Brevet FR2920210A1 — publié le 20090227

La présente invention se rapporte à un amortisseur de vibrations pour boîtier installé sur une nacelle d'aéronef. On connaît de la technique antérieure un amortisseur de vibrations apte à être interposé entre un boîtier électronique et une structure fixe de nacelle d'aéronef, comprenant un bloc en matériau élastique, une vis de fixation de ce bloc sur ladite structure fixe, et des moyens de fixation dudit boîtier sur ledit bloc. Le boîtier électronique peut être typiquement un boîtier de commande de différentes fonctions de la nacelle, telle que la fonction d'ouverture d'une partie de nacelle pour des opérations de maintenance. Les amortisseurs de vibration permettent de protéger les composants électroniques de ce boîtier vis-à-vis des vibrations engendrées par le turboréacteur situé à l'intérieur de la nacelle. Lorsqu'une aube du turboréacteur se casse de manière accidentelle (situation connue de l'homme du métier sous l'abréviation anglo-saxonne FBO, pour Fan Blade Out ), les vibrations engendrées par le turboréacteur atteignent des amplitudes très élevées pouvant conduire notamment à la destruction des amortisseurs, et à la désolidarisation consécutive du boîtier électronique de la structure fixe de la nacelle. Une telle désolidarisation est inacceptable, car alors le boîtier électronique est susceptible d'endommager d'autres organes de la nacelle et du moteur. Pour éviter une telle désolidarisation, on vient classiquement placer au-dessus de l'amortisseur un étrier de sécurité que l'on fixe par ses deux 25 extrémités sur la structure fixe de la nacelle. Un tel étrier permet de retenir l'amortisseur en place lorsqu'il est détruit sous l'effet de vibrations de forte amplitude, et d'éviter ainsi que le boîtier électronique se détache entièrement de la structure fixe de la nacelle. Un tel étrier et les fixations qui lui sont associées pèsent un certain 30 poids, ce qui va à l'encontre de la recherche permanente de réduction de masse, propre au domaine aéronautique. En outre, un tel étrier et ses fixations constituent des pièces supplémentaires que les techniciens de maintenance risquent d'oublier de remonter lors des opérations de remplacement et/ou de maintenance. 35 La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients. On atteint ce but de l'invention avec un amortisseur de vibrations apte à être interposé entre un boîtier électronique et une structure fixe de nacelle d'aéronef, comprenant un bloc en matériau élastique, une vis de fixation de ce bloc sur ladite structure fixe, et des moyens de fixation dudit boîtier sur ledit bloc, remarquable en ce qu'il comprend des moyens pour limiter la course desdits moyens de fixation par rapport à ladite vis de fixation dans au moins deux directions de l'espace, ces moyens de limitation étant dimensionnés pour éviter une sollicitation de ladite vis pouvant conduire à sa fatigue et/ou à sa rupture. La présence de ces moyens de limitation de course permet, en cas de régimes de vibrations de très forte amplitude, de court-circuiter la vis de l'amortisseur pour ce qui est de la transmission des efforts dynamiques entre la structure fixe de la nacelle et le boîtier électronique, et ainsi d'éviter de soumettre cette vis à des efforts susceptibles de conduire à sa ruine. Grâce à ces moyens de limitation de course, on obtient donc un amortisseur qui n'est plus susceptible de se ruiner en cas de régimes de vibration de forte amplitude, pouvant survenir notamment lors d'un FBO (rupture d'aube du turboréacteur) et lors du temps de retour de l'avion consécutif au FBO. Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de l'amortisseur selon l'invention : - lesdits moyens de limitation sont aptes à limiter ladite course dans un plan perpendiculaire à ladite vis : ces moyens de limitation permettent de supprimer les risques de cisaillement de la vis ; - lesdits moyens de limitation sont aptes à limiter ladite course dans au moins un sens d'une direction parallèle à ladite vis ; - lesdits moyens de limitation comprennent d'une part une coupelle apte à être fixée sur ladite structure fixe, et d'autre part un impacteur solidaire desdits moyens de fixation et positionné à l'intérieur de ladite coupelle, cette coupelle et cet impacteur étant séparés selon les directions perpendiculaire et parallèle à ladite vis par des jeux tels que la sollicitation de ladite vis correspondant à la butée dudit impacteur à l'intérieur de ladite coupelle, soit située en deçà du seuil de fatigue et/ou de rupture de ladite vis : ce mode de réalisation à coupelle et à impacteur permet d'obtenir de manière très simple une limitation de course dans le plan perpendiculaire à la vis et dans le sens d'une compression de la vis ; les jeux sont choisis de telle sorte qu'aucun contact entre la coupelle et l'impacteur ne soit susceptible de modifier le comportement de l'amortisseur en sollicitations nominales ; - ledit impacteur est revêtu d'un matériau élastomère sur sa face destinée à coopérer avec ladite coupelle : ce revêtement permet de limiter l'intensité des chocs entre l'impacteur et la coupelle, en cas de butée de ces deux pièces l'une contre l'autre ; - ledit bloc en matériau élastique est conformé en double cône et lesdits moyens de fixation comprennent une rondelle de fixation prise entre les deux cônes dudit double cône : ce bloc élastique ainsi conformé présente une grande efficacité d'amortissement ; - ledit impacteur est monté sur lesdits moyens de fixation de manière à prendre une partie dudit boîtier électronique en sandwich : cet agencement permet de réaliser une liaison robuste du boîtier électronique avec l'amortisseur ; - cet amortisseur comprend une butée anti-arrachement : cette butée permet de lirniter l'arrachement de la partie mobile de l'amortisseur par rapport à sa partie fixe dans les régimes de vibration exceptionnels. La présente invention se rapporte également à une nacelle d'aéronef comprenant une structure fixe et au moins un boîtier électronique monté sur cette structure fixe au moyen d'au moins un amortisseur conforme à ce qui précède. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre et à l'examen des figures ci-annexées, dans lesquelles : - la figure 1 représente de manière partielle et en perspective un boîtier électronique fixé sur une structure fixe de nacelle d'aéronef au moyen d'un amortisseur de vibrations selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en perspective de cet amortisseur, - la figure 3 représente une vue en perspective de la cuvette de cet 30 amortisseur, - la figure 4 représente en perspective l'impacteur de cet amortisseur, et - la figure 5 est une vue en coupe axiale de l'amortisseur selon l'invention, fixé respectivement au boîtier électronique et à la structure fixe de 35 la nacelle de la figure 1. En se reportant à présent à la figure 1, on peut voir une partie d'un boîtier électronique 1, pouvant comprendre par exemple des composants électroniques perrnettant de commander des actionneurs d'une nacelle d'aéronef. Ces actionneurs peuvent être utilisés notamment pour ouvrir des parties mobiles de la nacelle lors d'opérations de maintenance. La partie fixe de cette nacelle, c'est-à-dire la partie de cette nacelle sur laquelle sont montées les parties mobiles, est visible de manière partielle en 3 sur la figure 1. Le boîtier électronique 1 est fixé sur la structure 3 au moyen d'une pluralité d'amortisseurs dont l'un 5 est représenté sur la figure 1. En se reportant plus particulièrement aux figures 2 à 4, on peut voir que cet amortisseur comprend une vis 7 traversant, dans cet ordre, une butée anti-arrachement 9, un bloc en matériau élastique 10, une rondelle de fixation 11, un impacteur 13 et une cuvette 15. En se reportant plus particulièrement à la figure 5, on peut voir que la butée antiarrachement 9 présente une forme de rondelle calée contre la tête 17 de la vis 7. Dans sa partie située en vis-à-vis de la rondelle de fixation 19, la butée anti-arrachement 9 comporte une bordure en matériau élastomère 21. La vis 7 passe à travers une entretoise 23 venant en butée respectivement contre la tête 17 de cette vis et contre le fond de la cuvette 15, sur lequel est ménagée une bordure de centrage 25. L'entretoise 23 définit un épaulement 27, et le bloc en matériau élastique 10 est pincé entre la butée anti-arrachement 9 et cet épaulement 27. Plus particulièrement, le bloc en matériau élastique 10 présente la forme d'un double cône, dont les deux cônes situés en vis-à-vis 10a et 10b viennent pincer la rondelle de fixation 11. Cette rondelle est elle-même fixée par au moins deux vis 29a, 29b 30 sur l'impacteur 13, le boîtier électronique 1 étant pris en sandwich entre cette rondelle de fixation 11 et cet impacteur 13. De préférence, cet impacteur 13 comporte à sa périphérie un revêtement en matériau élastomère 31. L'impacteur 13, qui est disposé à l'intérieur de la cuvette 15, 35 comme cela est visible sur la figure 5, est séparé de cette cuvette, sur toute sa périphérie, d'un premier jeu J1 inférieur au jeu J'l séparant l'intérieur de l'impacteur 13 de l'entretoise 23. La cuvette 15 est solidarisée à la structure 3, de telle sorte que toutes les sollicitations dues aux impacts de l'impacteur 13 soient directement 5 transmises à cette structure 3. On notera par ailleurs que le fond de l'impacteur 13 est séparé du fond de la cuvette 15 par un deuxième jeu J2 inférieur au jeu J'2 séparant la rondelle de fixation 11 de l'épaulement 27 de l'entretoise 23. La vis 7 traverse la structure fixe de la nacelle 3, sur laquelle elle 10 est fixée au moyen d'un écrou 33. Le mode de fonctionnement et les avantages de l'amortisseur qui vient d'être décrit résultent directement de ce qui précède. En mode de fonctionnement normal, c'est-à-dire lorsque les vibrations de la nacelle ne dépassent pas un seuil prédéterminé, ces vibrations 15 sont transmises par la structure fixe de la nacelle 3 au boîtier électronique 1 par l'intermédiaire du bloc en matériau élastique 10, l'impacteur 13 pouvant se déplacer librement à l'intérieur de la cuvette 15, tant selon la direction de la vis 7 que dans un plan perpendiculaire à cette vis. Lorsque les vibrations de la structure fixe de nacelle 3 dépassent 20 ledit seuil prédéterminé, par exemple par suite d'une rupture d'aube du turboréacteur situé à l'intérieur de la nacelle ( Fan Blade Out ), l'impacteur 13 est susceptible de venir en butée à l'intérieur de la cuvette 15, soit dans la direction du premier jeu J1, soit dans la direction du deuxième jeu J2. Cette butée est amortie par le revêtement en matériau élastomère 25 31 disposé à la périphérie de l'impacteur 13. Cette butée permet une transmission directe, c'est-à-dire sans passer par la vis 7, des efforts dynamiques de la cuvette 15 à l'impacteur 13. On court-circuite ainsi en quelque sorte la vis 7, ce qui permet d'éviter de soumettre cette vis à des efforts excessifs de flexion et/ou de 30 cisaillement et, dans une moindre mesure, de compression, susceptibles d'entraîner sa fatigue et/ou sa ruine. On notera que le fait de prévoir que les jeux J1 et J2 soient inférieurs respectivement aux jeux J'l et J'2, permet de s'assurer que la transmission des efforts dynamiques dans ces situations extrêmes passe bien 35 par l'impacteur 13 et la cuvette 15, qui sont dimensionnées de manière appropriée et incorporent des propriétés amortissantes, et non par d'autres pièces plus fragiles de l'amortisseur telles que la vis 7. La butée anti-arrachement 9 permet de limiter la course de la rondelle de fixation 11 dans un sens qui conduirait à l'arrachement du bloc en matériau élastique 10. Dans ce mode particulier de sollicitation le vis travaille en traction, son mode habituel et privilégié. Comme on peut le comprendre à la lumière de ce qui précède, l'amortisseur selon l'invention permet de garantir qu'au delà d'un certain seuil de vibrations, les efforts dynamiques transmis par la structure fixe de nacelle 3 au boîtier électronique 1, ne transitent plus par la vis 7, permettant d'éviter de fatiguer et/ou de ruiner cette vis. Bien entendu, le dimensionnement des jeux J1 et J2 est effectué en fonction des caractéristiques mécaniques de la vis 7, selon des méthodes classiques à la portée de l'homme du métier. En d'autres termes, ces jeux J1 et J2 sont suffisamment importants pour permettre un fonctionnement normal, c'est-à-dire reposant sur l'élasticité du bloc 10, dans les plages de vibrations normales, et suffisamment petits pour assurer une transition directe des efforts dynamiques entre la cuvette 15 et l'impacteur 13 en cas de vibrations exceptionnelles. Du fait de la présence des moyens de limitation de course de la partie mobile de l'amortisseur par rapport à sa partie fixe, on prévient tout risque de destruction de la vis 7 dans les régimes de vibrations exceptionnelles, et il n'est ainsi plus nécessaire de prévoir des moyens supplémentaires de sécurité tels qu'un étrier (comme c'était le cas dans la technique antérieure) pour prévenir le risque de désolidarisation du boîtier électronique 1 de la structure fixe de nacelle 3. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, fournis à titre de simples exemples.30 REVENDICATIONS 1. Amortisseur de vibrations (5) apte à être interposé entre un boîtier électronique (1) et une structure fixe de nacelle d'aéronef (3), comprenant un bloc en matériau élastique (10), une vis (7) de fixation de ce bloc (10) sur ladite structure fixe (3), et des moyens (11, 29a, 29b) de fixation dudit boîtier (1) sur ledit bloc (10), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (13, 15) pour limiter la course desdits moyens de fixation (11, 29a, 29b) par rapport à ladite vis de fixation (7) dans au moins deux directions de l'espace, ces moyens de limitation (13, 15) étant dimensionnés pour éviter une sollicitation de ladite vis (7) pouvant conduire à sa fatigue et/ou à sa rupture. 2. Amortisseur (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de limitation (13, 15) sont aptes à limiter ladite course dans un plan perpendiculaire à ladite vis (7). 3. Amortisseur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de limitation (13, 15) sont aptes à limiter ladite course dans au moins un sens d'une direction parallèle à ladite vis. 4. Amortisseur (5) selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de limitation (13, 15) comprennent d'une part une coupelle (15) apte à être fixée sur ladite structure fixe (3), et d'autre part un impacteur (13) solidaire desdits moyens de fixation (11, 29a, 29b) et positionné à l'intérieur de ladite coupelle (15), cette coupelle (15) et cet impacteur (13) étant séparés selon les directions perpendiculaire et parallèle à ladite vis par des jeux (J1, J2) tels que la sollicitation de ladite vis (7) correspondant à la butée dudit impacteur (13) à l'intérieur de ladite coupelle (15), soit située en deçà du seuil de fatigue et/ou de rupture de ladite vis (7). 5. Amortisseur (5) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit impacteur (13) est revêtu d'un matériau élastomère (31) sur sa face destinée à coopérer avec ladite coupelle (15). 6. Amortisseur (5) selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit impacteur (13) est monté sur lesdits moyens de fixation (11, 29a, 29b) de manière à prendre une partie dudit boîtier électronique (1) en sandwich. 7. Amortisseur (5) selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes, caractérisé en qu'il comprend une butée anti-arrachement (9). 8. Nacelle d'aéronef comprenant une structure fixe (3) et au moins un boîtier électronique (1) monté sur cette structure fixe (3) au moyen d'au moins un amortisseur (5) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.5