Brevet FR2573829A1 — publié le 19860530

Amortisseur tubulaire à fluide La présente invention concerne un amortisseur tubulaire à fluide, placé entre deux éléments mécaniques dont on veut amortir le mouvement relatif, par exemple un rotor et une pale d'hélicoptère. On connais des amortisseurs tubulaires comportant différentes chambres séparées par des cloisons munies d'orifices pour le passage d'un fluide d'une chambre à une autre. Ce type d'amortisseurs présente l'inconvénient de voir sa raideur augmenter en fonction de la fréquence de la sollicitation. I1 ne se comporte donc pas comme un adaptateur de fréquence. On connaît également des amortisseurs parallélipipédiques de cisaillement de graisse qui remplissent un rôle d'adaptation, mais ils présentent une trainée importante et résistent mal au flambage. La présente invention a pour but de proposer un amortisseur tubulaire adaptateur de fréquence présentant une traînée réduite et une bonne résistance au flambage. La présente invention a pour objet un amortisseur tubulaire à fluide comportant, un point d'ancrage mobile et un point d'ancrage fixe, ces points d'ancrage étant raccordés à deux éléments que l'on veut amortir, un axe interne solidaire du point d'ancrage et un tube externe solidaire de l'autre point d'ancrage, l'axe interne et le tube externe étant raccordés l'un à l'autre par deux bagues élastiques, caractérisé en ce que l'espace circulaire laissé libre entre l'axe interne, le tube externe et les deux bagues élastiques constitue une chambre de cisaillement et une chambre de dilatation séparées par une membrane de dilatation, la chambre de cisaillement renfermant des tubes de cisaillement concentriques. Avantageusement, les deux bagues élastiques comportent chacune une cage externe et une cage interne enserrant un tampon élastique. Selon un premier mode de réalisation, les tubes de cisaillement sont maintenus à une seule extrémité par des bagues de calage et sont solidaires alternativement de l'axe interne et du tube externe. Selon un deuxième mode de réalisation, les tubes de cisaillement sont maintenus à leurs deux extrémités dans deux cages identiques, et alternativement dans les cages externes et dans les cages internes. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, deux modes de réalisation d'un amortisseur tubulaire selon l'invention. La figure 1 représente en demi-coupe, les deux extrémités d'un mode de réalisation d'un amortisseur. La figure 2 représente, en coupe selon II de la figure 3, les deux extrémités d'un deuxième mode de réalisation d'un amortisseur. La figure 3 représente, en coupe selon III de la figure 2 le même mode de réalisation. La figure 4 représente, en perspective des détails de ce mode de réalisation. La figure 1 montre les deux extrémités de l'amortisseur. A une extrémité il est représenté un point d'ancrage fixe constitué d'une chape 20 fixée sur une bague élastique 40, cette bague étant elle-même fixée sur un tube externe 21. Cette chape peut bien entendu être reliée à un élément mécanique quelconque. Elle est maintenue sur la bague 40 par l'intermédiaire de vis de fixation 23 qui traversent la bague et se vissent dans le tube 21. La bague 40 est maintenue sur le tube par l'intermédiaire de vis de pré-assemblage 22. Les vis de pré-assem- blage 22 et les vis de fixation 23 sont bien entendu réparties circonférentiellement et dans des plans différents. La bague élastique 40 comporte une cage externe 41, une cage interne 43 et un tampon élastique 42 maintenu par exemple par adhérisation, entre les deux cages. Dans cette figure, il est représenté également l'extrémité d'un axe interne 11, l'extrémité d'une entretoise interne 13 cylindrique entourant l'axe interne 17 et venant en appui sur un épaulement 12 de l'axe 11. Il est représenté aussi une entretoise externe 24 cylindrique ajustée à l'intérieur du tube 21. Dans l'espace interne de l'amortisseur, c'est-à-dire entre l'entretoise externe 24 et l'entretoise interne 13, il est représenté des tubes de cisaillement concentriques 51 et 53 disposés alternativement. Les tubes de cisaillement 51 sont séparés axialement par des bagues de calage 81. Ces tubes et ces bagues de calage comportent chacun un épaulement prenant appui l'un sur l'autre alternativement.Le tube 51 de plus petit diamètre est raccordé à une membrane de dilatation 61 pour constituer, entre eux et l'entretoise interne 13, une chambre de dilatation 60. Cette extrémité de l'amor- tisseur comporte également un bouchon fileté 72 communiquant avec la chambre de dilatation 60, et un bouchon de purge 71, fileté, communiquant avec la chambre de cisaillement 50. A l'autre extrémité de l'amortisseur, il est représenté un point d'ancrage mobile constitué d'un tube 10. Ce tube peut etre relié à un élément mécanique quelconque. Le tube 10 et la chape 20 sont donc raccordés à deux éléments mécaniques quelconques dont on veut amortir le mouvement relatif. Le tube 10 est raccordé à l'axe interne 11 par filetage. Entre ce tube 10 et l'entretoise interne 13 sont Insérés axialement la cage interne 33 d'une bague élastique 30, les tubes 53 et des bagues de calage 83. La bague élastique 30 comporte, outre la cage interne 33 une cage externe 31 et un tampon élastique 32 maintenu par exemple par adhérisation, entre les deux cages. Dans l'espace interne de l'amortisseur, c'est-à-dire entre l'entretoise externe 24 et l'entretoise interne 13, sont placés les tubes de cisaillement concentriques 53, chaque tube 53 étant séparé du tube 53 adjacent par un tube de cisaillement 51. Les tubes 53 et les bagues de calage 83 comportent chacun un épaulement prenant -appui l'un sur l'autre alternativement. Le tube 53 de plus petit diamètre est raccordé à la membrane de dilatation 61. L'espace laissé libre entre l'entretoise externe 24, la membrane 61 et les bagues 81 et 83 constitue une chambre de cisaillement 50. Cette chambre de cisaillement 50 est remplie en enlevant un bouchon fileté 70 et à l'aide d'un fluide dont la viscosité varie très peu en fonction de la température. Le fonctionnement de cet amortisseur est le suivant Lorsque la chape 20 et le tube 10 subissent des efforts, leélasti- cité des bagues 30, 40 autorise deux déplacements, l'un axial l'autre de rotation, qui peuvent bien sur être simultanés. Ces déplacements provo quent un cisaillement du fluide contenu dans la chambre de cisaillement et une variation du volume de cette chambre. La chambre de dilatation compense l'augmentation de volumede la chambre de cisaillement. Le fluide absorbe de l'énergie et la transforme en chaleur. Dans la figure 3, montrant un deuxième mode de réalisation, il est représenté un point d'ancrage fixe constitué d'un tube 20A raccordé à un tube externe 21A par un filetage 2 & , et un point d'ancrage mobile constitué d'un axe 10A qui est un épaulement d'un axe interne 1XA. Le tube 20A et l'axe 10A sont donc raccordés à deux éléments mécaniques quelconques dont on veut amortir le mouvement relatif. Le tube externe 21A et l'axe interne 11A sont raccordés mécaniquement à leurs deux extrémités par deux bagues élastiques 30A, 40A. La bague élastique 30A ge compose d'une cage externe 31A maintenue sur un épaulement du tube 21A par un écrou 36, d'une cage interne 33A montée sur l'axe interne 11A et venant en appui sur l'épaulement constitué par l'axe 10A, et d'un tampon élastique 32A maintenu, par exemple par adhérisation, entre les deux cages. La bague élastique 40A se compose d'une cage externe 41A maintenue sur un épaulement du tube 21A par le tube 20A, d'une cage interne montée à l'extrémité de l'axe 11A et maintenue par un écrou 15, et d'un tampon élastique 42A maintenu par exemple par adhérisation, entre les deux cages. La forme particulière des bagues 30A, 40A est bien visible dans les figures 3 et 4. Dans cette figure 2, il est également représenté, une membrane de dilatation 61A fixée à chaque extrémité entre un épaulement du tube externe 21A et la cage externe d'une bague. Cette membrane 61A sépare une chambre de dilatation & A et une chambre de cisaillement 50A. Cette chambre-de cisaillement renferme des tubes de cisaillement 51A, 53A concentriques. Chaque tube 51A est introduit à ses deux extrémités dans une fente 91 de chaque cage externe 31A, 41A et chaque tube 53t est introduit, à ses deux extrémités dans une fente 93 de chaque cage interne 33A, 43A, ce montage étant bien visible en figure 4. La chambre de cisaillement 50A est en communication avec l'enté rieur à l'aide de deux bouchons 73, 74 montés respectivement dans la cage externe 31A de la bague élastique 30A et dans la cage externe 41A de la bague élastique 41A. Cette chambre peut donc être remplie ou purgée. La chambre de dilatation est également en communication avec l'extérieur à l'aide de deux bouchons 75, 76 vissés dans le tube externe 21A. Cette chambre peut donc également être remplie ou purgée. La figure 3 montre la forme particulière de la bague élastique 40A constituée de sa cage externe 41A, de sa cage interne 43A et de son tampon élastique 42A. On voit dans cette figure que les tubes 51A sont introduits dans des rainures des cages externes 31A et IllA et que les tubes 53A sont introduits dans des rainures des cages internes 33A, 43A. La figure 4 montre de manière claire ces rainures. La cage externe 41A comporte trois rainures 91 dont la plus proche du centre reçoit l'extrémité du tube 51A ayant le plus petit diamètre. L'autre extrémité de ce tube, d'ailleurs identique est visible sur cette figure. Pour que chaque extrémité de tube soit visible ceux-ci ont d'ailleurs été représentés décalés axialement l'un par rapport à l'autre. La cage interne 43A comporte trois rainures 93 dont la plus proche du centre reçoit l'extrémité du tube 53A ayant le plus petit diamètre. Chaque rainure 91 et 93 peut être usinée sur toute sa circonférence c'est-à-dire dans les deux cages simultanément, ou être usinée selon un secteur angulaire. Dans ce dernier cas, représenté en figure 4, les rainures 91 sont uniquement usinées dans les cages externes 31A et 41A et les rainures 93 sont uniquement usinées dans les cages internes 33A et 43A. Le fonctionnement de cet amortisseur est le suivant Lorsque le tube 20A et l'axe 10A subissent des efforts, l'élasti- cité des bagues 30A, 40A autorise deux déplacements, l'un axial, l'autre de rotation qui peuvent bien sûr être simultanés. Ces déplacements provoquent un déplacement du fluide contenu dans la chambre de cisaillement. Cette chambre est isovolume, c'est-à-dire que, quels que soient les déplacements, le volume de cette chambre est constant et la chambre de dilatation n'est utile que dans le cas où le fluide augmente de volume par échauffement. REVENDICATIONS 1/ Amortisseur tubulaire à fluide comportant, un point d'ancrage mobile (10, 10A) et un point d'ancrage fixe (20, 20A), ces points d'ancrage étant raccordés à deux éléments que l'on veut amortir, un axe interne Cîl, 11A) solidaire d'un point d'ancrage et un tube externe (21, 21A) solidaire de l'autre point d'ancrage, l'axe interne et le tube externe étant raccordés l'un à l'autre par deux bagues élastiques (30, 40, 30A, 40A), caractérisé en ce que l'espace circulaire laissé libre entre l'axe interne, le tube externe et les deux bagues élastiques constitue une chambre de cisaillement (50, 50A) et une chambre de dilatation (60, 60A) séparées par une membrane de dilatation (61, 61A), la chambre de cisaillement renfermant des tubes de cisaillement (51, 53; 51A, 53A) concentriques. 2/ Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bagues élastiques (30, 40, 30A, 40A) comportent chacune une cage externe (31, 41 ; 31A, 41A) et une cage interne (33, 43 ; 33A, 43A) enserrant un tampon élastique (32, 42 ; 32A, 42A). 3/ Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les tubes de cisaillement (51, 53) sont maintenus à une seule de leur extrémité par des bagues de calage (81, 83) et sont solidaires alternativement de l'axe interne (11) et du tube externe (21). 4/ Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les tubes de cisaillement (51A, 53A) sont maintenus à leurs deux extrémités dans deux cages identiques, et alternativement dans les cages externes et dans les cages internes.