Brevet FR2543728A1 — publié le 19841005

a 25 47238 1 - PROCEDE DE MONTAGE D'UNE UNITE DANS UN BOITIER ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention concerne un dispositif du type de ceux comprenant une unité interne contenue à l'intérieur d'un boîtier, le boîtier com- portant une face transversale à l'une de ses extrémités. L'invention concerne plus particulièrement, mais pas exclusivement un agencement et un procédé de montage d'un équipement gyroscopique dans un boîtier. En raison de leurs vitesses de rotation élevées, les gyroscopes peuvent être sujets aux vibrations De nombreux essais ont été effectués pour arriver à assurer un ajustage serré des composants mécaniques à l'in- térieur du boîtier, afin de diminuer les vibrations dans ce boîtier, tout en maintenant quand même suffisamment d'espace libre entre le boîtier et l'unité interne pour permettre une insertion et un retrait aisé de celle-ci Il existe également le problème de la chaleur déga- gée par le gyroscope, chaleur qui peut provoquer une dilation thermi- que différentielle par rapport au boîtier Si aucun espace n'est lais- sé dans le boîtier pour permettre une telle dilatation, cela peut sou- mettre les composants du gyroscope à des contraintes de tension. Un des buts de la présente invention est donc de fournir un dispositif permettant de diminuer ces inconvénients. Selon un premier aspect, la présente invention concerne un dispositif du type mentionné ci-dessus, caractérisé en ce que l'unité interne com- porte, à l'une de ses extrémités, un chanfrein oblique qui délimite, a- vec la face transversale du boîtier,une cavité-annulaire de section tri- angulaire, en ce que ce dispositif comprend un joint torique en matière élastique, logé dans ladite cavité et en ce que l'unité interne est pous- sée vers la face transversale du bottier, les dimensions du joint étant telles que celui-ci est maintenu en compression dans la cavité. Le chanfrein peut faire avec la face transversale du bottier un angle d'environ 60 degrés La cavité et le joint peuvent avoir une forme cir- culaire L'unité interne est écartée du boîtier à l'une de ses extrémi- tés La face transversale est la face intérieure de l'une des extrémi- tés du boîtier, le chanfrein se trouvant lui sur la face extérieure de l'unité interne Le boîtier peut être scellé à son autre extrémité. Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé de mon- tage d'une unité interne dans un boîtier, ce boîtier comportant une fa- ce transversale à l'une de ses extrémités, caractérisé en ce que l'uni- té interne comporte à l'une de ses extrémités un chanfrein oblique, en ce qu'un joint torique en matière élastique est positionné dans le boî- tier, contre sa face transversale, en ce que l'unité interne est-insêrée dans le boîtier de manière à ce que le chanfrein vienne en appui contre le joint, en ce que la pression à l'intérieur du boîtier est diminuée par rapport à la pression existant à l'extérieur dudit boîtier afin de pouvoir enfoncer l'unité interne plus profondément dans le boîtier, et en ce que l'unité interne est maintenue en position par rapport au boî- tier par le joint en compression. L'équilibre entre les pressions intérieure et extérieure du boîtier est rétabli dés que l'unité interne est positionnée. Le dispositif gyroscopique et le procédé de montage d'un dispositif gy- roscopique selon la présente invention seront mieux compris en référen- ce à la description d'un exemple de réalisation préférée et du dessin annexé dans lequel: La figure 1 représente une vue en coupe verticale du dispositif, et La figure 2 représente une coupe transversale du dispositif selon la ligne II II de la fig 1. Le dispositif comprend une unité interne 1 comportant les composants du gyroscope, qui est logée à l'intérieur d'un boîtier 2 fermé à une extré- mité 3 L'autre extrémité du dispositif est fermée par une plaque 4 qui s'appuie contre l'unité interne 1. -3- La construction et le fonctionnement du mécanisme gyroscopique sont les mêmes que ceux décrits dans la demande de brevet britannique No 2 063 471 et ne seront donc décrits que brièvement ici L'unité interne 1 a une forme générale cylindrique et comporte un rotor tubulaire 10 monté à ses extrémités opposées sur des roulements Il et 12 Le rotor 10 tourne au- tour de l'axe longitudinal 13 du dispositif au moyen d'un moteur 14 dis- posé à proximité de l'extrémité droite de l'unité 1 Une suspension annu- laire à cardan 15 est portée par deux pivots flexibles 16 et 17 à l'ex- trémité gauche du rotor 10, de façon à ce que la suspension annulaire à cardan puisse effectuer librement un déplacement angulaire limité autour d'un axe 18 perpendiculaire à l'axe longitudinal 13 Une bague d'inertie entoure la suspension à cardan 15 et est maintenue sur celle-ci par deux pivots flexibles supplémentaires (non représentés), situés entre les pivots 16 et 17 De cette façon, la bague d'inertie peut se déplacer librement autour d'un axe 21,perpendiculaire aux axes 13 et 18 et par conséquent est mobile autour des deux axes perpendiculaires 18 et 21. Le déplacement du dispositif gyroscopique ayant une composante autour de chaque axe 18 ou 21, provoque le déplacement de la bague d'inertie 20 par rapport au reste du dispositif, puisque cette bague tend à se maintenir dans sa position de départ. Ce déplacement relatif est ressenti par un dispositif de détection 22 dont la sortie est utilisée pour contrôler l'alimentation en courant de bobines génératrices de couples 23 Ces bobines 23 rétablissent l'é- quilibre des forces sur la bague d'inertie pour maintenir celle-ci dans une position de base par rapport à la structure du gyrosocope, le-cou- rant alimentant les bobines étant utilisé pour fournir une indication de la vitesse de déplacement du gyroscope. A l'extrémité antérieure de l'unité 1 se trouve un organe de base 30 qui comporte, autour de son bord extérieur, un rebord circonférentiel 31 Ce rebord 31 coopère avec un épaulement 32 se trouvant autour du boîtier 2, à proximité de son extrémité antérieure Cet épaulement 32 forme un décrochement peu profond entre l'extrémité postérieure du boîtier 2 et son extrémité antérieure qui a un diamètre intérieur légèrement plus 4- grand L'engagement du rebord 31 dans l'épaulement 32 interdit tout mouvement axial avant de l'unité 1. L'extrémité antérieure de l'unité interne comporte une plaque radia- le 35 qui s'ajuste de façon serrée à l'intérieur de l'extrémité antérieure du boîtier 2 La face avant de la plaque 35 est parallèle à l'extrémité fermée du boîtier 2 et séparée de celui-ci par un petit espace libre 33 La plaque 35 est chanfreinée à son extrémité avant pour former un chanfrein annulaire 36 incliné d'environ 30 degrés -par rapport à la paroi cylindrique du boîtier 2 et d'environ 60 degrés par rapport à son extrémité fermée Ce chanfrein 36 délimite une cavi- té annulaire 37 de section triangulaire avec la face intérieure 38 de l'extrémité fermée du bottier 2 A l'intérieur de la cavité 37 est lo- gé un joint torique de support 40 élastique, par exemple en caoutchouc ou en matière plastique Ce joint 40, dans sa position normale, a une section circulaire Son épaisseur est telle que, lorsque l'unité in- terne 1 est poussée au maximum en avant, il est comprimé entre l'extré- mité avant de cette unité etle boîtier 2 Les forces de compression exer- cées contre l'unité 1 sont perpendiculaires au chanfrein 36, selon la flèche F de la fig 1 Par conséquent, cette force a une composante pa- rallèle à l'axe du gyroscope et une composante transversale par rapport au gyroscope De ce fait, ces composantes agissent sur l'unité 1 pour s'opposer et amortir tout déplacement transversal axial, tel que celui provoqué par des vibrations L'espace libre 33 existant entre l'extré- mité antérieure de l'unité 1 et le boîtier 2 permet un déplacement a- xial relatif limité et par conséquent, une dilatation thermique diffé- rentielle de l'unité interne. A son extrémité postérieure, l'organe de base 30 comporte un décroche- ment 42,de section carrée, qui contient un joint d'étanchéité 43 Ce joint 43 relie la face interne du boîtier 2 et la face avant de la pla- que 4 Cette plaque d'extrémité 4 comporte différentes cosses 50 ser- vant au raccordement électrique avec une unité électronique 51 située entre l'organe de base 30 et la plaque 4 Celle-ci comporte également un décrochement 52, de section rectangulaire, pour loger deux joints d'étanchéité 53 et 54. Le joint intérieur 53 est en matière élastique et a une épaisseur qui garantit sa compression dans le décrochement 52 lorsqu'il est serré entre la plaque 4 et le boîtier 2 Le joint extérieur 54 est en métal et, au départ, fait fonction de fermeture, puisqu'il est fixé dans le décrochement 52 par une soudure 55 qui forme un dispositif d'étanchéi- té efficace avec le boîtier 2 Un conduit tubulaire 56 est situé au milieu de la plaque 4 Il permet la communication avec l'intérieur du dispositif du gyroscope et peut être utilisé pour chasser l'air hors de ce dispositif ou y introduire du gaz, puis ensuite rendu étanche. Le gyroscope est facilement assemblé en placant d'abord le joint de support 40 dans l'extrémité avant du boîtier 2 L'unité interne 1 est alors glissée dans le boîtier 2 de façon à ce que le chanfrein 36 vien- ne en contact avec le joint 40 Le joint d'étanchéité 43 est ensuite placé dans le décrochement 42 à l'arrière de l'unité 1 L'opération sui- vante consiste a introduire la plaque d'extrémité 4 qui doit être pous- sée en avant de manière que le rebord 31 de l'unité interne 1 s'engage dans l'épaulement 32 du boîtier 2 en comprimant le joint 40. Dans cet exemple de réalisation préférée, la force qui pousse l'unité interne 1 en avant est obtenue par une aspiration de l'air par le con- duit 56 de façon à obtenir une pression réduite à l'intérieur du boî- tier, par exemple entre un quart et une demi-atmosphère Lorsque la di- minution de pression est obtenue et que l'unité 1 est correctement posi- tionnée à l'intérieur duboîtier 2, la plaque d'extrémité 4 est scellée au bottier au moyen des joints 53 et 54 et de la soudure 55. Dès que la soudure a durci, l'aspiration peut être supprimée, ce qui per- met ainsi à la pression intérieure du bottier de revenir à sa valeur nor- male avant que le conduit 56 ne soit rendu étanche Le dispositif d'étan- chéité formé par la soudure 55 est suffisant pour protéger l'unité in- terne des forces exercées par le joint 40 même sans une diminution de pression à l'intérieur du boîtier 2. De nombreux autres agencements pourraient être utilisés pour maintenir l'unité 1 dans sa position correcte lorsque la plaque d'extrémité 4 est 6- scellée au boîter 2 Cette plaque 4 pourrait aussi être poussée en a- vant dans le boîtier, par exemple au moyen de pinces. L'agencement décrit ci-dessus n'est pas limité au seul usage des dispo- sitifs gyroscopiques et peut être utilisé pour le montage d'autres dis- positifs dans un boîtier. -7- Revendications 1 Dispositif comprenant une unité interne contenue dans un boîtier, ce boîtier comportant une face transversale à l'une de ses extrémités, caractérisé en ce que l'unité interne ( 1) comporte, à l'une de ses ex- trémités, un chanfrein oblique ( 36) qui délimite avec la face transver- sale ( 38) du boîtier ( 2) une cavité annulaire ( 37), de section triangu- laire, en ce que ce dispositif comprend un joint torique ( 40) en matiè- re élastique, logé dans ladite cavité et en ce que l'unité interne ( 1) est poussée vers la face transversale ( 38) du boîtier ( 2), les dimen- sions du joint ( 40) étant telles que celui-ci est maintenu en compres- sion dans la cavité ( 37). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qué le chan- frein ( 36) fait,avec la face transversale ( 38), un angle d'environ 60 degrés. 3 Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la cavité ( 37) et le joint ( 40) sont de forme circulaire - 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité interne ( 1) est écartée du boîtier ( 2) à l'une de ses extrémités. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,, caractérisé en ce que la face transversale ( 38) est la face intérieure de l'une des extrémités ( 3) du bottier ( 2). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chanfrein ( 36) se trouve sur la face extérieu- re de l'unité ( 1). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bottier ( 2) est rendu étanche à son autre ex- trémité. 8 Procédé de montage d'une unité interne à l'intérieur d'un boîtier, -8- ce boîtier comportant une face transversale à l'une de ses extrémités, caractérisé en ce que l'unité interne ( 1) comporte, à l'une de ses ex- trémités, un chanfrein oblique ( 36), en ce qu'un joint torique ( 40) en matière élastique est positionné dans le boîtier ( 2), contre sa face transversale ( 38), en ce que l'unité interne ( 1) est insérée dans le boîtier ( 2) de manière à ce que le chanfrein ( 36) vienne en appui con- tre le joint ( 40), en ce que la pression à l'intérieur du boîtier ( 2) est diminuée par rapport à la pression existant à l'extérieur dudit boîtier afin de pouvoir enfoncer l'unité interne ( 1) plus profondé- ment dans le boîtier, et en ce que l'unité interne ( 1) est maintenue en-position par rapport au boîtier ( 2) par le joint en compression. 9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'équili- bre entre les pressions intérieure et extérieure du boîtier ( 2) est rétabli dès que l'unité interne ( 1) est positionnée.