FR2787762A1 - Dispositif de suspension antivibratoire avec ressort en torsion, pour helicoptere - Google Patents

Abstract

Le dispositif de suspension antivibratoire comprend au moins trois barres obliques (8, 8') articulées (9, 10, 10') chacune sur la boîte de transmission (2) et sur la structure (1) par l'intermédiaire d'un levier (11, 11') rigide supportant une masse battante (12) et lui-même articulé au moins à pivotement (14) sur cette structure (1), et chaque levier (11, 11') est de plus relié à la boîte de transmission (2) par au moins un ressort en torsion (16'), sollicité autour d'un axe de torsion sensiblement perpendiculaire au plan radial défini par les axes (Z-Z, X-X) du rotor (3) et de la barre oblique (8, 8') correspondante. Application à la suspension d'un rotor principal d'hélicoptère.

Description

" DISPOSITIF DE SUSPENSION ANTIVIBRATOIRE

AVEC RESSORT EN TORSION, POUR HELICOPTERE "

L'invention concerne un dispositif de suspension an-

tivibratoire, ou antirésonnante, pour rotor principal

d'hélicoptère comprenant un mât rotor entraîné en rota-

tion, par une boîte de transmission principale, autour de

l'axe du mât, qui est l'axe de rotation du rotor.

Un tel dispositif de suspension antivibratoire est

destiné à équiper un hélicoptère dont la structure sup-

porte, en général, sur un plancher mécanique sur le dessus du fuselage, un groupe motopropulseur, le rotor principal et la boîte de transmission principale, faisant office de réducteur et située entre le groupe motopropulseur et le rotor principal pour entraîner ce dernier en rotation. Un

tel dispositif de suspension antivibratoire est donc in-

terposé entre la boîte de transmission principale et la structure de l'hélicoptère pour, d'une part, assurer la transmission entre le rotor et la structure des efforts et moments statiques qui sollicitent le rotor, et, d'autre part, procurer un amortissement ou un filtrage efficace

des composantes dynamiques des forces et moments qui sol-

licitent le rotor, et en particulier la composante dynami-

que de la force dirigée selon l'axe du rotor (pompage) et

les excitations en forces et moments dans le plan du ro-

tor.

L'invention se rapporte plus précisément à un dispo-

sitif de suspension antivibratoire du type comprenant un ensemble d'au moins trois barres obliques et rigides de soutien de la boite de transmission sur la structure de l'hélicoptère, ces barres obliques étant réparties autour

de la boîte de transmission et inclinées sur l'axe du ro-

tor de sorte à converger les unes vers les autres et sen-

siblement vers un point de l'axe du rotor, en général du côté de leurs extrémités supérieures et de sorte que le point de convergence est situé entre le moyeu, au centre

du rotor, et la partie supérieure de la boîte de transmis-

sion, ces barres obliques étant reliées de manière articu-

lée, d'une part, à la boîte de transmission par leurs ex-

trémités supérieures, et, d'autre part, à la structure de l'hélicoptère par leurs extrémités inférieures et par l'intermédiaire de leviers rigides, en nombre égal aux barres obliques, chaque levier supportant au moins une masse battante à une extrémité et étant relié de manière

articulée à la structure par sa partie d'extrémité oppo-

sée, au voisinage de laquelle l'extrémité inférieure d'une barre oblique correspondante est articulée sur le levier correspondant, les articulations reliant chaque levier à la structure et à la barre oblique correspondante étant

des articulations au moins à pivot autour d'axes sensible-

ment perpendiculaires à un plan radial correspondant pas-

sant par l'axe du rotor et par l'axe longitudinal de la

barre oblique correspondante.

Des dispositifs de suspension de ce type sont connus par FR 2 474 996 et FR 2 499 505, dans lesquels chaque barre oblique est articulée par son extrémité supérieure

directement sur la partie supérieure de la boîte de trans-

mission, et par son extrémité inférieure à l'extrémité ra-

diale externe, par rapport à l'axe du rotor, de l'un res-

pectivement de bras, en nombre égal aux barres obliques, et disposés radialement autour de la base de la boîte de transmission, à laquelle ces bras sont reliés. Chaque bras

est articulé à la structure dans la région de son extrémi-

té radiale externe, qui est rigide, et à laquelle le le-

vier rigide correspondant est fixé ou solidaire par son extrémité opposée à celle supportant la masse battante correspondante.

Dans FR 2 474 996, les bras sont des extensions ra-

diales et sensiblement coplanaires de la partie centrale d'une platine de suspension de la boîte de transmission sur la structure, cette partie centrale étant solidaire du fond de la boîte de transmission et les bras, disposés en étoile autour de cette partie centrale, étant rigides dans leur plan mais flexibles en direction perpendiculaire à ce

plan, c'est-à-dire dans la direction de l'axe du rotor.

Ainsi, chaque bras constitue une lame flexible entre la

partie centrale de la platine fixée à la boîte de trans-

mission et la partie d'extrémité radiale externe et rigide du bras qui est articulée sur la structure et sur l'extrémité inférieure de la barre oblique correspondante, et à laquelle est fixée ou dont est solidaire l'extrémité du levier du côté opposé à la masse battante, le levier étant dirigé sensiblement radialement soit vers

l'intérieur (vers l'axe du rotor), soit vers l'extérieur.

Les articulations de chaque bras lui permettent des débat-

tements par déformation en direction perpendiculaire au plan de sa partie formant lame flexible, et l'ensemble du

levier correspondant et de sa masse battante forme un sys-

tème antirésonnant ou batteur, agissant par inertie et dé-

veloppant des efforts d'inertie qui contrebalancent les

réactions aux points de liaison à la structure correspon-

dant aux déformations des lames flexibles de la platine.

Selon FR 2 499 505, un tel dispositif de suspension antirésonnante est simplifié par le fait que la platine de suspension est indépendante des bras radiaux et constituée

par une membrane mince déformable en flexion sous des ef-

forts exercés perpendiculairement à son plan ou des mo-

ments de pivotement exercés autour de son centre par la boîte de transmission, mais rigide en traction/compression sous des efforts et des moments exercés dans son plan, tels que le couple de réaction d'entraînement du rotor, cette membrane s'intégrant à la structure supérieure du fuselage. De ce fait, chaque bras radial est directement relié à la base de la boîte de transmission par un palier

d'appui assurant non seulement une articulation d'axe per-

pendiculaire au plan radial contenant ce bras, mais aussi une liaison souple conférant au bras une certaine liberté

de mouvement aussi bien angulairement que longitudinale-

ment, par exemple un palier d'appui lamifié mixte sphéri-

que et à translation.

Chaque bras radial peut être formé par une pièce uni-

taire présentant, d'une part, une partie flexible et, d'autre part, une partie rigide en des points de laquelle le bras est articulé à la barre oblique correspondante et à un support structural correspondant, et à laquelle est fixé le levier rigide constituant le support de la masse battante correspondante. Mais, selon une forme d'exécution préférée du brevet précité, chaque bras radial est formé par une lame radiale souple et par une partie d'un levier rigide dont l'autre partie constitue le support de la masse battante correspondante, l'extrémité radiale externe

(par rapport à l'axe du rotor) de la lame étant solidari-

sée au levier rigide dans la région o celui-ci est arti-

culé sur le support structural du fuselage.

Cette configuration implique l'utilisation, pour la liaison de l'extrémité radiale interne de chaque lame flexible à la boîte de transmission, d'un palier d'appui lamifié complexe, qui remplit une fonction de rotule et autorise le mouvement parasite de l'extrémité interne de la lame flexible selon son axe longitudinal, lors de la

déformation en flexion de cette lame.

Cette configuration implique également l'utilisation

de lames flexibles dont le dimensionnement et la fabrica-

tion sont difficiles. En outre, la fixation entre le le-

vier rigide et le bras radial correspondant peut poser des

problèmes de fretting.

Le problème à la base de l'invention est de simpli-

fier un tel dispositif de suspension antivibratoire, no-

tamment par la suppression des lames souples en flexion

et, de préférence également, de leur palier d'appui com-

plexe sur la base de la boîte de transmission, de sorte à obtenir des réductions très substantielles des coûts de

fabrication, d'installation et maintenance.

Un autre but de l'invention est de proposer un dispo-

sitif de suspension antivibratoire simplifié, qui reste compatible avec l'utilisation d'une membrane selon FR 2 499 505, pour assurer la reprise de la réaction au couple d'entraînement et des efforts tranchants sur la

base de la boîte de transmission tout en procurant les de-

grés de liberté de pompage et de rotation nécessaires, le dispositif simplifié de l'invention étant simultanément et avantageusement compatible avec les suspensions mono ou bi-directionnelles comprenant une paire de biellettes identiques et parallèles articulées entre le fond de la boîte de transmission et la structure, comme décrit dans FR 2 728 538 et FR 2 728 539, permettant des économies

supplémentaires par rapport à l'utilisation d'une mem-

brane. A cet effet, l'invention propose un dispositif de suspension antivibratoire, du type présenté ci-dessus, et qui se caractérise en ce que chaque levier est, de plus, relié à la boîte de transmission par au moins un ressort en torsion, sollicité autour d'un axe de torsion également

sensiblement perpendiculaire audit plan radial correspon-

dant.

Un tel dispositif a pour avantage de remplacer pour l'essentiel chaque lame flexible des dispositifs de l'état de la technique par au moins un ressort en torsion bien plus facile à dimensionner, réaliser, monter et entretenir que les composants auxquels le ou les ressorts en torsion se substitue(nt), dans un dispositif dont l'architecture

est ainsi simplifiée.

De manière pratique, chaque levier est également et avantageusement relié à la boîte de transmission par au moins un bras ayant deux parties d'extrémités opposées,

dont une première est articulée au moins à pivotement au-

tour d'un axe sensiblement perpendiculaire audit plan ra-

dial correspondant, sur la base de la boîte de transmis-

sion, et dont la seconde partie d'extrémité est reliée au-

dit levier par ledit au moins un ressort en torsion.

Un tel dispositif a également pour avantage de per-

mettre la suppression du palier d'appui complexe néces-

saire, dans les réalisations de l'état de la technique, à la liaison des lames flexibles à la boîte de transmission, et ces paliers d'appui complexes peuvent être remplacés

par de simples rotules. Avantageusement, la première par-

tie d'extrémité dudit au moins un bras est articulée par

une rotule centrée sur un point fixe correspondant de la-

dite base de la boîte de transmission, et ledit point fixe est situé sensiblement sur l'axe longitudinal dudit levier et sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe du rotor et passant par l'axe d'articulation dudit levier sur la structure et par l'axe de torsion dudit au moins un

ressort en torsion correspondant.

Pour une bonne sollicitation du ou des ressorts en

torsion par les débattements angulaires du batteur, cons-

titué par chaque levier et la au moins une masse battante correspondante, et par les sollicitations de la barre oblique correspondante, il est avantageux que

l'articulation de l'extrémité inférieure de la barre obli-

que sur le levier soit radialement, par rapport à l'axe du

rotor, à l'intérieur de l'axe de torsion correspondant.

Dans le même but, il est, en outre, avantageux que ladite deuxième partie d'extrémité dudit au moins un bras soit

reliée par ledit au moins un ressort en torsion à une par-

tie dudit levier qui est au voisinage de l'articulation dudit levier sur la structure, et de préférence de sorte

que ledit axe de torsion correspondant soit lui-même ra-

dialement, par rapport à l'axe du rotor, à l'intérieur de l'axe de pivot du levier sur la structure, ou sensiblement

confondu avec ledit axe de pivot.

Pour obtenir des sollicitations équilibrées au niveau de chaque sousensemble comportant une barre oblique et le levier correspondant avec sa ou ses masses battantes, il

est en outre avantageux qu'au moins un levier, et de pré-

férence chacun d'eux, soit relié à la boîte de transmis-

sion par deux bras disposés latéralement de part et d'autre dudit levier, et sensiblement symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe longitudinal dudit levier, et

que chacun des deux bras soit relié au levier correspon-

dant par au moins un ressort en torsion.

Dans ce cas, pour au moins un levier, et de préfé-

rence pour chacun d'eux, les deux bras correspondants sont avantageusement articulés en un point fixe de la base de la boîte de transmission par une unique rotule, les deux

bras pouvant être solidaires l'un de l'autre par leur pre-

mière partie d'extrémité articulée à la boîte de transmis-

sion par cette unique rotule.

De manière simple, pratique et économique, le ou les ressorts en torsion coopérant avec chaque levier peut ou

peuvent comprendre un ou plusieurs tubes ou barreaux tra-

vaillant en torsion, par exemple des tubes tournés, très

faciles à réaliser et constituant les éléments élastique-

ment déformables du dispositif.

Dans une première variante de réalisation, pour au moins un levier, et de préférence pour chacun d'eux, au moins un bras correspondant est relié audit levier par au moins un tube ou barreau de torsion, dont une extrémité externe, par rapport au levier, est solidaire en mouvement dudit bras, et dont l'autre extrémité, interne par rapport

au levier, est solidaire en mouvement dudit levier.

Selon une seconde variante, permettant de diminuer

l'encombrement transversal, par rapport à l'axe longitudi-

nal d'un levier, du ou des ressorts en torsion coopérant

avec ce levier, au moins un bras correspondant est avanta-

geusement relié audit levier par au moins deux tubes ou portions de tubes de torsion coaxiaux autour dudit axe de torsion et au moins en partie emmanchés l'un dans l'autre, le tube interne ou la portion de tube interne pouvant être

un barreau ou une portion de barreau.

Les deux tubes ou portions de tubes de torsion, cons-

tituant deux ressorts en série, sont alors avantageusement tels que l'extrémité interne, par rapport au levier, du

tube ou de la partie de tube de torsion interne est soli-

daire en mouvement de l'un des deux éléments que sont le

levier et le bras, que l'extrémité externe du tube ou por-

tion de tube de torsion interne est solidaire en mouvement de l'extrémité externe, par rapport au levier, du tube ou

portion de tube de torsion externe, dont l'extrémité in-

terne, par rapport au levier, est solidaire en mouvement de l'autre des deux éléments que sont ledit bras et ledit levier. Compte tenu des sollicitations en rotation de la boîte de transmission autour de son axe et en oscillations de la boîte de transmission autour du point focal à la

convergence des axes des barres obliques, en raison notam-

ment du couple de réaction au couple d'entraînement du ro-

tor et d'autres efforts et moments dans le plan sensible-

ment de la base de la boîte de transmission, il est en ou-

tre avantageux que chaque barre oblique soit articulée par ses extrémités supérieure et inférieure respectivement sur une partie supérieure de la boîte de transmission et sur le levier correspondant par l'une respectivement de deux

rotules centrées dans ledit plan radial correspondant.

En outre, pour diminuer l'encombrement transversal

(par rapport à l'axe du rotor) du dispositif, chaque le-

vier est avantageusement orienté de sorte que ladite au moins une masse battante correspondante soit radialement à

l'intérieur des articulations dudit levier sur la struc-

ture et de ladite barre oblique sur le levier, ainsi qu'à l'intérieur dudit axe de torsion dudit au moins un ressort

en torsion correspondant, par rapport à l'axe du rotor.

Il en résulte que la maintenance du dispositif de suspension selon l'invention est ainsi simplifiée, car les

éléments souples autorisant les déformations et/ou dépla-

cements sensiblement parallèlement à l'axe du rotor sont disposés près des barres obliques, et donc facilement ac- cessibles. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention

découleront de la description donnée ci-dessous, à titre

non limitatif, d'exemples de réalisation décrits en réfé-

rence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement en élévation latérale un premier et un second modes de réalisation du dispositif de suspension selon l'invention, respectivement sur les demi-vues de gauche et de droite de cette figure 1, - la figure 2 représente schématiquement en plan les deux modes du dispositif de la figure 1, respectivement sur les demi-vues de gauche et de droite de la figure 2, - la figure 3 est une vue en élévation latérale d'un tube de torsion, utilisable comme ressort en torsion dans les dispositifs des figures 1 et 2, et - la figure 4 est une vue schématique, en partie en coupe et en partie en élévation latérale, d'un tube de torsion double, à deux tubes en série emmanchés l'un dans l'autre, et également utilisable comme ressort en torsion

dans les dispositifs des figures 1 et 2.

Le premier exemple des demi-vues de gauche et le se-

cond exemple des demi-vues de droite des figures 1 et 2 sont décrits en parallèle, leurs éléments analogues étant désignés par les mêmes références numériques affectées

d'un symbole prime pour le second exemple.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement en 1 la structure résistante du fuselage d'un hélicoptère, au niveau d'un plancher mécanique défini par cette structure résistante 1 au-dessus de la cabine de l'hélicoptère, pour supporter un groupe motopropulseur (non représenté), une boîte de transmission principale 2 et un rotor principal 3.

Les pales 4 du rotor 3 sont reliées à un moyeu 5, so-

lidaire en rotation d'un mât rotor 6 entraîné en rotation, autour de son axe longitudinal, qui est l'axe de rotation Z-Z du rotor, par sa base dans la boîte de transmission 2, agencée comme un réducteur sur la chaîne cinématique entre le groupe motopropulseur et le mât 6, pour l'entraînement

en rotation du rotor 3.

La boîte de transmission 2 et le rotor 3 sont suspen-

dus sur la structure 1 par un dispositif de suspension 7, qui filtre les excitations de pompage (selon Z-Z) et les excitations dues aux efforts et moments dans le plan du rotor 3. Ce dispositif de suspension 7 comprend, comme les dispositifs analogues décrits dans FR 2 474 996 et FR 2 499 505, un ensemble de quatre barres rigides et obliques 8 ou 8', qui sont régulièrement réparties autour de la boîte de transmission 2. Chaque barre 8 ou 8' est rectiligne et son axe longitudinal x-x s'étend dans l'un respectivement de quatre demi-plans sensiblement radiaux passant par l'axe Z-Z et répartis autour de cet axe Z-Z (à les uns des autres), de sorte que deux demi-plans sont orientés vers l'avant et vers les côtés de l'hélicoptère, et que les deux autres demi-plans sont orientés vers l'arrière et vers les côtés, les quatre demi-plans étant ainsi inclinés chacun d'environ 45 sur l'axe longitudinal

de l'hélicoptère.

Les barres obliques 8 ou 8' sont inclinées dans ces demi-plans de sorte à converger les unes vers les autres, du côté de leur extrémité supérieure, vers un point focal situé sensiblement sur l'axe Z-Z, en- dessous ou au niveau du moyeu 5. Chaque barre oblique 8 ou 8' est articulée à son extrémité supérieure par une rotule 9 sur la partie supérieure du carter de la boîte de transmission 2, et

chaque barre 8 ou 8' est également reliée de manière arti-

culée par son extrémité inférieure à la structure 1, par l'intermédiaire d'un levier rigide 11 ou 11' rectiligne,

dont l'axe longitudinal y-y s'étend sensiblement radiale-

ment par rapport à l'axe Z-Z dans le même plan sensible-

ment radial contenant l'axe x-x de la barre oblique 8 ou 8'. Ce levier 11 ou 11' supporte une masse battante 12 à son extrémité tournée vers l'axe Z-Z, ou extrémité radiale interne telle que lla, tandis que, par sa partie d'extrémité opposée ou partie d'extrémité radiale externe

llb ou 11'b, le levier 11 ou 11' est articulé sur un sup-

port structural 13 ou 13' de la structure résistante 1 du fuselage de manière à pouvoir au moins pivoter autour d'un

pivot 14 d'axe sensiblement perpendiculaire au plan sensi-

blement radial contenant les axes x-x et y-y de la barre oblique 8 ou 8' et du levier 11 ou 11' L'extrémité inférieure de chaque barre oblique 8 ou 8' s'articule à l'aide d'une rotule 10 ou 10' sur une zone du levier 11 ou 11' qui est plus proche du pivot 14 d'articulation de ce levier 11 ou 11' sur le support structural 13 ou 13' que de la masse battante 12, cette zone étant même dans le second exemple des demi-vues de droite des figures 1 et 2, située au voisinage immédiat du pivot d'articulation 14 du levier 11' sur le support structural 13', c'est-à-dire au voisinage de la partie

d'extrémité radiale externe 11'b du levier 11', par rap-

port à l'axe Z-Z.

Chaque batteur antirésonnant monodirectionnel, cons-

titué par un levier 11 ou 11' avec sa masse battante 12, est ainsi articulé sur l'extrémité inférieure de la barre oblique 8 ou 8' correspondante et sur la structure 1, au

moins à pivotement autour d'axes sensiblement perpendicu-

laires au plan sensiblement radial correspondant, conte-

nant les axes x-x et y-y de la barre 8 ou 8' et du levier 11 ou 11', et dans lequel sont centrées les rotules 9 et ou 10' d'articulation de la barre 8 ou 8' sur la boîte 2 et le levier 11 ou 11'

La particularité essentielle du dispositif de suspen-

sion antivibratoire ou antirésonnant de l'invention est que chaque levier 11 ou 11' est également relié à la boîte de transmission 2 par au moins un bras 15 ou 15' et au moins un ressort en torsion 16 ou 16' sollicité autour

d'un axe de torsion v-v également sensiblement perpendicu-

laire au plan sensiblement radial correspondant (x-x, y-y)

lors des déplacements selon l'axe Z-Z de la boîte 2.

Chaque bras 15 ou 15'a deux parties d'extrémité oppo-

sées, dont une première, telle que 15a, ou extrémité ra-

diale interne (tournée vers l'axe Z-Z du rotor), qui est articulée sur la base de la boîte de transmission 2, au

moins à pivotement autour d'un axe sensiblement perpendi-

culaire au plan sensiblement radial (x-x, y-y) correspon-

dant, tandis que la seconde partie d'extrémité, telle que b, ou extrémité radiale externe, est reliée au levier 11

ou 11' par au moins un ressort en torsion 16 ou 16'.

Plus précisément, la partie d'extrémité radiale in-

terne, telle que 15a de chaque bras 15 ou 15' est articu-

lée par une rotule 17 centrée sur un point fixe correspon-

dant sensiblement sur la périphérie de la base de la boite de transmission 2, ce point fixe ou centre de la rotule 17

étant situé sensiblement sur l'axe longitudinal y-y du le-

vier 11 ou 11' et sensiblement dans un plan perpendicu-

laire à l'axe Z-Z du rotor 3 et passant par l'axe du pivot 14 d'articulation du levier 11 ou 11' sur le support

structural 13 ou 13' et par l'axe de torsion v-v du res-

sort en torsion 16 ou 16' correspondant. Ce ressort en

torsion 16 ou 16' relie la partie d'extrémité radiale ex-

terne telle que 15b du bras 15 ou 15'à la partie du levier 11 ou 11' qui est au voisinage de l'articulation du levier

11 ou 11' sur le support structural 13 ou 13' correspon-

dant. La masse battante 12 correspondante est située ra-

dialement à l'intérieur, par rapport à l'axe Z-Z du rotor,

de la rotule 10 ou 10' d'articulation de l'extrémité infé-

rieure de la barre oblique 8 ou 8' sur le levier 11 ou 11', cette rotule 10 ou 10' étant elle-même radialement à l'intérieur de l'axe de torsion v-v du ressort en torsion 16 ou 16', et cette masse 12 est fixée audessus de l'extrémité radiale interne telle que lla du levier 11 ou 11' pour s'étendre transversalement au-dessus de chaque bras 15 ou 15' sans interférer avec ce dernier en cours de

fonctionnement du dispositif.

Comme représenté sur le premier exemple des figures 1 et 2, l'axe de torsion v-v du ressort en torsion 16 est lui-même situé radialement, par rapport à l'axe z-z, à

l'intérieur de l'axe de pivot 14 du levier 11 sur le sup-

port structural 13, ces deux axes v-v et 14 restant sensi-

blement parallèles entre eux. Mais dans le second exemple, l'axe de torsion v-v est sensiblement confondu avec l'axe de pivot 14 du levier 11' sur le support structural 13' Pour cette raison, la partie d'extrémité externe ll'b du levier 11' est conformée en chape, entre les deux branches de laquelle est reçu le support structural 13' à une seule attache, contrairement au premier exemple, dans lequel le

support structural 13 compte deux attaches entre lesquel-

les l'extrémité llb du levier 11 est montée pivotante. Dans le second exemple, il est ainsi plus facile de fixer l'extrémité latérale interne du ressort 16' à une branche de la chape de l'extrémité externe ll'b du levier 11',

sans interférer avec le montage pivotant de cette extrémi-

té 11'b du levier 11' sur le support structural 13'. Cha-

que bras 15' du second exemple ne diffère des bras 15 du premier exemple qu'en ce qu'il est légèrement plus long du fait que l'axe de torsion v-v est reculé jusqu'à l'axe de

pivot 14.

Dans les exemples des figures 1 et 2, pour bénéficier d'une symétrie de la structure et des sollicitations du dispositif, chaque levier 11 ou 11' est relié à la boite

de transmission 2 par deux bras 15 ou 15' disposés latéra-

lement de part et d'autre du levier 11 ou 11' et symétri-

ques l'un de l'autre par rapport à l'axe longitudinal y-y

du levier 11 ou 11'. Les parties d'extrémité radiales in-

ternes telles que 15a des deux bras 15 ou 15' sont incli-

nées vers cet axe y-y et solidaires l'une de l'autre en

formant un V articulé par sa pointe sur le point fixe cor-

respondant sur la base de la boite de transmission 2 par une même et unique rotule 17. Le reste de chaque bras 15 ou 15' s'étend sensiblement parallèlement au levier 11 ou 11', et par sa partie d'extrémité radiale externe telle

que 15b, chaque bras 15 ou 15' est relié à la partie ra-

diale externe llb ou 11'b du levier par un unique ressort

*en torsion 16 ou 16'.

Chacun des deux ressorts en torsion 16 ou 16' coopé-

rant ainsi avec chaque levier 11 ou 11' peut être un res-

sort simple constitué d'un tube ou barreau de torsion en

titane par exemple, usiné par tournage et tel que repré-

senté en 18 sur la figure 3, avec deux collerettes d'extrémité axiales qui sont une collerette interne 19,

tournée vers le levier 11 ou 11' et par laquelle cette ex-

trémité interne du ressort de torsion 18 est solidarisée

en mouvement au levier 11 ou 11', tandis que l'autre col-

lerette 20, à l'extrémité externe du ressort de torsion 18, donc tournéevers le bras 15 ou 15' correspondant, est

solidarisée en mouvement à ce bras 15 ou 15'.

A titre d'exemple, ce tube de torsion en titane peut avoir une longueur de 10 cm et des diamètres externe et

interne de respectivement 26 mm et 22 mm.

Mais, en variante, chaque ressort en torsion tel que 16 ou 16' peut être constitué de deux ressorts en torsion en série, sous la forme d'un double tube de torsion tel

que 21 sur la figure 4. Ce double tube de torsion 21 com-

prend deux tubes ou parties de tubes de torsion coaxiaux autour d'un axe de torsion commun v-v, ces deux tubes ou parties de tubes étant au moins partiellement emmanchés l'un dans l'autre. En variante, le tube interne de torsion

peut être remplacé par un barreau de torsion.

Dans l'exemple de la figure 4, un tube de torsion in-

terne 22 avec des collerettes d'extrémités interne 23 et externe 24 (par rapport au levier 11 ou 11'), est emmanché coaxialement dans un tube ou une partie de tube de torsion externe 25 avec des collerettes ou parties de collerettes d'extrémités interne 26 et externe 27, la collerette ou

partie de collerette externe 27 étant solidaire en mouve-

ment de la collerette externe 24 du tube interne 22. Deux montages sont possibles: soit la collerette interne 23 du

tube interne 22 est rendue solidaire en mouvement du le-

vier 11 ou 11' correspondant, auquel cas la collerette ou partie de collerette interne 26 du tube ou de la partie de tube externe 25 est rendue solidaire en mouvement du bras ou 15' correspondant, soit au contraire la collerette

interne 23 du tube interne 22 est rendue solidaire en mou-

vement du bras 15 ou 15', auquel cas c'est la collerette ou partie de collerette interne 26 du tube ou de la partie de tube externe 25 qui est rendue solidaire en mouvement

du levier 11 ou 11'. L'avantage de la variante de la fi-

gure 4 par rapport à celle de la figure 3 est de diminuer l'encombrement transversal (par rapport au levier 11 ou

11') du ressort en torsion et/ou d'augmenter sa raideur.

On comprend que le fonctionnement du dispositif dé-

crit ci-dessus est tout à fait analogue à celui des dispo-

sitifs décrits dans FR 2 474 996 et FR 2 499 505, avec pour différence essentielle que la souplesse nécessaire, essentiellement selon l'axe Z-Z du rotor 3, est procurée, selon l'invention, par la sollicitation des ressorts en torsion tels que 16 ou 16' entre les leviers 11 ou 11' et

la boîte de transmission 2.

Le dispositif de suspension selon l'invention pré-

sente une architecture économique, par rapport aux réali-

sations de l'état de la technique, en permettant un gain

significatif en coût par le remplacement des lames flexi-

bles par des ressorts travaillant en torsion, ainsi que par la suppression des paliers d'appui des lames flexibles sur la boîte de transmission et leur remplacement par de

simples rotules. La maintenance du dispositif de suspen-

sion selon l'invention est plus simple car les éléments

souples, à savoir les ressorts en torsion, sont à proximi-

té des barres obliques, donc facilement accessibles. En outre, l'intégration du dispositif de suspension selon l'invention sur le plancher mécanique de l'hélicoptère est plus facile que pour les réalisations antérieures. Enfin, la masse du dispositif de suspension selon l'invention est

plus faible que celle des dispositifs antérieurs analo-

gues, car les ressorts en torsion peuvent être réalisés avec une masse réduite par rapport à celle des lames flexibles, en particulier lorsque les ressorts en torsion sont réalisés sous la forme de tubes de torsion, usinés par tournage et donc très faciles et très économiques à réaliser. Les dispositifs de suspension antirésonnante selon

l'invention sont compatibles avec des moyens complémentai-

res nécessaires, notamment, pour la transmission à la structure du fuselage de la réaction au couple moteur sur

la boite de transmission tout en autorisant de faibles dé-

placements verticaux et des oscillations angulaires de la boîte de transmission autour d'axes situés dans le plan du

fond de cette boîte de transmission, ces moyens complémen-

taires étant une membrane de suspension solidaire du fond de la boîte de transmission, d'une part, et, d'autre part, de la structure du fuselage autour de cette boîte, comme dans FR 2 499 505, ou encore des dispositifs à paire de biellettes identiques et parallèles articulées entre la

base de la boite de transmission et la structure du fuse-

lage éventuellement par l'intermédiaire d'un tube de tor-

sion ou de leviers associés à des moyens de rappel élasti-

que, comme décrit dans FR 2 728 538 et FR 2 728 539, qui proposent, entre la structure supérieure du fuselage et le fond de la boîte de transmission principale, une liaison ayant une grande rigidité dans le plan de cette structure supérieure.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de suspension antivibratoire, pour rotor principal (3) d'hélicoptère comprenant un mât rotor (6) entraîné en rotation par une boîte de transmission princi- pale (2) autour de l'axe (Z-Z) du mât (6), qui est l'axe de rotation du rotor (3), le dispositif de suspension (7)

comprenant au moins trois barres (8, 8') obliques et rigi-

des de soutien de la boîte de transmission (2) sur la structure (1) de l'hélicoptère, les barres obliques (8, 8') étant réparties autour de la boîte de transmission (2) et inclinées sur l'axe (Z-Z) du rotor de sorte à converger du côté de leurs extrémités supérieures les unes vers les

autres et sensiblement vers un point de l'axe (Z-Z) du ro-

tor, les barres obliques (8, 8') étant reliées de manière articulée, d'une part, à la boîte de transmission (2) par leurs extrémités supérieures, et, d'autre part, à la

structure (1) de l'hélicoptère par leurs extrémités infé-

rieures et par l'intermédiaire de leviers rigides (11, 11'), en nombre égal aux barres obliques (8, 8'), chaque levier (11, 11i') supportant au moins une masse battante

(12) à une extrémité (11a) et étant relié de manière arti-

culée (14) à la structure (1) par sa partie d'extrémité opposée (11b, ll'b), au voisinage de laquelle l'extrémité inférieure d'une barre oblique (8, 8') correspondante est articulée (10, 10') sur le levier correspondant (11, 11i'), les articulations (14,10, 10') reliant chaque levier (11,

11') à la structure (1) et à la barre oblique (8, 8') cor-

respondante étant des articulations au moins à pivot au-

tour d'axes sensiblement perpendiculaires à un plan radial correspondant passant par l'axe (Z-Z) du rotor et par

l'axe longitudinal (x-x) de la barre oblique (8, 8') cor-

respondante, caractérisé en ce que chaque levier (11, 11') est, de plus, relié à la boîte de transmission (2) par au moins un ressort en torsion (16, 16'), sollicité autour

d'un axe de torsion(v-v) également sensiblement perpendi-

culaire audit plan radial correspondant (x-x, Z-Z).

2. Dispositif de suspension selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce que pour au moins un levier (11, 11') l'articulation (10, 10') de l'extrémité inférieure de la

barre oblique (8, 8') sur le levier (11, 11') est radiale-

ment, par rapport à l'axe (z-z) du rotor, à l'intérieur de

l'axe de torsion (v-v) correspondant.

3. Dispositif de suspension selon l'une des revendications

1 et 2, caractérisé en ce que, pour au moins un levier (11, 11'), ledit axe de torsion (v-v) correspondant est radialement, par rapport à l'axe (z-z) du rotor, à l'intérieur de l'axe de pivot (14) du levier (11, 11') sur la structure (1) ou sensiblement confondu avec ledit axe

de pivot (14).

4. Dispositif de suspension selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque levier

(11, 11') est également relié à la boîte de transmission (2) par au moins un bras (15, 15') ayant deux parties

d'extrémités opposées, dont une première (15a) est articu-

lée au moins à pivotement, autour d'un axe sensiblement

perpendiculaire audit plan radial (x-x, Z-Z) correspon-

dant, sur la base de la boîte de transmission (2), et dont

la seconde partie d'extrémité (15b) est reliée audit le-

vier (11, 11') par ledit au moins un ressort en torsion

(16, 16').

5. Dispositif de suspension selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite première partie d'extrémité (15a) dudit au moins un bras (15, 15') est articulée par une rotule (17) centrée sur un point fixe correspondant de ladite base de la boite de transmission (2), ledit point fixe étant situé sensiblement sur l'axe longitudinal (y-y)

dudit levier (11, 11') et sensiblement dans un plan per-

pendiculaire à l'axe (Z-Z) du rotor et passant par l'axe

d'articulation (14) dudit levier (11, 11') sur la struc-

ture (1) et par l'axe de torsion (v-v) dudit au moins un

ressort en torsion (16, 16') correspondant.

6. Dispositif de suspension selon l'une des revendica-

tions 4 et 5, caractérisé en ce que ladite seconde partie

d'extrémité (15b) dudit au moins un bras (15, 15') est re-

liée par ledit au moins un ressort en torsion (16, 16') à une partie dudit levier (11, 11') qui est au voisinage de

l'articulation (14) dudit levier (11, 11') sur la struc-

ture (1).

7. Dispositif de suspension selon l'une quelconque des

revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un le-

vier (11, 11') est relié à la boîte de transmission (2) par deux bras (15, 15') disposés latéralement de part et

d'autre dudit levier (11, 11'), et sensiblement symétri-

ques l'un de l'autre par rapport à l'axe longitudinal (y-

y) dudit levier (11, 11'), et chacun des deux bras (15, ') est relié au levier (11, 11') correspondant par au

moins un ressort en torsion (16, 16').

8. Dispositif de suspension selon la revendication 7, caractérisé en ce que, pour au moins un levier (11, 11'), les deux bras (15, 15') correspondants sont articulés sur un point fixe de la base de la boite de transmission (2)

par une unique rotule (17).

9. Dispositif de suspension selon l'une quelconque des

revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, pour au moins

un levier (11, 11'), au moins un bras (15, 15') correspon-

dant est relié audit levier (11, 11') par au moins un tube ou barreau de torsion (18), dont une extrémité externe (20), par rapport au levier (11, 11'), est solidaire en mouvement dudit bras (15, 15'), et dont l'autre extrémité (19), interne par rapport au levier (11, 11'), est soli-

daire en mouvement dudit levier (11, 11').

10. Dispositif de suspension selon l'une quelconque des

revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, pour au moins

un levier (11, 11'), au moins un bras (15, 15') correspon-

dant est relié audit levier (11, 11') par au moins deux

tubes ou portions de tubes de torsion (22,25) coaxiaux au-

tour dudit axe de torsion (v-v) et au moins en partie em-

manchés l'un dans l'autre.

11. Dispositif de suspension selon la revendication 10, caractérisé en ce que, pour ledit au moins un levier (11, 11'), les deux tubes ou portions de tubes de torsion

(22,25) sont tels que l'extrémité interne (23), par rap-

port au levier (11, 11'), du tube ou portion de tube de torsion interne (22) est solidaire en mouvement de l'un des deux éléments que sont le levier (11, 11') et le bras (15, 15'), que l'extrémité externe (24) du tube ou portion de tube de torsion interne (22) est solidaire en mouvement de l'extrémité externe (27), par rapport au levier (11, 11'), du tube ou portion de tube de torsion externe (25), dont l'extrémité interne (26), par rapport au levier (11,

11'), est solidaire en mouvement de l'autre des deux élé-

ments que sont ledit bras (15, 15') et ledit levier (11, il').

12. Dispositif de suspension selon l'une quelconque des

revendications 1 à 11, caractérisé en ce que chaque levier

(11, 11') est orienté de sorte que ladite au moins une masse battante (12) correspondante est radialement à l'intérieur des articulations (14, 10, 10') dudit levier (11, 11') sur la structure (1) et de ladite barre oblique (8, 8') sur le levier (11, 11'), ainsi qu'à l'intérieur dudit axe de torsion (v-v) dudit au moins un ressort en torsion (16, 16') correspondant, par rapport à l'axe (Z-Z) du rotor (3).