Brevet FR3033603A1 — publié le 20160916

La présente invention se rapporte au domaine des fuselages d'aéronef, et plus particulièrement à la fixation d'équipements à un élément de structure d'un fuselage d'aéronef. L'invention s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, au domaine des avions commerciaux. La structure du fuselage d'un aéronef comporte en général une pluralité de cadres transversaux espacés et solidarisés entre eux au moyen de lisses longitudinales réparties à la périphérie desdits cadres. Plus généralement, la structure du fuselage est composée d'un certains nombres d'éléments de structure, comprenant notamment les cadres et lisses susmentionnées, des traverses, etc. Outre leur rôle structurel, ces éléments de structure servent à la fixation d'équipements nécessaires au fonctionnement de l'aéronef. Ces équipements sont de tous types : équipements mécaniques, électriques, fluidiques, avioniques, etc. Pour fixer ces équipements, des supports sont en général nécessaires, ces supports étant fixés à l'élément concerné. En général, les supports sont fixés au moyen d'éléments de fixation, tels que des rivets ou des boulons, ce qui nécessite le perçage de l'élément de structure. Cette solution n'est pas idéale car elle porte atteinte à l'intégrité de l'élément de structure dans lequel on réalise des perçages, et, en outre, est source de problèmes en cas de remise en standard de l'aéronef. La présente invention vise à résoudre les inconvénients de l'état de la technique en proposant notamment un support d'équipement pouvant être fixé à un élément de structure du fuselage d'un aéronef, sans nécessiter de perçage de cet élément de structure. L'invention concerne à cet effet un dispositif de fixation d'un équipement sur un élément de structure de fuselage d'aéronef, l'élément de structure comportant une âme de direction sensiblement verticale, le dispositif comportant : - une partie fixe présentant une section en forme générale d'un U allongé selon un axe médian, la partie fixe comportant une base et une première et une deuxième branches, la première branche comportant une face interne parallèle à l'axe médian, la deuxième branche comportant à une extrémité supérieure une face oblique par rapport à l'axe médian ; - une partie mobile, montée à translation sur la partie fixe, la partie 35 mobile comportant une face d'appui coopérant par appui plan avec la face 3033603 2 oblique de la partie fixe et comportant une face avant parallèle à la face interne ; - un dispositif de serrage de la partie mobile sur la partie fixe, le dispositif de liaison permettant d'exercer un effort de serrage de direction 5 parallèle à l'axe médian, l'effort de serrage étant transformé en un déplacement de la partie mobile vers la première branche de la partie fixe par le jeu du contact plan entre la face oblique et la face d'appui, de sorte que l'on obtient un effet de pincement entre la face interne de la partie fixe et la face avant de la partie mobile. 10 Ainsi, dans le dispositif objet de l'invention, les parties fixe et mobile forment une mâchoire apte à venir serrer un élément de structure de fuselage, telle que l'âme verticale d'un cadre. L'âme du cadre se trouve serrée entre la partie fixe et la partie mobile de telle sorte que la pression au niveau des zones de contact, par l'intermédiaire des forces de frottement induites, permet au 15 dispositif d'être conforme aux exigences du domaine aéronautique (notamment en termes de résistance aux efforts, aux vibrations, etc.). Les surfaces de contact de la partie mobile et de la partie fixe sont dimensionnées pour que le dispositif puisse se maintenir en place sous l'action des charges prévues. Le dispositif objet de l'invention, permet donc la fixation d'équipements à un cadre 20 de fuselage sans percer ce dernier. Il peut en outre être installé très facilement et rapidement. Dans une réalisation, le dispositif de serrage comporte une vis coopérant avec un trou taraudé prévu dans la partie mobile. Dans une réalisation, la partie fixe comporte un trou traversant pour 25 le passage de la vis, le trou traversant débouchant au niveau de la face oblique d'une part, et au niveau d'une face inférieure d'autre part. Dans une réalisation, le dispositif de serrage comporte un ressort de traction. Dans une réalisation, l'espace entre les première et deuxième 30 branches, permet de loger un pied de l'élément de structure lorsque le dispositif est fixé audit élément de structure. Dans une réalisation, la partie mobile comporte une encoche permettant de loger un retour du pied de l'élément de structure lorsque le dispositif est fixé audit élément de structure. 3033603 3 Dans une réalisation, le dispositif comporte deux parties fixes et deux parties mobiles, les deux parties fixes étant reliées par une partie centrale portant des moyens de fixation d'un équipement. Dans une réalisation, les deux parties fixes et la partie centrale 5 constituent un ensemble monobloc. Dans une réalisation, la partie fixe et/ou la partie mobile sont réalisés en un matériau métallique ou composite. L'invention concerne également un élément de structure d'un fuselage d'aéronef comprenant au moins un dispositif tel que défini ci-dessus. 10 L'invention concerne en outre un aéronef comportant un ou plusieurs éléments de structure tel que défini ci-dessus. La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la description détaillée qui suit en regard des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 représente un support de fixation conforme à 15 l'invention, fixé par serrage sur un cadre de fuselage d'aéronef ; - les figures 2a et 2b représentent un deuxième exemple de réalisation d'un support de fixation conforme à l'invention ; - les figures 2c et 2d sont des vues éclatées du dispositif des figures 2a et 2b; 20 - la figure 3 représente un exemple de réalisation d'une partie mobile conforme à l'invention. La figure 1 représente un élément de structure de fuselage d'aéronef, tel qu'un cadre, sur lequel un support 2 d'équipement conforme à l'invention est fixé. 25 Le cadre 1 comporte une âme 10, de direction sensiblement verticale. L'âme 10 comporte une extrémité inférieure qui est prolongée par un pied 11, constitué principalement par un voile 12 de direction sensiblement horizontale. Le pied 11 du cadre comporte en outre un retour 13, consistant en un voile perpendiculaire au voile horizontal 12. Le retour 13 est donc de 30 direction sensiblement verticale. Le support 2 comporte une partie fixe 20 et une partie mobile 30. La partie fixe 20 présente une section ayant une forme générale en « U » allongé selon un axe médian )(X, comprenant une base 21 et deux branches 22, 23 s'étendant perpendiculairement depuis la base 21, en regard l'une de l'autre. Comme visible sur la figure 1, les dimensions de la partie fixe 20, et en particulier l'espace entre les deux branches 22, 23, permettent de positionner 3033603 4 la partie fixe 20 autour du pied 11 du cadre 1. Dans cette position, la face interne 22a de la première branche 22 constitue une surface plane apte à coopérer par appui plan avec une portion de la face arrière 10a de l'âme 10. La deuxième branche 23 de la partie fixe 20 comporte à son 5 extrémité supérieure une face 24 plane, de direction oblique par rapport à l'axe )(X, formant ainsi un plan incliné. La deuxième branche 23 comporte un trou traversant 25 débouchant au niveau du plan incliné 24 d'une part, et au niveau d'une face inférieure 26 de la base 21. Le perçage 25 s'étend selon une direction parallèle à l'axe )(X et présente une section transversale de forme 10 oblongue. Comme visible notamment sur la figure 1 et sur la figure 3, la partie mobile 30 présente une face 31 plane, oblique par rapport à l'axe )(X (lorsque la partie mobile 30 est montée sur la partie fixe 20), et conformée pour coopérer avec le plan incliné 24 de la partie fixe 20. La partie mobile 30 15 comporte un trou 32 taraudé débouchant au niveau du plan oblique formé par la face 31. La partie fixe 20 et la partie mobile 30 sont assemblées au moyen d'une vis de liaison (non visible sur la figure 1) insérée à travers le trou traversant 25 et dont la partie filetée coopère avec le trou taraudé 32 de la 20 partie mobile 30. Ainsi, en serrant la vis de liaison, on obtient le serrage de la partie mobile 30 sur la partie fixe 20 et, concomitamment, par le jeu du contact des deux plans inclinés, un déplacement de la partie mobile selon une direction parallèle à ces deux plans. La partie mobile 30 est conformée de telle sorte que le serrage de la partie mobile 30 sur la partie fixe 20 a pour effet de mettre en 25 contact la surface d'une partie avant 33 de la partie mobile 30 avec une face avant 10b de l'âme 10. Ainsi, le serrage de la vis de liaison permet d'obtenir un serrage de l'âme 10, par pincement entre la face interne 22a de la première branche 22 et la face avant 33 de la partie mobile 30. La pression au niveau des surfaces de contact entre le support 2 et l'âme 10 du cadre va permettre 30 au support, grâce aux forces de frottements induites, de s'opposer à la force de gravité générée par les masses cumulées du support 2 et de l'équipement lié au support 2. Le support 2 présente des moyens de fixation d'un équipement, tels qu'un ou plusieurs perçages, taraudés ou non. Comme on peut le voir notamment sur la figure 1 et sur la figure 3, 35 la partie mobile 30 comporte, au niveau d'une face inférieure 34, un dégagement 35 dont la profondeur et la hauteur permettent, lorsque le support 3033603 5 est installé (ou en cours d'installation) sur le cadre 10, de loger le retour 13 du pied 11 du cadre sans qu'il y ait contact entre ces deux éléments. On évite ainsi toute interférence entre le retour 13 du pied 11 du cadre et la partie mobile 30. 5 Par ailleurs, la partie mobile 30 est configurée de telle sorte que lorsque le support 2 est correctement fixé au cadre 1, la partie mobile 30 n'est en contact avec le cadre 1 que par l'intermédiaire de sa face avant 33. En particulier, la face inférieure 34 de la partie mobile 30 n'est pas en contact avec le pied 11 du cadre 1. Avantageusement, on prévoira un chanfrein ou un pan 10 coupé entre les faces avant 33 et inférieure 34 de la partie mobile, comme représenté sur les figures 1 et 3. Les figures 2a à 2d montrent une variante de réalisation de l'invention, consistant en un support 200 double, comportant deux parties mobiles. Le support 200 double comporte une partie fixe 220 apte à coopérer 15 avec deux parties mobiles 230a, 230b, ces parties mobiles 230a, 230b étant analogues à la partie mobile 30 des figures décrites précédemment. La partie fixe du support 220 comporte ainsi deux portions latérales 220a et 220b conformées de manière identique à la partie fixe 20 décrite précédemment. Ces deux portions latérales 220a, 220b sont solidaires l'une de l'autre par 20 l'intermédiaire d'une portion centrale 220c. La portion centrale 220c porte des moyens de fixation d'un équipement, dans l'exemple des perçages 229, qui peuvent être taraudés ou non. Dans l'exemple des figures 2a et 2b, la portion centrale 220c et les portions latérales 220a, 220b, constituent un ensemble monobloc, obtenu par exemple par moulage et/ou usinage. 25 De même que pour le dispositif de la figure 1, chaque partie mobile 230a, 230b est liée à la portion 220a, 220b correspondante par l'intermédiaire d'une vis de liaison 240a, 240b, éventuellement avec une rondelle 242a, 242b. Chaque portion latérale 220a, 220b comportent chacune, de même que pour la partie fixe 20, un plan incliné 224a, 224b et un trou 225 (de préférence un trou 30 oblong). Avantageusement, chaque portion latérale 220a, 220b comporte au niveau d'une surface inférieure 226a, 226b un dégagement 227a, 227b constituant une cavité dans laquelle peut être logée la tête de vis correspondante 241a, 241b. Chaque dégagement 227a, 227b permet de définir une surface d'appui 228a, 228b pour la tête de vis 241a, 241b correspondante. 35 Comme mentionné plus haut, la coopération entre les portions latérales 220a, 220b de la partie fixe 220 du support 200 et les parties mobiles 3033603 6 respectives 230a, 230b est identique à celle du support de la figure 1.0n comprend donc que le support 200 double des figures 2a à 2d permet de fixer à un cadre d'aéronef une charge environ deux fois plus importante, puisque les surfaces de contact entre la partie fixe 220 et les deux parties mobiles 230a, 5 230b sont doublées par rapport au support 2 de la figure 1. Bien que l'invention ait été décrite avec un exemple particulier de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de fixation d'un équipement sur un élément de structure de fuselage d'aéronef, l'élément de structure comportant une âme de 5 direction sensiblement verticale, le dispositif comportant : - une partie fixe (20; 220) présentant une section en forme générale d'un U allongé selon un axe médian (XX), la partie fixe comportant une base (21) et une première et une deuxième branches (22, 23), la première branche (22) comportant une face interne (22a) parallèle à l'axe médian (XX), 10 la deuxième branche (23) comportant à une extrémité supérieure une face (24) oblique par rapport à l'axe médian (XX) ; - une partie mobile (30; 230a, 230b), montée à translation sur la partie fixe (20), la partie mobile comportant une face d'appui (31) coopérant par appui plan avec la face (24; 224a, 224b) oblique de la partie fixe (20; 220) et 15 comportant une face avant (33) parallèle à la face interne (22a) ; - un dispositif de serrage de la partie mobile sur la partie fixe, le dispositif de liaison permettant d'exercer un effort de serrage de direction parallèle à l'axe médian (XX), l'effort de serrage étant transformé en un déplacement de la partie mobile (30; 230a, 230b) vers la première branche 20 (22) de la partie fixe par le jeu du contact plan entre la face (24; 224a, 224b) oblique et la face d'appui (31), de sorte que l'on obtient un effet de pincement entre la face interne (22a) de la partie fixe et la face avant (33) de la partie mobile (30; 230a, 230b). 25 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de serrage comporte une vis (240a, 240b) coopérant avec un trou taraudé (32) prévu dans la partie mobile (30; 230a, 230b). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie 30 fixe (20; 220) comporte un trou (25; 225) traversant pour le passage de la vis, le trou traversant débouchant au niveau de la face oblique (24; 224a, 224b) d'une part, et au niveau d'une face inférieure (26; 226a, 226b) d'autre part. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 35 dispositif de serrage comporte un ressort de traction. 3033603 8 5.. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'espace entre les première et deuxième branches (22, 23) permet de loger un pied (11) de l'élément de structure (1) lorsque le dispositif (2 ; 200) est fixé audit élément de structure. 6. Dispositif selon la revendication précédente, dans laquelle la partie mobile (30; 230a, 230b) comporte une encoche (35) permettant de loger un retour (13) du pied (11) de l'élément de structure (1) lorsque le dispositif (2 ; 200) est fixé audit élément de structure. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux parties fixes (220a, 220b) et deux parties mobiles (230a, 230b), les deux parties fixes étant reliées par une partie centrale (220c) portant des moyens (229) de fixation d'un équipement. 8. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux parties fixes (220a, 220b) et la partie centrale (220c) constituent un ensemble monobloc. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie fixe (20; 220) et/ou la partie mobile (30; 230a, 230b) sont réalisés en un matériau métallique ou composite. 9. Elément de structure d'un fuselage d'aéronef comprenant au 25 moins un dispositif (2; 200) selon l'une des revendications précédentes. 10. Aéronef comportant un ou plusieurs éléments de structure conformes à la revendication précédente.