FR2599104A1 - Patte de fixation a fixer a l'extremite d'un corps cylindrique, en particulier d'un cylindre moteur - Google Patents

Patte de fixation a fixer a l'extremite d'un corps cylindrique, en particulier d'un cylindre moteur Download PDF

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Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE PATTE DE FIXATION 10 A FIXER A L'EXTREMITE D'UN CORPS CYLINDRIQUE, TEL QU'UN VERIN 20 POUR TRAIN D'ATTERRISSAGE D'AERONEF. LA PATTE DE FIXATION COMPREND UNE FOURCHE 11 EN FORME DE COQUILLE SUR LAQUELLE A ETE FORMEE UNE PREMIERE SURFACE CONIQUE 17. IL EST FORME SUR LE VERIN UNE SECONDE SURFACE CONIQUE 22 COMPLEMENTAIRE DE LA PREMIERE ET LES DEUX SURFACES CONIQUES SONT ASSEMBLEES MUTUELLEMENT PAR ADHERENCE. LA FOURCHE 11 EST CONSTITUEE PAR UN MATERIAU COMPOSITE COMPRENANT UNE MATIERE THERMODURCISSABLE, TELLE QU'UNE RESINE EPOXY, RENFORCEE PAR DES FIBRES CONTINUES, NOTAMMENT DE GRAPHITE, DE VERRE OU D'ARAMIDE.

Description

t Patte de fixation à fixer à l1extrémité d'un corps
cylindrique. en particulier d'un cylindre moteur.
La présente invention concerne une patte de fi5 xation & fixer à l'extrémité d'un corps cylindrique, en particulier d'un cylindre moteur ou vérin, par l'intermédiaire de laquelle on fait en sorte que les efforts dirigés sur ladite patte soient transmis au corps cylindrique, tel qu'un cylindre moteur, un ensemble piston10 cylindre, ou équivalent.
L'invention concerne particulièrement une patte
de fixation à fixer à l'extrémité d'un corps cylindrique convenant pour être utilisé comme structure de fourche dans le train d'atterrissage d'un aéronef. De telles 15 réalisations sont destinées à fonctionner dans des conditions de contrainte et de fortes sollicitations et, pour cette raison, les structures doivent avoir une très haute résistance. En plus de cette haute résistance nécessaire, la structure doit aussi être légère. Dans la 20 suite, on traitera principalement d'un train d'atterrissage d'aéronef, dans le cas duquel les deux caractéristiques précitées sont impliquées.
Le train d'atterrissage permet à un avion de manoeuvrer au sol. Par conséquent, le train d'atterrissage 25 est soumis à des contraintes excessivement élevées. Le
train d'atterrissage remplit les quatre fonctions suivantes qu'il doit pouvoir mettre en oeuvre. Le train d'atterrissage doit jouer le rôle d'un support statique pour l'aéronef au sol. Le train d'atterrissage doit 30 permettre de rouler au sol, de décoller et d'atterrir.
Le train d'atterrissage doit pouvoir absorber l'énergie cinétique verticale de l'avion lors de l'atterrissage.
Le train d'atterrissage doit pouvoir jouer le rôle d'un élément de suspension et d'amortissement ayant pour ob35 jet d'absorber les chocs appliqués à l'avion, provenant de la piste d'aérodrome accidentée. L'ensemble du train
d'atterrissage comprend des roues, des pneumatiques, des freins, un ensemble amortisseur et les composants structuraux requis qui forment un ensemble assemblé à la structure de l'aéronef, se composant des éléments fonc5 tionnels précités.
L'écrasante majorité des. trains d'atterrissage
existants sont basés sur le principe oléo-pneumatique.
Pour l'absorption de l'énergie verticale, ce type de train d'atterrissage est le plus efficace en ce qui 10 concerne le poids et la dimension. Le principe de fonctionnement du train d'atterrissage oléo-pneumatique est, en résumé, le suivant. La partie amortisseur du train d'atterrissage comprend un ensemble piston-cylindre qui est rempli partiellement de fluide hydraulique et par15 tiellement d'air ou d'azote gazeux. Le piston et le cylindre sont agencés de façon à être mobiles l'un par rapport à l'autre, en général au moyen de deux paliers à glissement. Lorsque l'avion atterrit, l'énergie cinétique verticale est absorbée alors que le piston, tout 20 en glissant à l'intérieur du cylindre, force le fluide
hydraulique à s'écouler à travers un orifice, d'une chambre de l'amortisseur à l'autre. Dans plusieurs types de train d'atterrissage, cet écoulement à travers ledit orifice est commandé à l'aide d'une aiguille de dosage 25 spéciale.
La plupart du temps, l'ensemble piston-cylindre sert non seulement à absorber l'énergie, mais il constitue également un.composant structural du train d'atterrissage. Les autres composants structuraux principaux 30 sont: la fourche, le croisillon et les compas de train qui empêchent la roue de pivoter librement. Le croisillon est relié aux structures de l'avion par des pivots ou des éléments équivalents. D'autre part, un élément séparé assure le support du train d'atterrissage, cet 35 élément étant fixé au cylindre ou au croisillon. Dans plusieurs types de train d'atterrissage, cet élément de
support comprend un dispositif d'actionnement qui fait partie du mécanisme de rétraction du train d'atterrissage.
Les trains d'atterrissage oléo-pneumatiques 5 existants sont en métal. La fourche, le piston, le cylindre et le croisillon sont, en général, en acier et les compas de train sont, en général, en aluminium ou en acier. Un inconvénient considérable de ces réalisations métalliques réside dans leur poids, au détriment de la 10 charge utile de l'aéronef. L'optimisation de la charge
utile est un point de vue d'une grande importance économique, en raison du coût élevé du fret aérien.
Les trains d'atterrissage sont très individualisés, principalement en raison de l'espace limité et de 15 l'emplacement des points de fixation. Dans de nombreux types de trains d'atterrissage, le cylindre et le croisillon comprenant les pattes ont été constitués par une seule pièce forgée. Selon le cas particulier, la fourche est une fourche complète ou une demi-fourche. Dans cer20 tains types de train d'atterrissage, les roues, les pneumatiques et les freins sont placés d'un côté de l'axe vertical du train d'atterrissage, auquel cas il
n'y a pas besoin de fourche.
La présente invention a pour objet un nouveau 25 type de patte de fixation à fixer à l'extrémité d'un corps cylindrique, en particulier d'un cylindre moteur, et à fixer d'une nouvelle façon. L'invention a particulièrement pour objet une patte de fixation convenant pour être utilisée comme structure de fourche dans des 30 trains d'atterrissage d'aéronefs. Pour y parvenir, l'invention est principalement caractérisée en ce que ladite patte de fixation comprend une fourche en forme de coquille sur laquelle a été formée une première surface conique, et en ce qu'il a été formé, sur le cylindre 35 moteur ou sur l'ensemble piston- cylindre ou équivalent, une seconde surface conique complémentaire de la première surface conique, lesdites surfaces coniques
étant assemblées par adhérence.
L'avantage particulier de l'invention par rapport à l'état actuel de la technique réside dans la 5 légèreté de la structure qui a été formée. La légèreté de la structure a une grande importance économique, en particulier en technique aéronautique. On utilise à grande échelle de petits aéronefs en particulier pour le transport de fret aérien tel que du courrier recommandé 10 et équivalent, pour lequel les tarifs de fret sont élevés. On obtient alors un avantage économique important,
même avec une faible réduction de poids.
Les autres avantages et caractéristiques de
l'invention ressortiront de la description détaillée qui 15 va suivre, en regard du dessin annexé donné uniquement à
titre d'exemple non limitatif, dont: - la figure 1 est une vue verticale, partiellement coupée, d'une patte de fixation selon l'invention, et de sa fixation à un corps cylindrique, en vue fronta20 le; - la figure 2 est une vue équivalente à la figure 1, mais de côté;
- la figure 3 est une vue en perspective schématique, représentant la patte de fixation selon l'in25 vention.
Sur les figures du dessin annexé, la patte de fixation a été désignée, de façon générale, par la référence numérique 10. Sur les figures 1 et 2, le corps cylindrique 20 auquel la patte de fixation 10 doit être 30 fixée a été représenté sous la forme d'un tube 21, par exemple le composant constituant le piston de l'amortisseur dans le train d'atterrissage d'un aéronef. La patte de fixation 10 elle-même est représentée sur les figures, en particulier sur les figures 1 et 2, sous la 35 forme d'une fourche de train d'atterrissage 11. Ladite fourche 11 est une structure en coquille constituée avantageusement par un matériau composite. La fourche 11 comprend, dans le mode de réalisation représenté sur les figures, une première branche 12 et une seconde branche 13, les extrémités de ces branches comportant des trous 5 12a et 13a par exemple pour un arbre ou essieu 14 ou un organe équivalent. Sur la figure 1 qui représente une application aux trains d'atterrissage, ledit arbre 14 est celui d'une roue de train d'atterrissage, mais de façon générale, ledit arbre 14 peut être un arbre par 10 l'intermédiaire duquel des forces sont transmises à la
patte de fixation 10 et,ensuite,au corps cylindrique 20.
Pour fixer la patte de fixation 10 à l'extrémité
du corps cylindrique 20, on a formé sur la fourche 11 de la patte de fixation 10 une saillie en forme de manchon 15 15 dépassant de la surface en coquille de la fourche.
Dans le mode de réalisation des figures, il a été formé sur ladite saillie en forme de manchon 15 une première surface conique 17 qui comprend, dans le mode de réalisation des figures, un cône intérieur convergeant de 20 l'extrémité 16 de la saillie en forme de manchon vers la
fourche 11 de la patte de fixation 10. A l'extrémité du tube 21 du corps cylindrique 20, il a été formé, de la même façon, une seconde surface conique 22 qui est, dans le mode de réalisation de la figure 1, un cône extérieur 25 convergeant vers ladite extrémité du tube 21. La première surface conique 17 et la seconde surface conique 22 ont été formées de telle façon que, lorsqu'elles sont assemblées, elles constituent une jonction hermétique.
Les surfaces coniques 17 et 22 ne sont, bien entendu, 30 pas suffisantes par elles-mêmes, pour assurer l'assemblage de la patte de fixation 10 à l'extrémité du corps cylindrique 20; c'est, au contraire, une caractéristique essentielle de l'invention que les surfaces coniques 17 et 22 adhérent l'une contre l'autre. De ce fait, 35 les efforts et contraintes sont transmis de la patte de fixation 10 au corps cylindrique 20 par l'effet de coincement entre les surfaces coniques 17, 22 et par
l'assemblage par adhérence.
- Selon l'invention, la patte de fixation 10 est constituée par un matériau composite. Par matériaux com5 posites, il faut entendre, dans ce cadre, des matières composées qui ont été formées en général de façon que les constituants ne se dissolvent pas les uns dans les autres, ni ne se fusionnent entre eux, lorsqu'on les combine. Les matières plastiques renforcées,par exemple, 10 représentent un groupe de matériaux composites; en
fait, la patte de fixation 10 a été surtout constituée par des matières plastiques renforcées par des fibres continues. Les fibres continues sont orientées de façon à supporter et transmettre les efforts agissant sur la 15 patte.
Le corps cylindrique 20, par exemple le composant constituant le piston d!un vérin, est également constitué avantageusement par un matériau composite. Les fibres qui sont utilisées doivent avoir une forte résis20 tance à la traction et un module d'élasticité élevé. La fibre qui est utilisée dans la réalisation de l'invention est avantageusement une fibrede graphite continue ou équivalente, qui présente les caractéristiques mentionnées. Des fibres coupées, par exemple, ne sont pas 25 utilisables pour la mise en oeuvre de l'invention, du fait que la fibre doit essentiellement être continue. A côté ou au lieu des fibres de graphite, on peut aussi utiliser d'autres fibres de renforcement continues d'une résistance et d'un module d'élasticité suffisants, 30 comme, par exemple, des fibres de verre et des fibres d'aramide. La matière plastique utilisée dans le matériau composite est, en particulier, une matière thermodurcissable. Une matière thermodurcissable est, dans une 35 signification générique, une matière plastique qui se réticule à la cuisson et qui ne peut reprendre sa forme
après la cuisson (le durcissement). Une variante avantageuse par rapport à une matière thermodurcissable consiste à utiliser une résine époxyde, bien que d'autres matières thermodurcissables présentant des 5 caractéristiques équivalentes soient tout aussi appropriées pour être utilisées dans le matériau composite.
La fibre de renforcement utilisée dans le matériau composite est, de préférence, disposée sous la forme de tissus et/ou de gaines tressées. Les tissus 10 et/ou les gaines tressées peuvent être des produits secs
ou préimprégnés.
Du fait que le mode de réalisation des figures 1 et 2 représente une application aux trains d'atterrissage, on a également représenté, sur les figures, la 15 structure de lien de couple 25 et le cylindre 30 qui coopère avec le tube 21 représentant le piston du train d'atterrissage, que l'on utilise classiquement dans les trains d'atterrissage. Bien entendu, l'objet de ladite structure de lien de couple 25 est de. maintenir le tube20 piston 21 et le cylindre 30 non-rotatifs l'un par rapport à l'autre, tout en ne limitant pas le déplacement axial. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, la structure de lien de couple 25 comporte, en outre, des pivots ou goupilles 24 s'étendant à travers les sur25 faces coniques 17 et 22 et à travers la jonction par adhérence entre elles, de sorte que les pivots 24 s'étendent à travers les deux surfaces coniques 17 et 22. Une telle réalisation fournit un renforcement mécanique de l'assemblage entre la patte de fixation 10 et 30 le tube 21. On a montré dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, que la première surface conique 17 formée sur la saillie en forme de manchon 15 de la patte de fixation est un cône intérieur et que la seconde surface conique 22 formée sur le tube 21 est un 35 cône extérieur. Bien entendu, on peut inverser la disposition des surfaces coniques par rapport à celle de la figure 1; il est cependant essentiel que, sur la patte de fixation 10 et sur le corps cylindrique 20, on ait prévu des surfaces coniques complémentaires 17 et 22 qui
ont été assemblées par adhérence.
Il va de soi que l'on peut apporter à la description précédente et au dessin annexé de nombreuses modifications de détail sans, pour cela, sortir du cadre
de l'invention.

Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Patte de fixation à fixer à l'extrémité d'un corps cylindrique, en particulier d'un cylindre moteur ou vérin, par l'intermédiaire de laquelle on fait en 5 sorte que les efforts dirigés sur ladite patte (10) soient transmis audit corps cylindrique (20), tel qu'un cylindre moteur, un ensemble de piston-cylindre ou équivalent, caractérisée en ce que ladite patte de fixation (10) comprend une fourche (11) en forme de coquille sur 10 laquelle a été formée une première surface conique (17),
et en ce qu'il a été formé, sur ledit cylindre moteur (20) ou l'ensemble piston-cylindre ou équivalent, une seconde surface conique (22) complémentaire de la première surface conique (17), lesdites surfaces coniques 15 (17,22) étant assemblées mutuellement par adhérence.
2. Patte de fixation selon la revendication 1,
caractérisée en ce qu'il a été formé sur la fourche (11) en forme de coquille une saille en forme de manchon (15) dirigée vers l'extérieur de la coquille de la fourche 20 (11) et sur laquelle a été formée ladite première surface conique (17).
3. Patte de fixation selon la revendication 1
ou 2, caractérisée en ce que la première surface conique (17) est un cône intérieur et la seconde surface conique 25 (22) un cône extérieur.
4. Patte de fixation selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite fourche (11) en forme de coquille est constituée
par un matériau composite.
5. Patte de fixation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le matériau composite est une
matière plastique renforcée par des fibres continues.
6. Patte de fixation selon la revendication 5,
caractérisée en ce que la matière plastique est une 35 matière thermodurcissable.
7. Patte de fixation selon la revendication 6, caractérisée en ce que la matière thermodurcissable est
une résine époxyde ou une matière équivalente.
8. Patte de fixation selon l'une quelconque des 5 revendications 5 à 7, caractérisée en ce que les fibres
continues ont été disposées sous la forme de tissus
et/ou de gaines tressées.
9. Patte de fixation selon l'une
revendications 5 à 8, caractérisée en ce 10 continues sont des fibres de graphite.
10. Patte de fixation selon l'une
revendications 5 à 8, caractérisée en ce
continues sont des fibres de verre.
11. Patte de fixation selon l'une 15 revendications 5 à 8, caractérisée en ce
continues sont des fibres d'aramide.
quelconque des que les fibres quelconque des que les fibres quelconque des que les fibres
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