Brevet FR2497896A1 — publié le 19820716

AMORTISSEUR La présente invention concerne les amortisseurs et plus particulièrement les amortisseurs que les techniciens ont l'habitude de dénommer amortisseur bi-chambre, ces deux chambres étant remplies généralement d'un gaz com- pressible formant ressort. Les amortisseurs bi-chambres sont bien connus et sont généralement constitués par une tige coulissante dans un cylindre par l'intermédiaire d'un piston, pour délimiter au moins deux chambres. Le piston comporte des moyens de communication de fluide entre ces deux chambres pour laminer un fluide comme par exemple de l'huile incompressible. Ces deux chambres contiennent du fluide incompressible mais aussi un fluide compressible comme un gaz qui a la fonction ressort. De plus, le fond du cylindre comporte une troisième chambre dans laquelle se déplace un piston séparateur pour diviser cette troisième chambre en deux logements à volume varia- ble inversement proportionnel, un des logements étant rempli d'un fluide compressible comme un gaz pour donner aussi une fonction ressort, et l'autre logement est mis en communication avec la chambre définie dans le cylindre pour que du fluide puisse le remplir et éventuellement repousser le piston séparateur à l'encontre du gaz, à partir d'un certain seuil de pression. Cependant, dans une position détendue, le piston sépara- teur est en butée dans une position déterminée, le volume de gaz du logement étant complètement détendu mais à une pression suffisamment élevée. Dans cette hypothèse de départ, si l'amortisseur commence à être comprimé, il se produit en premier la compression du volume de gaz dans l'une des deux premières chambres jusqu'à un certain seuil de pression, puis ensuite à partir de ce seuil, c'est le deuxième volume de gaz qui se com- prime. Ces fonctions sont connues et la figure 1 représente une courbe donnant les variations de la course de l'enfon- cement d'un amortisseur en fonction de la force qui lui est appliquée. Sur cette courbe apparaissent deux parties, la première A, qui représente la compression du premier fluide compressible dit à basse pression, et ensuite la deuxième B qui représente la compression du second fluide compressible dit à haute pression, ce qui permet d'obtenir un amortissement de force sur une course d'amortisseur assez longue sans avoir une raideur comme celle qui serait ob- tenue si la courbe avait l'allure de la portion C de la courbe A qui est représentée en pointillés. En effet, il apparaît qu'il est obtenu une faible variation de course de l'amortisseur pour une importante variation de force. Ces amortisseurs donnent de bons résultats, mais, en fait, on s'aperçoit que lorsqu'ils sont montés sur des aérodynes, ils peuvent être mal adaptés à toutes les circonstances. En effet, si par exemple un aérodyne décolle pour une mis- sion, il est généralement chargé en carburant, en matériel, en hommes, etc. Il faut donc que les amortisseurs puissent jouer leur rôle pour ces fortes charges. Par contre, après avoir effectué sa mission, l'avion revient en ayant consommé son car- burant et parachuté le matériel et les hommes; il sera, dans ce cas, considérablement allégé. Ceci fait que, si au départ les amortisseurs sont parfaitement adaptés avec la raideur voulue, au retour, ils seront beaucoup trop raides et risqueraient de donner par exemple des vibrations parasites à l'aéronef qui sont nuisibles et qui peuvent l'endommager et un inconfort lors du roulage sur la piste. La présente invention a pour but de pallier ces inconvé- nients et de réaliser un amortisseur permettant une adap- tabilité à diverses conditions d'utilisation, notamment par sa raideur. Plus particulièrement, la présente invention a pour objet un amortisseur comprenant une tige, coulissante dans un cylindre par l'intermédiaire d'un piston pour déter- miner au moins deux chambres, à volume variable, des moyens pour mettre en communication les deux dites chambres, une des deux chambres comprenant des premiers moyens élastiques, à une première pression donnée, l'autre chambre comprenant des deuxièmes moyens élastiques, une seconde pression donnée caractérisé par le fait que lesdits seconds moyens sont commandables en fonction au moins d'un paramètre, corres- pondant à une force à absorber. D'autres caractéristiques et avantages de la présente in- vention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexes à titre illustratif mais nullement limitatif dans lesquels: - la figure 1 représente une courbe donnant la force en fonction de la course d'enfoncement pour les amortisseurs connus, déjà mentionnée précédemment. - la figure 2 représente une courbe donnant la force en fonction de la course d'enfoncement pour expliquer le fonctionnement et les avantages d'un amortisseur selon l'invention, et, - la figure 3 représente, sous forme schématique, un mode de réalisation d'un amortisseur selon l'invention. La figure 2 représente un ensemble de courbes qui donnent des variations de forces à absorber F0 en fonction de la course d'enfoncement CE pour un amortisseur dit bi-chambres c'est-à-dire à deux volumes de fluide compressible respec- tivement haute et basse pression. Comme il a été rappelé ci-avant à l'appui de la figure 1, cette fonction comprend essentiellement deux portions A et B figure 1. La portion B donne une seule valeur de force pour une seule valeur d'enfoncement, de ce fait, différentes forces à absorber entrainent des variations importantes de course d'enfoncement pour l'amortisseur. Les moyens mis en oeuvre dans l'amortisseur selon l'inven- tion permettent d'obtenir une fonction (figure 2) de la force à absorber en fonction de la course dans laquelle sur au moins une partie D il est possible d'obtenir pour plusieurs valeurs de force àF, en théorie du moins avec une bonne approximation, une seule valeur de variation de la course d'enfoncement CEI, et cela d'une façon voulue, auto- matiquement ou non, en fonction de différents paramètres. Ainsi, en se reportant à la figure 2 suivant les condi- tions d'utilisation, il est possible de choisir par exem- ple l'une des variations possibles Di, Dai D, D4... pour la raideur de l'amortisseur. Pour des forces importantes à absorber, une fonction comme D4 sera choisie de préfé- rence,en se reportant à l'exemple donné précédemmentdans le cas du départ de l'avion.Mais, par contre, pour des forces plus faibles une fonction D1ou D2 sera alors choisie, c'est le cas o l'avion revient à vide. Un mode de réalisation d'un amortisseur donnant ces résul- tats et avantages est représenté d'une façon schématique sur la figure 3. Cet amortisseur comprend une tige l coulissant à l'intérieur d'un cylindre 2 par l'intermédiaire d'un piston 3. Ce pis- ton 3 détermine dans le cylindre 2 au moins deux chambres, ici trois chambres 4, 5 et 6, la chambre 4 dans la tige 1, la chambre 5 entre la tige 1 et le cylindre 2, et la cham- bre 6 dans le cylindre après le piston 3 dans l'extrémité 7 du cylindre 2. Le piston 3 comprend des moyens de communication 40 et 41 pour relier les chambres 6,4 et 5,4. Cette chambre 6 est partagée en plusieurs parties: une première 8 entre le piston et une paroi transversale 12 comportant un clapet de laminage 13. - une seconde 9 entre la paroi 12 et un piston séparateur 14 coulissant de façon étanche dans l'extrémité 7 du cylin- dre. Le piston coulisse dans le fond entre deux butées, la première constituée par la paroi 12 et la seconde 15 cons- tituée par une saillie dans la paroi interne du cylindre 2. - une troisième 10 entre le piston séparateur 14 et un fond mobile 16 coulissant de façon étanche dans l'extrémi- té 7 du cylindre et autour d'une buse annulaire centrale 17 fixée sur le fond fixe 18 fermant l'extrémité 7 du cy- lindre 2. - un quatrième Il entre le fond mobile 16, l'extrémité 7 du cylindre 2 et son fond fixe 18, et la buse 17 pour former une chambre de vérin pouvant être alimentée en fluide par l'orifice 45 réalisé dans le fond fixe 18. Il est précisé que le fond mobile se déplace aussi entre. deux butées, la partie en saillie 15 et le fond fixe 18. L'espace 10 est relié avantageusement à une source de fluide compressible 19 par la buse 17, un orifice 20 dans le fond fixe 18 et une conduite 21. Cette source peut délivrer un fluide compressible comme un gaz de façon dé- tenninée et éventuellement commandable par un signal appli- quu à son entrée de commande 22. L'espace Il est relié par un conduit 23 à une source de fluide incompressible 24* commandable à son entrée 25 par un signal d'ordre. Enfin, un calculateur 26 reçoit sur ses entrées 27,28,29, des signaux représentatifs de différents paramètres, donnés par exemple par des capteurs 31,32,33,34 délivrant respectivement et à titre illustratif, des signaux repré- sentatifs d'effort à absorber, des efforts de consigne pour choisir la fonction désirée (figure 2), des angles de roulis, des vitesses de l'aéronef, etc. Les sorties 35 et 36 du calculateur 26 sont alors reliées aux entrées de commande 22 et 25 respectivement de la source de fluide compressible 19 et de fluide incompressible 24. Les chambres 4,5 et les espaces 6,9 contiennent un fluide incompressible comme de l'huile jusqu'à un niveau par exemple 42 dans la chambre 4 et uîn fluide compressible 44 comme un gaz formant ressort au-dessus du niveau 42. L'amortisseur selon la figure 3 et, en conformité avec la figure 2, fonctionne de la façon suivante. Il est tout d'abord suppose que le volume de gaz contenu dans l'espace 10 est initialement à une pression détermi- née, supérieure à celle du fluide 44 contenu au-dessus du niveau 42. Le piston séparateur 14 est en butée contre la paroi 12, et le fond mobile 16 dans une position déterminée, par exemple en butée contre le fond fixe 18 du cylindre 2. De ce fait, la pression dans l'espace 10 a une certaine va- leur. Si la tige 1 s'enfonce sous l'action d'une force dans le cylindre, le fluide compressible en 44 se comprime. de l'huile passe alors de la chambre 6 vers les chambres 4 et 5, jusqu'à ce que la valeur de la pression du fluide 44 égale celle du fluide compressible dans l'espace 10. A ce moment, le piston 14 est repoussé par du fluide pas- sant par le clapet 13 dans l'espace 9. Le fluide en 10 se comprime en partant d'une valeur donnée qui sera défi- nie comme relativement faible. Ces deux fonctions sont représentées par la première partie de la courbe A figure 2, jusqu'au moment o le piston séparateur 14 s'enfonce, et à partir de ce moment par la deuxième partie de la courbe par exemple DI puisque la pression du fluide dans l'espace 10 a été choisie relativement faible. L'amortisseur ainsi obtenu a une raideur assez faible, c'est par exemple le cas pour un aéronef relativement peu chargé. Par contre, si on désire le même amortisseur, mais pour une charge plus importante, au moyen du calculateur, la source de fluide 24 est commandée pour alimenter en fluide incompressible l'espace 11. Le fond mobile se déplace pour prendre une position qui donnera a la pression du fluide dans l'espace 10 une valeur donnée-initiale, sachant que le piston séparateur 14 est en butée contre la paroi 12. Dans ce cas, à partir de ces conditions initiales définies ci-dessus, si l'amortisseur est soumis à une force, il fonctionne dans son principe de la même façon que précédem- ment décrit, mais il suit la fonction représentée par les portions de courbes A' et l'une des portions D2, D3, D4 suivant la position du fond 16 dans le cylindre, bien enten- du avec la même quantité de fluide compressible dans l'es- pace 10. Ci-avant il a été donné un exemple simple, mais il est bien évident qu'avec un programme adapté, il pourra être obtenu des variations simultanées et/ou continues, soit de la position du fond mobile 16 entre ses deux butées, soit de la quantité de fluide compressible, et toutes autres combinaisons possibles. REVENDICATIONS 1/ Amortisseur comprenant une tige (1) coulissant dans un cylindre (2) par l'intermédiaire d'un piston (3) pour déterminer au moins deux chambres (4,6) à volume variable, des moyens (40,41) pour mettre en communication les deux dites chambres, une des deux chambres (4) com- prenant des premiers moyens élastiques (44) à une première pression donnée, l'autre chambre (6) comprenant des deuxiè- mes moyens (10) élastiques à une seconde pression donnée, caractérisé par le fait que lesdits seconds moyens sont commandables en fonction au moins d'un paramètre, corres- pondant à une force à absorber. 2/ Amortisseur selon la revendication 1, caractéri- sé par le fait que lesdits moyens cowmandables an fonction d'au moins un paramètre correspondant à une force à absorber comprennent dans une des deux chambres (6) un piston sépa- rateur (14) et un fond mobile (16) coulissant pour déter- miner un espace (10), un fluide compressible dans ledit espace (10), des moyens (12) pour donner une position de référence audit piston (14) séparateur,des moyens (26,24) pour commander la position dudit fond mobile (16) en fonc- tion d'un signal représentatif d'une force à absorber. 3/ Amortisseur selon la revendication 2, caracté- risé par le fait que lesdits moyens pour commander la posi- tion dudit fond mobile comprennent une chambre de vérin (11), dont une paroi est constituée par ledit fond mobile (16) une source de fluide (24) incompressible commandable dont la sortie est reliée à l'entrée de ladite chambre de vérin (11) et un organe calculateur (26) apte à délivrer un signal de commande applicable à ladite source. 4/ Amortisseur selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que ledit espace (10) est relié à une source de fluide compressible (19) commanda- ble, dont l'entrée de commande est reliée à la sortie dudit organe calculateur (26). / Amortisseur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que ledit organe calculateur comprend un ensemble d'entrées (27,28,29,30) apte à rece- voir des signaux provenant de capteurs (31,32,33,34) de différents paramètres.