance entre l’extrémité 60 recourbée du crochet et le corps et donc l’amplitude A de déplacement. En changeant le bloc 46 à l’intérieur de la bielle, on peut modifier l’amplitude A de déplacement suivant l’utilisation faite de la bielle 1.
Dans la forme de réalisation des figures 2 et 3, la chape 22 est pourvue de trois crochets 52 répartis à équidistance autour de la chape 22.
La bielle 1 selon la forme de réalisation illustrée sur les figures 2 et 3 fonctionne de la manière suivante :
Lorsque la bielle est soumise à des vibrations anormales, le bloc 46 se comprime sous l’effort exercé par la tige 8. Les dimensions des alésages 18 et 19 de la chape autorisent le déplacement longitudinal du corps autour de la partie 22a de la chape. L’extrémité recourbée de chacun des crochets 52 se rapproche des excavations 66 correspondants. Lorsque l’extrémité recourbée de chacun des crochets arrive à hauteur des excavations 66 correspondants, le jonc 62 élastique entraine l’extrémité recourbée de chacun des crochets à l’intérieur des excavations 66: le corps est bloqué alors en translation. La bielle se transforme en bielle rigide car il n’y a plus de mouvement possible du corps autour de la tige. Le système d’immobilisation est irréversible sauf à intervenir manuellement sur la bielle.
Selon une forme de réalisation représentée sur les figures 6 à 9, le système d’immobilisation peut être rendu réversible à l’aide de cales 67. Comme le montrent les figures 6 et 7, une cale est insérée entre chaque crochet 52 et le corps 10 à l’intérieur du crochet. Ainsi lorsque l’extrémité recourbée de chacun des crochets s’insère dans les excavations 66, les cales 67 permettent de retirer le crochet du corps 10. Comme le montrent les figures 8 et 9, la forme de la cale 67 peut être variée. Sur la figure 8, la cale est de forme tronconique. Sur la figure
9, la cale présente deux faces parallèles rectangulaires opposées reliées par deux faces latérales opposées rectangulaires et deux faces latérales opposées en forme de trapèzes.
Les figures 4 et 5 présentent une autre forme de réalisation possible du système 38 d’immobilisation.
La tige 8 présente deux portions 8a, 8b de diamètres différents. Dans cette forme de réalisation, une portion extrémale 8c supplémentaire est prévue. La portion 8a de diamètre le plus important, renforcée compte-tenu du passage de l’axe 20 de fixation, devient dans cette forme de réalisation une portion intermédiaire entre les portions 8b et 8c. La portion 8c extrémale présente un diamètre inférieur à celui de la portion 8a intermédiaire.
La chape 22 permettant d’assurer la liaison avec un élément tel qu’un équipement ou une structure porteuse est faite d’une seule pièce avec le corps
10. La chape 22 désigne dans ce cas l’extrémité du corps 10 au-delà des alésages 14, 15 dans la direction de l’axe X-X.
La chape 22 comprend deux zones internes 68, 70 tubulaires contiguës et coaxiales de section circulaire de diamètre interne différent : une zone 68 débouchant d’un côté de la bielle dont le diamètre est adapté à un bras 72 pour assurer une fixation avec celui-ci par vissage et une zone 70 de diamètre supérieur au diamètre de la zone 68. Le bras 72 pourrait être d’une seule pièce avec la chape 22 ou fixée à celle-ci par tout type de moyens. Le bras 72 permet d’assurer la liaison avec l’élément.
Selon la forme de réalisation de la figure 4, la bielle comprend un bloc 74 de forme annulaire en matériau élastique inséré à l’intérieur du corps 10 dans la zone 70 de la chape 22. Le diamètre externe de l’anneau varie continûment longitudinalement de manière à présenter un rétrécissement central. Selon d’autres formes de réalisation possibles, le bloc pourrait être constitué d’un ressort, de rondelles élastiques ou autres. Le diamètre externe du bloc 74 correspond au diamètre interne de la zone 70 de la chape, légèrement inférieur de manière à s’insérer à l’intérieur de celle-ci. Le diamètre interne du bloc 74 correspond au diamètre externe de la portion 8c extrémale de la tige. L’une des faces transversale 76 du bloc 74 jouxte la zone 68 de la chape et ne peut s’y insérer du fait du diamètre inférieur de la zone 68. L’autre face 78 transversale opposée à la face 76 vient s’accoler contre la surface libre de l’extrémité de la portion 8a de la tige 8, à savoir la surface annulaire se trouvant à la périphérie de la section de liaison entre les portions 8a et 8c de la tige. Le bloc 74 entoure et est accolé contre la surface externe de la portion 8c extrémale de la tige 8. Le diamètre externe de la portion 8c de la tige 8 est légèrement inférieur au diamètre interne du bloc 74 de manière que le bloc 74 enveloppe la portion 8c. La portion 8c permet donc le maintien en place du bloc 74 à l’intérieur de la chape 22. Le matériau du bloc 74 présente un coefficient de raideur tel qu’il ne se déforme qu’à partir d’un certain effort exercé sur celui-ci. Ainsi sous l’effet de vibrations anormales, la tige 8 exerce un effort sur le bloc 74 supérieur à un seuil tel que le matériau du bloc 74 se déforme sous l’effort exercé par la tige 8, et la tige 8 glisse alors à l’intérieur du corps 10 selon l’axe X-X longitudinal.
Dans cette forme de réalisation, les alésages 14, 15 prévus au niveau du corps 22 permettent un débattement longitudinal de l’axe, et un léger mouvement de la tige par rapport au corps.
Le système d’immobilisation 38 comporte une bague 80 fendue, au moins partiellement élastique, intérieure à la chape 22 et au corps 10. La bague 80 de forme cylindrique de section circulaire présente une partie 82 pleine et une partie élastique fendue. La partie pleine présente un diamètre inférieur au diamètre interne du corps 10 et supérieur au diamètre externe de la tige 8 et plus précisément de la partie 8a intermédiaire. La partie 82 s’intercale et se trouve maintenu entre le corps et la tige, longitudinalement au niveau des alésages 14 et 15 du corps 10. La partie 82 pleine de la bague 80 présente deux alésages 86, 88 diamétralement opposés de diamètre correspondant au diamètre de l’axe 20 de fixation de manière que l’axe traverse la bague 80. L’axe 20 de fixation traverse le corps 10, la bague 80 et la tige 8. La partie 84 fendue présente une succession de fentes 90 parallèles longitudinales formant entre chaque fente des crochets 92 élastiques d’extrémité 94 recourbée vers l’extérieur de la bague.
La bague au moins au niveau de la partie 84 fendue est constituée d’un matériau élastique permettant à l’extrémité 94 recourbée des crochets 92 d’être poussée radialement vers l’intérieur de la chape, par la paroi interne de celle-ci. De ce fait, la tige 8 présente au droit des crochets 92 un rétrécissement permettant de les loger à l’intérieur de la chape 22. Lorsque l’effort contre la bielle est tel que le matériau du bloc 74 se comprime et que la tige 8 se déplace longitudinalement à l’intérieur de la chape 22, l’extrémité 94 recourbée des crochets 92 glisse le long de la surface interne du corps jusqu’à venir en correspondance avec une cavité, fente ou tout autre type d’excavation 96 réalisée sur tout le périmètre de la face interne de la chape. Lorsque l’extrémité 94 recourbée des crochets arrive à la même hauteur que l’excavation 96 réalisée dans la chape 22, l’extrémité 94 recourbée s’insère dans l’excavation 96 de profil adapté pour recevoir l’extrémité 94. Une ouverture 98 traversante est pratiquée dans la chape 22 située longitudinalement au niveau de l’excavation 96 pour permettre le passage d’un outil tel qu’une aiguille.
La dimension longitudinale du bloc 74 détermine la distance entre l’extrémité 94 recourbée du crochet et l’excavation 96 de la chape, soit l’amplitude A de déplacement. En changeant le bloc 74 à l’intérieur de la bielle, on peut modifier l’amplitude A de déplacement suivant l’utilisation faite de la bielle 1.
La bielle 1 selon la forme de réalisation illustrée sur les figures 4 et 5 fonctionne de la manière suivante :
Lorsque la bielle est soumise à des vibrations anormales, le bloc 74 se comprime sous l’effort exercé par la tige 8. Les dimensions de l’alésage 14 du corps 10 autorisent le déplacement longitudinal de la tige à l’intérieur du corps et de la chape. L’extrémité recourbée de chacun des crochets se rapproche des excavations 96 correspondantes. Lorsque l’extrémité recourbée de chacun des crochets arrive à hauteur des excavations 66 correspondantes, l’extrémité 94 recourbée de chacun des crochets s’insère à l’intérieur des excavations 96: la tige est bloquée alors en translation par rapport à la chape et au corps. La bielle se transforme en bielle rigide car il n’y a plus de mouvement possible de la tige à l’intérieur du corps. Contrairement à la forme de réalisation précédente, le système d’immobilisation est réversible : en insérant une aiguille porté par un outillage spécifique dans l’ouverture 98, l’aiguille repousse l’extrémité 94 recourbée des crochets vers l’intérieur du corps hors de l’excavation 96. L’outillage permet de faire correspondre en même temps l’ensemble des aiguilles avec les ouvertures 98.
Les applications d’une telle bielle sont multiples. A titre illustratif, dans un aéronef, de nombreuses bielles rigides permettent la fixation d’équipements à une structure porteuse de l’aéronef et par exemple le fuselage. Le remplacement de telles bielles rigides par des bielles amortissantes convertibles permet non seulement de filtrer les légères vibrations en mode normal à l’aide de sa fonction amortissante mais également d’améliorer la résistance en fatigue suite à l’apparition de vibrations excessives grâce au système de conversion de bielle amortissante en bielle rigide.
Comme vu précédemment, la présente invention ne se limite pas au domaine aéronautique. La bielle 1 pourrait être utilisée dans bien d’autres domaines techniques dans lesquels il est intéressant de disposer d’une bielle présentant les avantages précités.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1 -Bielle amortissante comprenant un corps (10) présentant une cavité (12) et une tige (8) à l’intérieur de ladite cavité, la bielle comprenant une chape (22) associée au corps (10) et permettant la fixation à un élément et présentant au moins partiellement une forme de manchon, le corps (10) étant pourvus de deux alésages (14, 15) et la tige d’un alésage (16), traversés et maintenus par un axe (20) de fixation, les alésages (14, 15) ou (16) présentant une dimension longitudinale supérieure à la dimension longitudinale de l’axe et les autres alésages respectivement (16) ou (14, 15) une dimension ajustée de manière à permettre le déplacement de la tige à l’intérieur du corps ou du corps autour de la tige, le corps (10) étant lié à la tige (8) par un élément amortisseur (34), caractérisé en ce qu’elle comporte des moyens (38) d’immobilisation de la tige par rapport à la chape (22) comprenant au moins un crochet (52, 92) et au moins une excavation (66, 96), respectivement portés par deux pièces de la bielle susceptibles de se déplacer l’une vers l’autre et de forme telle que avec le déplacement des pièces longitudinalement l’une par rapport à l’autre, le crochet entraîné dans l’excavation en correspondance immobilise la tige par rapport à la chape.
  2. 2 - Bielle selon la revendication 1, caractérisé en ce que qu’un bloc élastique (46, 74) est placé à l’intérieur de la chape (22) contre une partie (8a, 8c) de la tige.
  3. 3 - Bielle selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bloc (46, 74) est constitué d’un matériau élastique tel qu’il ne se déforme que sous un effort déterminé appliqué par la tige (8).
  4. 4 - Bielle selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chape (22) est indépendante du corps (10) et constitue l’une des pièces qui porte le ou les crochets et, la ou les excavations (66) correspondantes étant pratiquées au niveau du corps (10), l’autre pièce susceptible de se déplacer longitudinalement par rapport à la chape, des alésages (18, 19) étant prévus dans la chape pour le passage de l’axe (20), de dimension longitudinale supérieure à l’alésage (16).
  5. 5 - Bielle selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’au moins un crochet dont l’extrémité recourbée dépasse par rapport à la surface extérieure de la chape est fixé de manière articulée à l’intérieur de la chape (22) et maintenu par un jonc (62) élastique entourant la chape et le crochet et tel qu’il exerce un
    10 effort sur le crochet permettant de le faire pivoter radialement vers l’intérieur de la chape (22) le long d’une rainure prévue dans celle-ci.
  6. 6 - Bielle selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chape comprend une gorge (64) pratiquée dans le crochet de taille adaptée pour
    15 recevoir le jonc (62).
  7. 7 - Bielle selon l’une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la chape comprend une partie (22a) tubulaire de diamètre externe inférieur au diamètre interne du corps et de diamètre interne supérieur au diamètre externe de
    20 la partie (8a) de la tige de manière que la partie (22a) puisse s’intercaler entre le corps et la tige de manière à autoriser un déplacement longitudinal de ces derniers par rapport à chape.
  8. 8 - Bielle selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en la chape
    25 (22) est d’une seule pièce avec le corps (10) et constitue la première pièce comportant une excavation (96) associée avec au moins un crochet porté par la tige (8) constituant la deuxième pièce susceptible de se déplacer longitudinalement par rapport à la chape.
  9. 9 - Bielle selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’une bague élastique fendue délimitant entre des fentes des crochets est fixé à l’intérieur de la chape (22) à la tige (8) autour de la partie (8a) de celle-ci.
    5 10 - Aéronef comprenant un équipement (4) et une structure (6) porteuse lié par une bielle amortissante selon l’une des revendications 1 à 9.
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