Brevet FR2490828A1 — publié le 19820326

L'invention concerne une structure de protection destinée à un accéléromètre, et plus particulièrement une structure de protection destinée à un ensemble à transduc- teur comprenant l'accéléromètre, un bottier d'adaptation destiné au montage de l'accéléromètre, ainsi que des com- posants électriques associés et un câblage d'interconnexion. Un dispositif, récemment développé, de charge et d'équilibrage pour aéronefs utilise des accéléromètres comme inclinomètres afin de mesurer la flexion de poutrelles et de donner des mesures d'angle qui peuvent être utilisées pour calculer la charge et l'équilibrage d'un aéronef. L'accéléromètre utilisé dans cette application est un accé- léromètre asservi tel que l'accéléromètre du type "Q-FLEX" commercialisé par la firme Sundstrand Corporation, compor- tant un élément de flexion à quartz et une électronique d'asservissement logés dans un bottier miniaturisé. Cette structure de base d'un accéléromètre est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 3 702 073. L'utilisation d'un accéléromètre dans un dispo- sitif de charge et d'équilibrage d'un aéronef est décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 102 776, déposée le 12 Décembre 1979 au nom de C.D. Bateman. Comme décrit dans cette demande, un certain nombre d'accéléromètres sont montés sur le train d'atterrissage de l'avion. L'accéléromètre est un instrument de précision délicat, mais il doit pouvoir être manipulé par un méca- nicien moyen spécialiste de l'aéronautique lors de sa pose dans le dispositif de charge et d'équilibrage, ainsi que pendant les remplacements en service dus à des défauts de fonctionnement. Un dispositif d'essai, de construction similaire à celle d'un accéléromètre et associé à une structure de montage, a été soumis à des essais de chute déterminés et un. essai de chute de seulement 5 cm sur du béton a permis d'enregistrer des niveaux de chocs dépassant ceux pour les- quels l'accéléromètre est conçu pour résister. Par consé- quent, en l'absence de structure de protection, il est possible qu'une chute accidentelle de l'accéléromètre pro- voque une détérioration de ce dernier et le rende inopérant. L'invention a pour objet principal une structure de protection destinée à un accéléromètre et conçue pour accrothre l'aptitude de l'accéléromètre à supporter des chocs accidentels et pour réduire ainsi le risque de dété- rioration de l'accéléromètre. La structure de protection selon l'invention per- met l'utilisation d'un instrument de précision délicat et petit, normalement manipulé par des électroniciens, dans un milieu difficile tel que sur le train d'atterrissage robuste et de grande dimension d'un avion, la structure de protection permettant également l'entretien de l'accéléro- mètre par du personnel habitué à manipuler des équipements robustes pour avions. Selon l'invention, l'accéléromètre est monté dans un boîtier d'adaptation et la structure, ainsi que des com- posants électriques associés et un câblage d'interconnexion, sont enrobés dans un composé d'élastomère de manière qu'une épaisseur de ce composé entoure la structure enrobée et que le boîtier d'adaptation présente des faces de montage appa- raissant en retrait de la surface de la couche de composé. Un composé d'élastomère convenant particulièrement à l'en- robage de la structure est un caoutchouc siliconé qui amor- tit les chocs et qui présente également une bonne résistance aux fluides hydrauliques et au carburéacteur avec lesquels il risque d'entrer en contact. L'invention a pour objet un accéléromètre équipé d'une structure de protection qui présente une chambre centrale destinée à recevoir l'accéléromètre, un connecteur électrique destiné à la réalisation de connexions électri- ques avec l'accéléromètre et faisant saillie d'une extrémité du boîtier adaptateur, et un composé d'enrobage en élastomère recouvrant le boîtier adaptateur et une partie du connecteur électrique et présentant une épaisseur suffisante pour pro- téger l'accéléromètre contre les chocs accidentels. L'invention a également pour objet un ensemble à transducteur équipé d'une structure de protection compre- nant un boîtier adaptateur qui présente une face de montage et une chambre centrale ouverte à une première extrémité, un accéléromètre monté dans la chambre centrale et compre- nant une embase située à ladite extrémité ouverte, un con- necteur électrique adjacent à la face de montage, un support de connecteur fixé à ce dernier et comportant deux pattes fixées au bottier adaptateur, un câblage électrique s'éten- dant entre l'embase de l'accéléromètre et le connecteur électrique, deux canaux qui traversent longitudinalement le bottier adaptateur et dans lesquels passe le câblage électrique, deux seconds canaux qui traversent longitudi- nalement le bottier adaptateur et qui débouchent à ladite face de montage afin de recevoir des organes de fixation, et une couche de caoutchouc siliconée entourant le bottier adaptateur et, aux deux extrémités de ce dernier, recouvrant complètement ce bottier adaptateur et le câblage électrique, sauf à l'emplacement d'une ouverture ménagée dans ladite couche et permettant d'accéder à la seconde paire de canaux et à certaines parties de la face de montage adjacentes à ces canaux. L'invention a également pour objet une structure telle que définie cidessus, dans laquelle l'accéléromètre est monté en porte-à-faux à l'intérieur de la chambre du bottier adaptateur afin d'être davantage isolé des chocs. L'invention-sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective avant de l'ensemble à transducteur enrobé; la figure 2 est une vue en perspective arrière de l'ensemble à transducteur avant l'enrobage; la figure 3 est une coupe verticale partielle du bottier adaptateur, montrant l'accéléromètre positionné à l'intérieur du bottier et un montage à collage, représenté en trait pointillé, utilisé pendant le montage de l'accélé- romètre dans le boîtier adaptateur; la figure 4 est une vue partielle en perspective avant éclatée du boîtier adaptateur et de certaines pièces associées à ce bottier; la figure 5 est une coupe axiale verticale de la structure enrobée montrée sur la figure 1, certains éléments intérieurs étant représentés en élévation; la figure 6 est une coupe transversale d'un train d'atterrissage central d'avion auquel sont associés deux ensembles à transducteurs enrobés; et la figure 7 est une coupe transversale d'un train d'atterrissage avant d'avion auquel sont associés deux ensembles à transducteurs enrobés. Les figures 1 et 5 représentent l'ensemble T à transducteur enrobé selon l'invention, cet ensemble étant représenté avant l'enrobage sur la figure 2. L'ensemble à transducteur comporte un boîtier adaptateur 10 qui pré- sente une chambre centrale 11 (figure 3) dans laquelle est monté un accéléromètre A comportant un corps cylindrique 12 et une embase 15 à l'une de ses extrémités. Comme indi- qué précédemment, un accéléromètre du type pouvant être utilisé dans l'ensemble selon l'invention est décrit dans le brevet No 3 702 073 précité. L'accéléromètre est monté en porte-à-faux dans la chambre du bottier adaptateur afin de réduire la conductivité thermique, l'accéléromètre étant collé suivant une ligne 16 à une paroi d'une partie inté- rieure 17 de la chambre 11 et une partie extérieure de la chambre ayant un plus grand diamètre afin d'être davantage espacé du corps 12 de l'accéléromètre. Un montage effilé à collage, représenté en trait pointillé sur la figure 3, est utilisé pour positionner l'accéléromètredans la chambre 11 pendant l'opération d'assemblage. Le boîtier adaptateur 10 est de section sensible- ment elliptique et il présente un premier côté 25 qui est bombé et un côté opposé constitué de plusieurs faces planes comprenant une face centrale 26 et deux faces inclinées 27 et 28 qui constituent des faces de montage pour un certain nombre d'éléments. Une extrémité 29 du boîtier adaptateur présente une face de montage de l'ensemble à transducteur et la chambre centrale 11 s'ouvre à la face opposée 30 du boîtier adaptateur, l'embase 15 de l'accéléromètre faisant saillie de cette face 30. Un connecteur électrique 35 comporte une extrémité filetée apparente 36 et est monté sur le boitier adaptateur au moyen d'un support 37 qui comporte un corps annulaire relativement mince portant deux pattes pliées 38 et 39 pré- sentant chacune un trou, comme indiqué en 40 pour la patte 38. Le corps annulaire du support du connecteur est appli- qué contre une bride annulaire 45 de base du connecteur électrique 35 et il entoure une partie 46 de diamètre réduit de ce collecteur, cette partie 46 s'emboîtant dans l'ouver- ture centrale du support du connecteur et ces deux parties étant soudées l'une à l'autre. Les pattes 38 et 39 du sup- port du connecteur se logent dans des surfaces évidées 48 et 49 formées sur les faces 27 et 28 du boîtier adaptateur, les trous des pattes étant alignés avec des trous taraudés qui pénètrent dans le boîtier adaptateur. Les pattes 38 et 39 du support du connecteur électrique sont fixées au boî- tier adaptateur par des vis 50 et 51 qui passent dans des trous de deux brides 52 et 53 de fils de sécurité, super- posées aux pattes respectives 38 et 39, les différentes pièces étant représentées à l'état assemblé sur les figures 2 et 5. Chacune des brides 52 et 53 comporte un bras 54 ou 55 de forme en L qui en fait saillie et dont l'extrémité libre présente un trou permettant la connexion d'un fil de sécurité à la bride pendant le montage de l'ensemble à transducteur. Comme représenté en particulier sur la figure 2, l'embase de l'accéléromètre comporte un certain nombre de broches 60 auxquelles les extrémités de fils conducteurs sont soudées et quatre groupes de fils partent de l'embase de l'accéléromètre. Un premier groupe de fils, indiqué en 61, passe dans un canal 62 traversant longitudinalement le boîtier adaptateur 10, un deuxième groupe de fils 63 passant dans un canal longitudinal analogue. Le canal 62 aboutit à la face 29 de montage du boîtier adaptateur dans un canal transversal 64 ménagé en retrait, de manière que le groupe de fils 61 passant dans le canal puisse pénétrer à l'inté- rieur du connecteur électrique 35. Le deuxième canal longi- 249Oe28 tudinal aboutit à un canal 65 ménagé en retrait (figure 4) dans lequel le groupe de fils 63 peut passer pour pénétrer à l'intérieur du connecteur électrique 35. Les groupes de fils précités sont reliés électriquement aux extrémités intérieures de broches P faisant saillie vers l'extérieur, dans la douille du connecteur électrique 35. D'autres groupes de fils 66 et 67 aboutissent à des cartes 68 et 69 à composants électroniques, montées sur les faces 27 et 28 du boîtier adaptateur. Un second groupe de canaux 70 et 71 traverse longitudinalement le bottier adaptateur 10 et permet le montage de deux vis 72 et 73 à tête à empreinte creuse, bloquées de manière à ne pas pouvoir se déplacer par un tronçon fileté souhaité à une extrémité de chaque canal, comme représenté en 74 pour le canal 72, une rondelle 75 de blocage étant fixée sous la tête de chacune de ces vis. Lors de l'assemblage, les éléments montrés sur la figure 4 sont montés de la manière décrite précédemment, le câblage électrique leur étant associé pour former l'en- semble à transducteur montré sur la figure 2, sans que les vis 72 et 73 à tête à empreinte creuse soient en place. La structure montrée sur la figure 2 est ensuite placée dans un montage d'enrobage comportant des éléments appropriés qui empêchent un composé d'enrobage de pénétrer dans les seconds canaux 70 et 71 du boîtier adaptateur et qui assurent égale- ment la mise à découvert des extrémités libres des bras 54 et 55 des pattes pour fils de sécurité. Cette structure est ensuite enrobée dans un composé d'élastomère, de préférence un caoutchouc silicone tel que du caoutchouc silicone du type MFR "RTV-60" de la firme General Electrical Company. Ce composé présente une bonne résistance aux fluides hydrau- liques et au carburéacteur. L'ensemble à transducteur enrobé est montré sur la figure 1 et en coupe sur la figure 5, une couche de com- posé d'enrobage entourant les côtés et recouvrant les extré- mités du bottier adaptateur, ainsi que la structure associée à ce bottier, y compris le câblage électrique, sauf en ce qui concerne une extrémité apparente du connecteur électrique 35, les seconds canaux 70 et 71, certaines parties de la face 29 de montage du boltier adaptateur entourant les canaux et 71 et les extrémités libres des bras 54 et 55 des pattes pour fils de sécurité. Ensuite, les vis à tête à empreinte creuse peuvent être associées au boîtier adapta- teur, comme montré sur la figure 5, et l'ensemble à trans- ducteur équipé de sa structure de protection présente sa forme finale pour l'utilisation, l'ensemble étant protégé contre les chocs accidentels. En particulier, la couche d'élastomère entoure complètement les côtés du boîtier adaptateur 10, sans interruption, cette partie de la couche étant indiquée en 80. Une partie 81 de la couche dépasse à l'extrémité 30 du bo:tier adaptateur et recouvre le câblage associé à l'embase 15 de l'accéléromètre, et elle est continue, sauf à l'emplacement de trous 82 et 83 per- mettant d'accéder aux vis 72 et 73 à tête à empreinte creuse. Une partie 85 de la couche protectrice recouvre la bride 45 de base du connecteur électrique 35 ainsi que le support 37 du connecteur, et elle s'étend sur toute la face 29 de montage du boîtier adaptateur, hormis certaines parties de cette face entourant les seconds canaux 70 et 71 pour présenter des surfaces destinées à s'appliquer avec précision contre une structure de montage et pour maintenir également à découvert les bras des pattes afin de permettre la connexixn d'un fil de sécurité à l'une des pattes ou aux deux pattes. Le retrait de la partie 85 de la couche pour maintenir en arrière certaines parties de la face 29 de montage protège ces parties de la surface de montage contre les détériorations. L'ensemble T à transducteur équipé de sa struc- ture de protection doit être aussi petit que possible pour pouvoir être monté dans tout emplacement souhaité. La dimension et la forme de l'ensemble T à transducteur con- tribuent à sa facilité de positionnement et de montage. L'ensemble à transducteur et sa structure de pro- tection forment un corps allongé, de section concave-convexe et pouvant être défini comme ayant la forme d'un rein. Comme montré sur les figures1, 6 et 7, le corps présente une partie convexe 90 et une partie concave 91. Cette forme facilite le positionnement et le montage de la structure dans un élément tubulaire tel qu'une jambe de train d'atterrissage d'avion. La figure 6 représente, en coupe transversale, un élément tubulaire 92 formant la jambe d'un train d'at- terrissage central d'avion. Deux ensembles T à transducteur sont montés dans cet élément tubulaire de manière que leurs surfaces convexes 90 soient adjacentes à la surface inté- rieure de la paroi incurvée de l'élément tubulaire et que 'leurs surfaces concaves 91 soient espacées de l'axe de l'élément tubulaire et soient configurées pour entourer partiellement, à proximité immédiate, une structure pouvant être montée axialement dans l'élément tubulaire, par exemple un dispositif à transducteur utilisé à d'autres fins. 15. La figure 7 représente en coupe transversale une jambe de train avant comportant un élément tubulaire 95 dans lequel deux ensembles T à transducteur sont montés de manière à remplir sensiblement l'espace intérieur de cet élément tubulaire 95. Les surfaces convexes 90 ont une courbure qui correspond sensiblement à celle de la surface intérieure de la paroi de l'élément tubulaire 95, et les surfaces con- caves 91 des deux ensembles T à transducteur sont disposées face à face. Outre la couche protectrice en matière élastique destinée à réduire les détériorations dues aux chocs acci- dentels et aux utilisations dans des conditions difficiles, le montage en porte-à-faux de l'accéléromètre à l'intérieur du bottier adaptateur 10 assure une réduction supplémentaire des chocs, de même que le montage anti-choc du connecteur électrique au moyen uniquement des deux pattes 38 et 39 du support 37 du connecteur, la base de ce dernier étant tota- lement noyée dans la couche de matière protectrice. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'ensemble à transducteur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Structure de protection pour accéléromètre, caractérisée en ce qu'elle comporte un boîtier adaptateur (10) présentant une chambre centrale (11) destinée à loger un accéléromètre (A), un connecteur électrique (35) destiné à la réalisation de connexions électriques avec l'accélé- romètre et faisant saillie à une extrémité (29) du bottier adaptateur, et un composé d'enrobage élastomérique entourant le boîtier adaptateur et une partie du connecteur électri- que et présentant une épaisseur suffisante pour protéger l'accéléromètre contre les chocs accidentels. 2. Structure de protection selon la revendication 1, caractérisée en ce que le boîtier adaptateur présente une face (29) de montage au-delà de laquelle le composé s'étend et présente des ouvertures mettant à découvert certaines parties de cette face de montage. 3. Structure de protection selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un support (37) de connecteur fixé au connecteur électrique et comportant deux pattes (38, 39) fixées au bottier adaptateur et réalisant la seule liaison entre le connecteur électrique et le bottier adaptateur, le support du connecteur étant noyé dans ledit composé. 4. Structure de protection selon la revendication 1, caractérisée en ce que le composé d'enrobage est un caoutchouc siliconé. 5. Ensemble à transducteur équipé d'une structure de protection contre les chocs, caractérisé en ce qu'il comporte un bottier adaptateur (10) qui présente une face (29) de montage et une chambre centrale (11) ouverte à une première extrémité, un accéléromètre (A) monté dans ladite chambre centrale, un connecteur électrique (35) adjacent à la face de montage, un support (37) de connecteur fixé à ce connecteur électrique et au boîtier adaptateur, un câblage électrique (61, 63) disposé entre l'accéléromètre et le connecteur électrique, deux canaux (70, 71) qui traversent longitudinalement le boîtier adaptateur et qui débouchent à ladite face de montage afin de recevoir des organes (72, 73) de fixation, et une couche d'élastomère entourant le boîtier adaptateur, y compris à ses deux extrémités, afin d'envelopper complètement ce boîtier et le câblage électri- que, sauf à l'emplacement d'ouvertures ménagées dans cette couche et permettant d'accéder aux deux canaux et à certaines parties de la face de montage adjacente. 6. Ensemble à transducteur selon la revendication , caractérisé en ce que l'accéléromètre comporte un corps (12) sensiblement cylindrique et en ce que la chambre cen- trale comprend une partie intérieure (17) dont le diamètre est légèrement supérieur à celui du corps de l'accéléromètre, et une partie extérieure de plus grand diamètre, le corps de l'accéléromètre étant monté-en porteà-faux dans la chambre à l'aide d'une couche (16) de colle formée entre ledit corps et la paroi de la partie intérieure de la chambre centrale. 7. Ensemble à transducteur équipé d'une structure de protection, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier adaptateur (10) qui présente une face (29) de montage et une chambre centrale (11) ouverte à une première extrémité, un accéléromètre (A) monté dans la chambre centrale et com- portant une embase (15) située à ladite extrémité ouverte, un connecteur électrique (35) adjacent à la face de montage, un support (37) de connecteur fixé à ce connecteur électri- que et comportant deux pattes (38, 39) fixées au boîtier adaptateur, un câblage électrique (61, 63) qui s'étend entre l'embase de l'accéléromètre et le connecteur électrique, deux canaux (62)- qui traversent longitudinalement le boîtier adaptateur et dans lesquels passe le câblage électrique, deux autres canaux (70, 71) qui traversent longitudinalement le boîtier adaptateur et qui débouchent à ladite face de montage afin de recevoir des organes (72, 73) de fixation, et une couche de caoutchouc siliconé entourant le boîtier adaptateur, y compris à ses deux extrémités, afin d'enve- lopper complètement le boîtier adaptateur et le câblage électrique, sauf à l'emplacement d'ouvertures ménagées dans cette couche et permettant d'accéder aux deux autres canaux (70, 71) et à certaines parties de la face de montage adja- cente. 8. Ensemble à transducteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le connecteur électrique comporte une embase fixée au support (37) et enrobée de ladite couche de caoutchouc siliconé. 9. Ensemble à transducteur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une-patte (52 ou 53) de fil con- ducteur de sécurité est fixée au bottier adaptateur et pré- sente une extrémité exposée à travers la couche de caout- chouc siliconé.- 10. Ensemble à transducteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite patte (52 ou 53) et l'une des pattes (38 ou 39) du support de connecteur présentent chacune une ouverture, les ouvertures de ces pattes étant alignées afin de recevoir une vis (50 ou 51) de fixation qui se visse dans le bo tier adaptateur. 11. Ensemble à transducteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'embase (15) de l'accéléromètre dépasse d'une extrémité (30) du bottier adaptateur, le câblage étant relié à cette embase et ladite couche de caoutchouc silicone recouvrant le câblage à ladite extrémité du boîtier adaptateur.