Brevet FR2314403A1 — publié le 19770107

L'invention concerne essentiellement un amortisseur à deux étages destiné plus particulièrement à des avions. En général, les amortisseurs à deux étages utilisés actuel lement H abpas d'action d'amortissement pour la course du second étage, et dans cette zone, la courbe de charge suit la courbe de ressort du second étage à air. tes bénéfices de l'amortissement du second étage deviennent apparents uniquement dans le cas de vitesse d'ablissement plus importantes qu'à l'habitude. Ces conditions se rencontrent dans les avions à décollage et atierrissage courts, ainsi que dans les avions ayant dans possibilités d'atténuation des chutes.Lorsqu'un avion se déplace sur un terrain d'atterrissage à moitié préparé et très irrégulier, la course du piston devient plus importante et le montant peut venir cogaer le fond et le crever étant donné qu'il n'y a pas d'amortissement du second étage. Un amortisseur à deux étages, ayant une capacité dbmortissement de second étage est décrit dans le brevet U.S. N0264.790, la chambre d'amortissement du second étage étant en communication avec la chambre du premier étage par l'intermédiaire de soupapes d'échappement ou de sécurité de telle sorte que lorsque la pression de fluide dans la chambre déformable de premier étage augmente à une valeur prédéterminée, on obtient un amortissement supplémentaire par ouverture de la communication entre les chambres de premier et de second étages. tes soupapes de sécurité sont prévues de telle sorte que, lorsqueune pression désirée a été atteinte dans la chambre de premier étage, une quantité relativement grande de fluide pe- passer de la chambre de premier étage dans la chambre i second étage sans augmentation importante de la presslon dans la première chambre.La présence des soupapes de sécurité entre les chambres complique inutiliment le dispositif, et des soupapes de retour doivent être prévues pour que le fluide puisse retourner dans la chambre de premier étage lors de l'exten- sion du montant de l'amortisseur qui revient dans sa position initiale. ta présente invention utilise une chambre de premier étage contenant un fluide sous un espace rempli de gaz à pression élevée, et ce fluide communique par un orifice de premier étage avec un espace dans un tube formant piston au dessus d'un diaphragme de piston qui contient des orifices de second étage. Un boiter de second étage est disposé sous le diaphragme, et contient un piston flottant qui est rappelé dans le diaphragme par la pression de gaz régnant dans le botier de second étage, qui est considérablement supérieure à la pression du gaz dans le premier étage.En choisissant la valeur de la pression de gaz supérieure du coté du second étage du piston flottant, la structure de l'amortisseur est sensiblement simplifiée de telle sorte qu'il n'est plus nécessaire d'utiliser des soupapes de sécurité et de retour dans le diaphragme du piston pour contrer le débit de fluide entre le premier et le second étages. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus claire- ment à la lecture de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un amortisseur à deux étages selon l'invention, le tube formant piston étant représenté en position étendue; - la figure 2 est une vue schématique simplifiée de la structure représentée en figure 1, après que le tube formant piston ait été déplacé à l'intérieur du cylindre principal; et - la figure 3 est un graphe représentant la courbe de variation de la charge en fonction de la course, pour un amortisseur selon l'invention et un amortisseur à deux étages selon l'art antérieur. Dans la description, les mêmes références concernent les parties identiques dans les figures 1 et 2. l'amortisseur 9 comprend un cylindre externe 10 sur lequejest fixéeune patte il comprenant un trou 12 permettant derelier l'amortisseur à une structure fixe, teIS4que le fuselage d'un avion. A l'intérieur du cylindre externe 10 se trouve un cylindre principal 14 qui est écarté du cylindre externe 10 par un espace 15. le cylindre 14 est fixé à ses deux extrémités au cylindre externe 10, i1 extrémité inférieure étant rattachée par un moyen de fixation 16 qui engage un rebord 17. l'extrémité d'un tube de piston 18 s'étend à l'stérieur du cylindre 14 et porte un palier d' extrémité 19 qui engage la surface intérieure du cylindre. L'extrémité inférieure du cylindre 14 contient un anneau de retenue 20 qui positionne un palier -inférieur 21 et des moyens d'étanchéité 22. le tube de piston 18 est fermé par un diaphragme 24, et une tige de réglage 25 s'étend vers le haut depuis le diaphragme 24 à travers un orifice 26 situé à l'ex- trémité d'un tube de support d'orifice 27. L'extrémité supérieure du cylindre 14 comprend un passage -28 qui contient un raccord 80, et ce passage est utilisé pour charger du gaz sous pression élevée dans le cylindre 14 au dessus du niveau de liquide 29.La tige de réglage 25 est conformée de façon à former un orifice variable 26 durant la fermeture de l'amortisseur. le tube 27 comprend des orifices 3Q qui relient l'intérieur du tube avec l'intérieur du cylindre 14. De mime, le diaphragme ou la membrane 24 contient une pluralité d'orifices 32 pour l'amortissement de second étage. Un bottier de second étage 34 est relié par son extrémité supérieure au diaphragme de piston 24, et à son extrémité inférieure au tube de piston 18, et l'e2trémité inférieure du boîtier 34 contient un passage 35 pourvu d'une soupape 36, pour le chargement du boiter avec du gaz sous une pression supérieure à celle régnant initialement dans le cylindre 14. le boîtier 34 contient un piston libre flottant 40 qui est libre de se déplacer vers le haut et vers le bas dans le botier 34 au dessus de la charge de gaz. Une patte 44 est reliée à l'extrémité inférieure du cylindre 14, et une patte 46 est reliée -å l'extrémité inférieure du tube de piston 18. Des jambes de force 47 et 49 sont montées pivotantes l'une sur l'autre à une extrémité au moyen d'une goupille 50, et les autres extrémités des jambes de force 47 et 49 sont montées pivotantes sur les pattes 44 et 46 par des goupilles 51 et 52 respectivement. La patte inférieure comprend également un trou pour l'axe de roue 54. Un bras de manivelle 55 s'étend vers le haut depuis le sommet du cylindre 14, et est relié au mécanisme de direc tion (non représenté) de la roue.On comprend qu'un mouvement de rotation transmis au cylindre nterne 14 par le bras de manivelle 55 sera transmis par les jambes de force 47 et 49 à l'axe de roue 54, pour orienter la roue lorsque celle-ci est employée comme roue avant ou roue de nez d'un avion. Une saillie 57 sur le tube de piston 18 sert de semelle d'appui pou soulever la roue. le cylindre 14 contient un espace 60 au dessus du niveau d'huile 29, cet espace étant rempli de gaz. L'espace 62 contient de l'huile, qui communique par l'orifice 26 avec l'huile se trouvant dans l'espace du tube de piston 64 au dessus du diaphragme 24. Un espace 66 situé sous le diaphragme 24 contient de l'huile qui vient de la chambre 64 par les orifices 32. L'espace 67 situé sous le piston flottant 40 est normalement chargé de gaz sous pression supérieure à celle de l'espace 60. L'orifice 26 sert d'orifice de premier étage, et les orifices 32 forment un amortissement de second étage. Initialement, l'huile est admise dans la chambre 62 jusqu'à remplir les chambres 64 et 66, et atteint le niveau 29. L'espace 67 est chargé par la soupape 36 de gaz sous pression élevée, par exemple à 105 kg/cm , et 1' espace 60 sera chargé par la valve 80 de gaz à une pression quelque peu inférieure, par exemple à 70 kg/cm2. La pression dans l'espace 67 maintient le piston flottant 40 normalement dans sa position supérieure contre le diaphragme 24. Dans le dessin schématique de la figure 2, le tube depiston 18 est représenté déplacé à l'intérieur du cylindre 14, d'une quantité suffisante pour augmenter la pression du gaz dans la chambre 60 au dessus de la pression du gaz dans la chambre 67. Ainsi, le liquide se trouvant dans la chambre 64 du tube de piston 18 va passer à-travers les orifices 32 dans la chambre 66 pour réaliser un amortissement de second étage. Lors du retrait de la charge causant ce déplacement, le gaz dans les chambres 60 et 67 va se détendre à ses pressions initiales, et le liquide va retourner au niveau 29. le ressort et l'amortissement de premier étage est obtenu à partir de la chambre 60 et de l'orifice 26 qui reçoit l'aiguille de.réglage conformée 25 modifiant l'amortissement en fonction des positions du tube de piston.Lorsque la pression dans la chambre 60 atteint la pression maximale de premier étage, la pression dans la chambre de second étage 67 est atteinte, et ensuite la pression dans la chambre 67 va continuer à augmenter avec la pression dans la chambre 60 aussi longtemps que dure la course du montant de l'amortisseur. Cette augmentation de pression provoque le passage de liquide à travers les orifices 32 de second étage, en amenant le piston flottant 40 à se déplacer vers le bas dans le bdfier 34. En figure 3, la courbe en traits pleins 70 représente la courbe de charge statique, et la courbe en traits pleins 72 représente la courbe de charge dynamique. La courbe en traits pointillés 74 est la courbE dynamique pour un amortisseur à deux étages de l'art antérieur, sans amortissement de second étage. La courbe statique 70 comprend une partie de premier étage 70a et une partie de second étage 70b. Lorsque la charge de 11 avion a été placée sur l'amortisseur, la pression dans le premier étage augmente le long de la courbe 70a jusqu'à devenir égale à la pression dans le second étage au point 70c. Ensuite, la courbe de charge statique suit la partie 70b lorsque la charge statique augmente avec le second étage en action. la courbe 70 est celle qui est normalement suivie après atterrissage et pose de l'avion sur le sol.Normalement, le point 70c représente la charge statique normale au repos de 11 avion. La courbe de charge dynamique 72 montre qu'un amortissement dynamique est produit à la fois dans le premier étage le long de la partie 72a et dans le second étage le long de la partie 72b. Comme cela est représenté par la ligne en pointillés 74, il n'y a pas d'amortissement du second étage dans un amortisseur usuel à deux étages. Ainsi, au dessus du point 70c, la ligne en traits pointillés de second étage suit très étroitement la courbe statique en traits pleins 70b, et le crochet 75 indique l'amortissement supplémentaire de second étage produit par les orifices 32. les chambres à air des deux étages sont séparées par une colonne d'huile qui permet une étanchéité correcte, et qui élimine les problèmes de fuite de la chambre à basse pression d'air à la chambre à haute pression d'air. Pour les vitesses lentes d'abaissement, la quantité d'amortissement par ls orifices de second étage 32 n'est pas importante, et la courbe représentant la charge en fonction de la course se rapproche de la courbe statique sauspossibilité d'amortissement de second étage. Toutefois, dans le cas des vitesses d'abaissement plus importantes que d'habitude, on utilise le bénéfice de l'amortissement de second étage.Cela se produit dans les avions à décollage et atterrissage courts, ainsi que pour les avions ayant des possibilités d'atténuation des chutes . Lorsqu'un avion se déplace en roulant sur une piste irrégulière, le tube de piston va s'enfoncer dans le second étage, et la course est ainsi plus faible que celle dans l'amortisseur conventionnel. Les amortisseurs usuels à deux étages peuvent taper sur le fond et le crever dans de telles conditions. La partie de courbe 70d monre la courbe charge-course lors d'un cahot important pendant le roulement, et on comprend que l'amortisseur à deux étages selon l'invention forme un montant amortisseur plus rigide avec une course moindre en raison de l'amortissement de second étagequi entre en jeu. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été décrit qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des Pevendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. Amortisseur à deux étages, comprenant un cylindre fixé par exemple sur un avion et un tube de piston mobile dans le cylindre à travers 11 extrémité ouverte de celusci, ce tube étant fermé par une membrane ou un diaphragme de piston supportant une aiguille de réglage à configuration particulière dirigée à l'intérieur du cylindre précité, caractérisé en ce qu'il comprend un tube de support d'orifice relié rigiiient à l'extrémité fermée du cylindre précité et comprenant un orifice de premier étage à son- extrémité dans laquelle s'détend l'aiguille de régbge- précitée lorsque le tube de piston se déplace à l'intérieur du cylindre précité, cet orifice de premier étage séparent l'intérieur du cylindre précite de l'intérieur du tube de piston, un boftier de second étage relié au tube de piston et contenant un piston flottant, l'intérieur du cylindre précité et du tube de piston contenant un liquide jusqu'à un niveau prédéterminé dans le cylindre, des moyens pour charger le cylindre au dessus du niveau de liquide avec un gaz à une pression de pre mier étage, des moyens pour charger ledit boîtier sous le piston flottant avec un gaz à une pression de second étage qui est supérieure à la pression de premier étage, et des orifices fixes dans le diaphragme précité pour permettre le débit de liquide au delà dudit diaphragme à l'intérieur du bottier de second étage au dessus du piston flottant, pour réaliser un amortissement de second étage. 2. Amortisseur selon la revendiation 1, caractérisé en ce que le diaphragme comprend un prolongement ouvert dans la direction du piston flottant ç tt une chambre initiale de liquide entre le diaphragme et le piston flottant, ce dernier étant normalement maintenu contre le prolongement par la pression régnant dans le botier de second étage. 3. Amortisseur selon la rsendicatior,earactérisé en ce que le tube d'orifice précité contient des ouvertures latérales permettant un débit entre l'intérieur du tube d'orifice et l'intérieur du cylindre précité.