Brevet FR2680845A1 — publié le 19930305

Absorbeur d'énergie vibratoire La présente invention concerne un absorbeur d'énergie vibratoire tel qu'un adaptateur de fréquence. On entend par adaptateur de fréquence, un dispositif qui filtre et amorti des vibrations. I1 est ainsi placé entre deux pièces dont l'une est soumise, ou bien est source elle-même, de vibrations. Un dispositif de ce genre est par exemple utilisé sur les rotors d'hélicoptères. On dispose ainsi un adaptateur de fréquence, soit entre chaque pale et le rotor, soit pour relier deux pales consécutives. On connaît un absorbeur d'énergie vibratoire formé par une bague tubulaire en élastomère moulée entre une armature interne et une bague cylindrique externe. Avant le moulage, l'armature interne et la bague externe reçoivent une couche d'un agent assurant une bonne adhésion de l'élastomère moulée sur l'armature interne et la bague externe. L'ensemble est ensuite emmanché dans un fourreau externe. Lorsque l'absorbeur est d'une grande longueur, il y a quelque difficulté dans le moulage et il se produit en outre un phénomène de balayage qui a pour effet de racler et d'entraîner vers le fond la couche de l'agent adhérisant. Par ailleurs, aux extrémités, ou au moins à l'une des extrémités du dispositif, l'élastomère est au contact de l'air ambiant. Dans le cas d'un adaptateur de fréquence pour rotor d'hélicoptère, par exemple, il est nécessaire que l'élastomère employé soit d'un type résistant au contact de l'ozone mais un tel élastomère ne répond pas le mieux aux autres caractéristiques nécessaires tel que la raideur ou l'amortissement par exemple. L'invention a pour but de proposer un absorbeur d'énergie vibratoire permettant de pallier ces inconvénients et qui en outre présente d'autres avantages qui ressortiront de la suite du texte. L'invention a ainsi pour objet un absorbeur d'énergie vibratoire du type cylindrique comprenant un matériau élastomère entre un axe central et un tube extérieur, l'ensemble travaillant axialement en cisaillement, ledit axe central comportant à une extrémité un premier embout de fixation et ledit tube extérieur comportant à l'extrémité opposée un second embout de fixation, caractérisé en ce que ledit matériau élastomère est divisé sous la forme d'une pluralité de bagues annulaires dans chacune desquelles le matériau élastomère est moulé entre une armature annulaire interne et une armature annulaire externe. Selon une disposition particulière, les bagues annulaires sont réparties le long dudit axe selon plusieurs groupes distincts de bagues accolées, les groupes étant séparés les uns des autres par des bagues entretoises. Avantageusement, l'axe central est tubulaire. Les éléments annulaires en matériau élastomère peuvent être choisis de façon à ce qu'ils assurent simultanément les deux fonctions d'élasticité et d'amortissement, mais on peut également dissocier les fonctions en choisissant des bagues en matériau élastomère où la fonction amortissement est la plus faible possible et assurer cette fonction par un moyen hydraulique. Ainsi, à cet effet, un fluide remplit l'espace entre le second embout de fixation et le tube extérieur, pénètre dans l'axe central tubulaire à travers un bouchon percé d'un trou, remplit cet axe jusqu'à un piston soumis, du côté opposé, à la poussée d'un ressort, traverse un premier groupe de bagues annulaires par des orifices appropriés et remplit jusqu'au groupe suivant l'espace entre le tube externe et l'axe central annulaire qui comporte des ajutages de circulation de fluide. On va maintenant donner la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention en se reportant au dessin annexé dans lequel La figure 1 montre en coupe axiale un absorbeur d'énergie vibratoire selon l'invention. La figure 2 montre en coupe axiale une variante de la figure 1. En se reportant à la figure 1, on voit un absorbeur d'énergie vibratoire de type cylindrique qui comprend un axe central tubulaire 1, un tube coaxial extérieur 2 et entre les deux une pluralité de bagues annulaires 3 chacune constituée par un matériau élastomère 4 moulé entre une armature interne 5 et une armature externe 6. L'axe central tubulaire 1 porte à une extrémité un bouchon fileté 7 qui sert de butée pour les bagues annulaires 4 et à l'autre extrémité est vissé un embout de fixation 8 dont la longueur est adaptée par une entretoise 9 et un écrou 10. A l'extrémité opposée, le tube extérieur 2 est fermé par un bouchon 11 dans lequel est vissé un second embout de fixation 12 équipé d'un écrou de blocage 13. Ainsi, en utilisant une pluralité de bagues annulaires viscoélastiques 3, on peut ajuster les performances du système en jouant sur le nombre d'éléments et la nature du matériau viscoélastique utilisé. On peut ainsi adapter les propriétés du matériau viscoélastique 4 de chaque bague 3 aux différentes sollicitations qu'ils subissent - reprise de couple par des bagues plus raides aux extrémités par exemple, - matériau viscoélastique à tenue spécifiquement adaptée à l'environnement. Par exemple à l'extrémité gauche, au contact de l'air, la dernière bague 3 est en un matériau résistant au contact de l'ozone. Comme on le voit sur la figure, les bagues 3 sont réparties le long de l'axe central annulaire 1 selon trois groupes séparés, chaque groupe comprenant plusieurs bagues accolées. Ainsi, on peut positionner le long de l'absorbeur les bagues de façon à optimiser la répartition de masse par exemple pour améliorer le fonctionnement sous l'effet des forces centrifuges lorsque l'absorbeur est utilisé comme adaptateur de fréquence sur un rotor d'hélicoptère. Les différents groupes de bagues 3 sont séparés par des tubes entretoises 20, 21, 22, 23. En se référant maintenant à la figure 2, on voit une variante. Dans ce cas, le matériau élastomère 4 des bagues annulaires 3 est choisi de façon à n'avoir qu'une fonction élastique et le moins possible amortissante. Le système amortissant est constitué par un fluide qui remplit tout l'espace libre entre le bouchon ll et le tube extérieur 2, pénètre dans l'axe central tubulaire 1 par un trou 14 percé dans le bouchon 7 et remplit l'axe jusqu'à un piston 15 poussé sur son côté opposé par un ressort 16. Le fluide remplit également l'espace situé entre le tube extérieur 2 et l'axe central tubulaire 1 dans la partie située entre les deux groupes de bagues annulaires 3. Les bagues annulaires 3 du groupe de droite sont percées de trous ou comportent des fentes pour le passage du fluide et l'axe central tubulaire 1 ainsi que le tube entretoise 23 comportent également dans la partie située entre les deux groupes de bagues annulaires 3, des ajutages 17 de circulation du fluide. Les compensations volumiques du fluide sont compensées par le piston mobile 15 soumis à l'effort du ressort 16. ;.EVENDICATIONS 1/ Absorbeur d'énergie vibratoire du type cylindrique comprenant un matériau élastomère (4) entre un axe central (1) et un tube extérieur 2), l'ensemble travaillant axialement en cisaillement, ledit axe centrai (l) comportant à une extrémité un premier embout de fixation t8) et ledit tube extérieur comportant à l'extrémité opposée un second embout de fixation (12), caractérisé en ce que ledit matériau élastomère (4) est divisé sous la forme d'une pluralité de bagues annulaires (3) dans chacune desquelles le matériau élastomère (4) est moulé entre une armature annulaire interne (5) et une armature annulaire externe (6). 2/ Absorbeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites bagues annulaires (3) sont réparties le long dudit axe (1) selon plusieurs groupes distincts de bagues accolées, les groupes étant séparés les uns des autres par des tubes entretoises (20, 21, 22, 23). 3/ Absorbeur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit axe central (1) est tubulaire. 4/ Absorbeur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un fluide remplit l'espace entre le second embout de fixation (11, 12) et le tube extérieur (2), pénètre dans l'axe central tubulaire (1) à travers un bouchon (7) percé d'un trou (14), remplit cet axe jusqu'à un piston (15) soumis du côté opposé à la poussée d'un ressort (16), traverse un premier groupe de bagues annulaires par des orifices appropriés, et remplit jusqu'au groupe suivant l'espace entre le tube externe (2) et l'axe central annulaire (1) qui comporte des ajutages (17) de circulation de fluide.