Brevet FR3102524A1 — publié le 20210430

L’invention concerne un porte-diaphragme pour amortisseur de type oléopneumatique. Le porte-diaphragme comprend un corps tubulaire réalisé en matière thermoplastique ayant une extrémité agencée pour porter un diaphragme et une extrémité opposée définissant un fond en forme de voûte pour supporter des efforts de pression. Selon l’invention, un insert est logé dans le fond du corps tubulaire et est agencé pour renforcer mécaniquement ledit fond et répartir équitablement les efforts de pression. FIGURE DE L’ABREGE : Fig.3B Porte-diaphragme pour amortisseur de type oléopneumatique La présente invention concerne le domaine de l’amortissement hydraulique et plus particulièrement un porte-diaphragme pour amortisseur de type oléopneumatique équipant notamment, bien que non exclusivement, des atterrisseurs d’aéronef. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Un atterrisseur d’aéronef comporte en général un amortisseur oléopneumatique qui permet d’assurer la stabilisation et le contrôle des mouvements de l’aéronef, en particulier lors des phases de roulage et d’atterrissage. L’amortisseur oléopneumatique comprend un caisson dans lequel une tige est montée pour coulisser. Le caisson et la tige définissent ensemble un volume interne séparé en deux chambres par un diaphragme solidaire dudit caisson. L’une des chambres est remplie d’un fluide hydraulique tandis que l’autre chambre est remplie du même fluide hydraulique et d’un gaz sous pression. Le diaphragme comporte des orifices calibrés au travers desquels le fluide hydraulique peut passer en subissant une résistance hydraulique. Le diaphragme est traditionnellement porté par un tube porte-diaphragme qui est dimensionné pour ne pas flamber sous les pics d’efforts de compression que subit l’amortisseur lors des phases d’atterrissage de l’aéronef. Ainsi, les tubes porte-diaphragmes sont en général réalisés en métal. Néanmoins, la fabrication de tels tubes porte-diaphragmes implique des opérations d’usinage couteuses et longues. Néanmoins, la fabrication de tels tubes porte-diaphragmes implique des opérations d’usinage couteuses et longues. Qui plus est, la fabrication par usinage impose des épaisseurs minimales de voile qui empêchent de réduire la masse des tubes porte-diaphragmes en métal alors qu’ils sont surdimensionnés pour les efforts qu’ils doivent subir. On connaît du document FR-A-2 999 528 des tubes porte-diaphragmes réalisés en matière thermoplastique permettant de diminuer la masse et le temps de fabrication des tubes porte-diaphragmes, tout en répondant aux performances mécaniques nécessaires au bon fonctionnement de l’amortisseur. Cependant, si la fabrication par injection permet d’optimiser les formes des tubes porte-diaphragmes pour notamment en diminuer la masse, elle peut aussi limiter l’amélioration de leurs performances mécaniques. En effet, un tube porte-diaphragme en matière plastique dont la structure serait optimisée pour en améliorer les performances comporteraient des zones confinées qu’il serait difficile voire impossible de réaliser par injection. OBJET DE L’INVENTION L’invention a donc pour objet de proposer un porte-diaphragme permettant d’obvier au moins en partie aux inconvénients précités. A cet effet, on propose un porte-diaphragme pour amortisseur de type oléopneumatique qui comprend un corps tubulaire réalisé en matière thermoplastique. Le corps tubulaire a une extrémité agencée pour porter un diaphragme pourvu d’orifices de restriction d’écoulement et une extrémité opposée définissant un fond en forme de voûte pour supporter des efforts de pression. Selon l’invention, un insert est logé dans le fond du corps tubulaire et est agencé pour renforcer mécaniquement ledit fond et répartir équitablement les efforts de pression. L’agencement d’un tel insert permet de repousser les performances mécaniques d’un porte-diaphragme réalisé totalement en matière thermoplastique. De manière particulière, l’insert est en métal, de préférence en acier ou en aluminium, ou en matériau composite. Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, l’insert est une douille cylindrique emmanchée sur une carotte d’injection du corps tubulaire. La carotte d’injection forme dès lors un pion de centrage de la douille dans le fond du corps tubulaire. Selon une caractéristique particulière de l’invention, une surface extérieure de la douille coopère avec une surface intérieure d’un raidisseur cylindrique du fond du corps tubulaire, ce qui permet de répartir équitablement les efforts de pression. L’invention concerne également un amortisseur de type oléopneumatique comprenant un diaphragme pourvu d’orifices de restriction d’écoulement et séparant un volume interne de l’amortisseur en deux chambres, le diaphragme étant porté par un tel porte-diaphragme. L’invention concerne aussi un atterrisseur d’aéronef comprenant un tel amortisseur. L’invention concerne en outre un aéronef comprenant un tel atterrisseur. L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 est une vue en coupe schématique d’un atterrisseur d’aéronef comprenant un amortisseur connu en soi ; la figure 2A est une vue en perspective d’un porte-diaphragme connu en soi ; la figure 2B est une vue en coupe axiale du porte-diaphragme illustré à la figure 2A ; la figure 3A est une vue en perspective d’un porte-diaphragme selon un mode de réalisation particulier de l’invention ; la figure 3B est une vue en coupe axiale du porte-diaphragme illustré à la figure 3A ; la figure 3C est une vue détaillée d’une extrémité du porte-diaphragme illustré à la figure 3B. La figure 1 représente un atterrisseur d’aéronef comprenant un amortisseur de type oléopneumatique. De façon connue en soi, l’atterrisseur comporte un caisson 1 dans lequel une tige 2 est montée pour coulisser selon un axe X vertical. Une extrémité inférieure de la tige 2 est agencée pour recevoir un essieu ou un bogie portant une ou plusieurs roues. Un diaphragme 3 sépare l’intérieur du caisson 1 en une première chambre C1 remplie d’un fluide hydraulique F et d’un gaz G sous pression et une deuxième chambre C2 remplie de fluide hydraulique F. Le diaphragme 3 est porté par une extrémité inférieure d’un porte-diaphragme 4 s’étendant selon l’axe X, tandis qu’une extrémité supérieure du porte-diaphragme 4 est directement rapportée sur un plafond du caisson 1. La deuxième chambre C2 est par ailleurs délimitée par un fond 5 rapporté dans la tige 2. Sous le fond 5 s’étend une troisième chambre C3 remplie de fluide hydraulique F et une quatrième chambre C4 remplie de gaz G sous pression. La troisième chambre C3 et la quatrième chambre C4 sont séparées par un piston séparateur 6. Le diaphragme 3 et le fond 5 sont pourvus d’orifices calibrés permettant au fluide hydraulique F de passer respectivement de la deuxième chambre C2 à la première chambre C1 et de la deuxième chambre C2 à la troisième chambre C3. Tout ceci est bien connu et n’est rappelé qu’à titre d’illustration. Les figures 2A et 2B illustrent un porte-diaphragme 14 réalisé en matière thermoplastique bien connu de l’art antérieur. Le porte-diaphragme 14 est similaire à celui présenté à la figure 1, si ce n’est que son extrémité supérieure comporte une portée cylindrique 11 agencée pour pouvoir s’ajuster dans une portée cylindrique homologue ménagée dans le caisson 1, et venir en appui contre un redan dudit caisson 1. La portée cylindrique 11 comporte une gorge agencée pour recevoir un joint d’étanchéité (non représenté). Par ailleurs, le porte-diaphragme 14 comporte une partie courante 12 sensiblement tubulaire comprenant ici des raidisseurs 13 longitudinaux qui courent le long de la partie courante 12 parallèlement à l’axe X et en saillie radiale vers l’extérieur. Les raidisseurs 13 sont régulièrement répartis autour de la partie courante 12. L’extrémité inférieure du porte-diaphragme 14 comporte une portée cylindrique 15 adaptée à venir coulisser dans la tige 2 et une partie terminale 16 sur laquelle le diaphragme 3 est rapporté. De manière similaire à la portée cylindrique 11, la portée cylindrique 15 comporte une gorge agencée pour recevoir un patin de glissement (non représenté). L’extrémité supérieure du porte-diaphragme 14 a un fond formant une voûte 17, axisymétrique à convexité orientée vers le diaphragme 3, qui est solidaire de la partie courante 12. La voûte 17 est consolidée de l’intérieur par un double système de raidissement comprenant, d’une part, une paire de couronnes 19 centrées sur l’axe X (à savoir une couronne interne et une couronne intermédiaire entre la couronne interne et la voûte 17) et, d’autre part, un réseau de nervures radiales 18 convergeant vers l’axe X central du porte-diaphragme 14 en s’étendant depuis la voûte 17 jusqu’à la plus interne des couronnes 19. De la sorte, la voûte 17 est stabilisée et peut résister à d’importants efforts de pression, tout en présentant une disposition de matière optimale contribuant à un allègement en masse du porte-diaphragme 14. Les figures 3A, 3B et 3C illustrent un porte-diaphragme 24 selon un mode de réalisation particulier de l’invention. Le porte-diaphragme 24 diffère du porte-diaphragme 14 en ce que le système de raidissement de la voûte ne comprend qu’une seule couronne intermédiaire 29 s’étendant suivant l’axe X central du porte-diaphragme 24 et depuis laquelle s’étend un réseau de nervures radiales 28 en direction de la voûte 27. La couronne intermédiaire 29 comprend une surface intérieure et une surface extérieure sensiblement tronconiques permettant de faciliter le démoulage du porte-diaphragme 24. Le système de raidissement de la voûte 27 comprend par ailleurs une douille 20 se logeant à l’intérieur d’un volume intérieur délimité par la couronne intermédiaire 29. La douille 20 comprend un tube interne 20.1 et un tube externe 20.2 qui sont coaxiaux l’un à l’autre et qui sont reliés entre eux par un voile 20.3 s’étendant transversalement à l’axe X. Une surface extérieure du tube externe 20.2 de la douille 20 est conformée pour coopérer avec la surface intérieure sensiblement tronconique de la couronne intermédiaire 29, tandis qu’une surface intérieure du tube interne 20.1 de la douille 20 est conformée pour coopérer avec une surface extérieure sensiblement tronconique d’une carotte d’injection 21 du porte-diaphragme 24. La carotte d’injection 21 s’étend selon l’axe X et forme un pion de centrage sur lequel est emmanchée la douille 20. La douille 20 est fixée sur la carotte d’injection 21 via un écrou 22 vissé sur l’extrémité libre de ladite carotte d’injection 21 pour venir en appui sur une extrémité du tube interne 20.1 de la douille 20. La douille 20 est ici réalisée en métal, de préférence en acier ou en aluminium. La douille 20 forme un insert rapporté dans la voûte 27 du porte-diaphragme 24 et permet une meilleure répartition et reprise des efforts exercés par le fluide hydraulique F et le gaz G sur l’extrémité supérieure du porte-diaphragme 24, notamment lors de la compression de l’amortisseur. La douille 20 permet ainsi d’améliorer les performances techniques du porte-diaphragme 14 réalisé totalement en matière thermoplastique. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l’invention telle que définie par les revendications. Bien que la douille soit ici réalisée en métal, elle peut être réalisée en tout autre matériau ayant une résistance mécanique supérieure à celle du matériau thermoplastique constituant le porte-diaphragme. En particulier la douille peut-être en tout matériau garantissant à la douille des caractéristiques isotropes permettant une déformation axisymétrique du porte-diaphragme lors de la compression de l’amortisseur. La douille peut par exemple être réalisée en matériau composite. La géométrie et les dimensions de la douille peuvent être différentes de celles illustrées. L’insert peut par exemple traverser la voûte. Bien que la présence de la carotte soit particulièrement avantageuse pour faciliter le positionnement de l’insert, il est possible de supprimer la carotte avant de placer l’insert dans la voûte. L’insert peut être fixé par tout moyen dans la voûte, que ce soit par emmanchement à force, collage, vissage, clipage… Bien que le diaphragme 3 sépare ici le volume interne de l’amortisseur en deux chambres C1 et C2, il peut aussi délimiter une seule chambre et être dépourvu d’orifices d’écoulement. Porte-diaphragme (24) pour amortisseur de type oléopneumatique, comprenant un corps tubulaire réalisé en matière thermoplastique ayant une extrémité agencée pour porter un diaphragme et une extrémité opposée définissant un fond (27) en forme de voûte pour supporter des efforts de pression, et un insert (20) logé dans le fond du corps tubulaire et agencé pour renforcer mécaniquement ledit fond et répartir équitablement les efforts de pression. Porte-diaphragme selon la revendication 1 dans lequel l’insert (20) est en métal, de préférence en acier ou en aluminium, ou en composite. Porte-diaphragme selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’insert (20) est une douille cylindrique. Porte-diaphragme selon la revendication 3, dans lequel la douille est emmanchée sur une carotte d’injection (21) du corps tubulaire. Porte-diaphragme selon la revendication 4, dans lequel une surface extérieure de la douille (20) coopère avec une surface intérieure d’un raidisseur cylindrique (29) du fond (27) du corps tubulaire. Porte-diaphragme selon la revendication 5, dans lequel un réseau de nervures radiales (28) s’étend depuis le raidisseur cylindrique (29) en direction du fond (27) du corps tubulaire. Amortisseur de type oléopneumatique comprenant un diaphragme porté par un porte-diaphragme (24) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Amortisseur de type oléopneumatique selon la revendication 7, dans lequel le diaphragme (24) est pourvu d’orifices de restriction d’écoulement et sépare un volume interne de l’amortisseur en deux chambres (C1, C2). Atterrisseur d’aéronef comprenant un amortisseur de type oléopneumatique selon la revendication 7 ou 8. Aéronef comprenant un atterrisseur selon la revendication 9.