Brevet FR2241848A1 — publié le 19750321

La présente invention concerne les dispositifs de suspension anti-vibratoires, destinés à assurer le support d'appareils de prise de vues ou analogues, montés sur des véhicules tels que des aéronefs à voilure fixe ou tournante. On sait qu'étant donné que de tels véhicules sont susceptibles de se déplacer autour de trois axes, à savoir axes de roulis, de tangage et de lacet, et sont de plus soumis n des vibrations de fréquence et d'amplitude variables, les appareils de prise de vue ou analogues qui y sont montés doivent autre supportés par des dispositifs de suspension antivibratoires. Dans le cas, par exemple,d'un hélicoptère, le dispositif est en général prévu pour que ltap- pareil de prise de vue puisse opérer à travers une porte latérale ouverte, à environ 90" par rapport à la direction du déplacement.Cet emplacement étant décalé par rapport à l'axe longitudinal du véhicule et éloigné de son centre de gravité, les vibrations du véhicule sont amplifiées, ce qui nuit à la qualité des images obtenues. On connait déjà des dispositifs de - suspension antimbra- toires et notamment un dispositif du type comprenant - des moyens de montage sur une partie fixe du véhicule; - une tête montée de façon à pouvoir tourner autour d'un axe par rapport auxdits moyens de montage ;; - deux bras articulés sur cette tête autour d'axes parallèles entre eux et orthogonaux par rapport à l'axe vertical, - deux biellettes articulées respectivement à une extrémité de chacun des bras - un arceau dont chaque branche est reliée, à son extrémité libre, à la partie inférieure de l'une des biellettes, par un axe d'articulation agencé de telle façon que les deux axes d'articulation de ltarceau sur les biellettes soient alignés, - un sous-ensemble constitué par l'appareil de prise de vue et ses divers accessoires et, en particulier, des contrepoids,-monté rotatif sur la partie médiane de l'arceau autour d'un axe perpendiculaire à l'axe d'articulation de -cet arceau sur les biellettes, Les trois axes définis ci-dessus, à savoir l'axe vertical de rotation de la tête par rapport au bâti, l'axe d'articulation entre l'arceau et ses biellettes de support et l'axe de rotation de l'ensemble de l'appareil de prise de vue sur l'arceau concourent en un même point et sont mutuellement perpendiculaires Dans un tel dispositif connu, un organe élastique est disposé entre les deux bras en vue d'absorber les mouvements vibratoires parasites et, en particulier, les mouvements vibratoires verticaux des bras. Un tel agencement présente toutefois deux sérieux inconvénients qui rendent son utilisation d'un intérêt discutable : tout d'abord, le fait de disposer l'organe élastique entre les deux bras fait que ces deux derniers réagissent l'un sur l'autre et que les mouvements vibratoires, loiG d'être amortis, peuvent au contraire, dans certains cas, être amplifiés par l'effet de réponse du deuxième bras. De plus, l'agencement de ce ressort horizontal au-dessous des axes d'articulation des bras sur la tête entraPne un encombrement en hauteur relativement important qui est fort gênant puisqu'il réduit le volume disponible pour la tête de l'opérateur et n'autorise l'usage du dispositif que par des opérateurs de taille relativement petite. Le but de l'invention est donc de réaliser un dispositif de suspension qui, tout en autorisant les divers mouvements et réE,lageFi indispensables de l'appareil de prise de vue ou autre, assure une absorption beau coup plus efficace des vibrations et présente un encombrement réduit. Ce résultat est obtenu dans un dispositif du type défini ci-dessus, en prévoyant deux organes élastiques distincts, disposés respectivement entre chaque bras et la tête sur laquelle ces bras sont articulés. Suivant une autre caractéristique, les organes élastiques sont disposés àpeu près horizontalement suivant le plan des deux bras, au dessus des axes d'articulation des bras sur la tête. De plus, chaque organe élastique est monté entre deux organes d'appui, solidaires respectivement l'un de la tête, l'autre du bras, -l'un au moins de ces organes d'appui étant adapté pour absorber les change ments d'orientation dûs ,ila rotation du bras par rapport àla tête et des moyens de réglage sont prévus pour effectuer indépendamment le réglage de la force de chaque organe élastique. L'invention va être décrite maintenant plus en détail en se référant aux dessins annexés qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple et sur lesquels - la Fig. 1 est une vue en perspective quelque peu schématique d'un dispositif suivant l'invention appliqué au support d'un appareil de prise de vue et à son montage, par exemple dans un hélicoptère; - - la Fig. 2 est une vue en élévation frontale avec arra chement et éclatement partiel d'une partie du dispositif suivant l'invention; et - la Fig. 3 est une vue de dessus) également avec arra chement, de ce dispositif. On voit- sur le dessin et en particulier sur la Fig. 1, un dispositif de montage et de suspension d'un appareil de prise de vues dans un hélicoptère. Bien entendu, un tel dispositif pourrait être utilisé pour le mon tage d'un autre appareil et dans un véhicule de tout autre type. Le dispositif comprend deux glissières I à section en U, destinées à être fixées par des moyens convenables (non représentés) sur un véhicule, et dans lesquelles est guidé un chariot 2 par l'intermédiaire de galets 3 ou autres moyens de guidage convenables. Ce chariot peut être déplacé parai lèlement aux glissières grace, par exemple, à une vis 4 coopérant avec une partie 5 du chariot formant écrou et actionnée par un ensemble 6 à moteur électrique et réducteur qu'il est inutile de décrire en détail ici. Ce chariot com prend, comme on le voit mieux sur la Fig. 2, un logement 7 dans lequel est reçue une bague 8a constituant la partie femelle d'une articulation h rotule 8 dont la partie mâle 8b est solidaire d'un arbre vertical 9 d'axe Z-Z.Cet arbre vertical se termine, à son extrémité supérieure, par une surface convexe 10, par exemple sphérique, avec laquelle peut coopérer une surface concave correspondante 11 portant une garniture de friction délimitée sur une vis 12 dont la position le long de l'axe Z-Z peut être réglée en la faisant tourner par rapport àune partie filetée 13 -du chariot 2. Ce dernier mécanisme constitue un moyen de freinage du mouvement pendulaire de l'arbre 9 dans I'articulation à rotule 8. L'arbre 9 supporte une tête 14 que l'on voit mieux sur la Fig. 1 et qui comporte deux branches 15 évidées en 15a et s'étendant de part et d'autre de l'axe Z-Z. Sur chacune de ces branches est monté à rotation par 16 l'interinédiaire d'un roulement à aiguilles un tourillon solidaire d'un bras 17 de forme incurvée, que l'on va décrire plus en détail-maintenant. Chaque bras 17 est constitué par deux démi-bras 18, 19 à peu près identiques et réalisés, par exemple, par fonderie. Chaque demi-bras comporte un corps 18a, 19a et une aile ou un flasque 18b, i9b qui vient s'adapter sur un côté de la tête pour fermer l'évidement 15a délimité dans cette dernière. Chaque flasque porte, par ailleurs, sur sa face interne une partie en saillie 2O, ces deux parties en saillie étant profilées de telle façon que, lorsque les deux demi-bras sont réunis, elles constituent une bague délimitant un passage ou logement dont la section la plus faible se trouve dans la partie médiane de la bague, et qui s'évase vers les deux faces d'extrémité de cette bague (Fig. 2). Les deux demi-bagues sont éga lement adaptées pour recevoir une goupille 22 de maintien d'une coupelle 23 dont le rôle sera précisé ci-dessous. Deux butées 24 en un matériau élastomère sont, par ailleurs, prévuesau voisinage des zones de contact entre les extrémités des branches 15 de la tête 14 et le corps 18a, 19a de chaque bras 17. La liaison entre les bras 17 et la tête 14 est complétée par deux dispositifs élastiques 25 qui sont reçus dans les logements délimités par les évidements 15a de la tête et les flasques latéraux 18b, 19b de chaque bras. Dans chaque logement, est reçu un ressort 26 qui prend appui, d'une part, sur la coupelle 23 reliée au bras mobile et, d'autre part, sur une deuxiè me coupelle 27 solidaire de la tête fixe. Cette dernière coupelle est reçue, par -exemple par un logement de diamètre légèrement supérieur à celui de la vis sur l'extrémité d'une vis de réglage 28 qui est vissée dans un orifice fileté 29 de la tête et est bloquée au moyen d'un contre-écrou 30. Un cache, non représenté, est de préférence prévu pour masquer et protéger chaque dispositif 25. A son extrémité inférieure, chacun des bras 18, 19 est relié à unebellette 31 disposée à peu près verticalement et qui est montée sur ce bras, de façon connue en soi, pour pouvoir effectuer un mouvement de rota tion autour d'un axe 32 parallèle à l'axe de l'appareil de visée et un mouvement conique, par l'intermédiaire d'une articulation à rotule 33. De préférence, chaque biellette 31 est réalisée de façon à pouvoir avoir une longueur réglable, par exemple,en étant réalisée en au moins deux parties reliées par une goupille 34 (Fig. 2). A leurs parties inférieures, les biellettes sont reliées aux deux extrémités d'un arceau 35, ce dernier étant monté, également comme connu en soi, de façon à pouvoir tourner autour d'un axe X-X par rapport aux biellettes 31. L'axe X-X est orthogonal à l'axe de l'appareil de visée. Des arti culations à totule 36 sont également prévues pour pouvoir permettre le mouve ment d'cscillation conique des biellettes. Enfin, dans la partie médiane de l'arceau 35 est monté à rotation autour d'un axe Y-Y un sous-ensemble que l'on ne décrira pas en détail et qui est constitué par l'appareil de prise de vue 37 et un certain nombre d'accessoires tels que ses poignées de commande 38, contrepoids 39, etc.. (Fig. 1). L'axe Y-Y est parallèle àl'axe V-V de l'appareil 37-. L'axe X-X d'articulation de l'arceau sur les deux biel- lettes, l'axe Y-Y d'articulation du sous-ensemble de prise de vue sur l'arceau et l'axe Z-Z de rotation de la tête par rapport au bâti fixe, concourent en un même point 0 et sont mutuellement perpendiculaires. Le fonctionnement du dispositif que l'on vient de décrire est le suivant: Si pour une raison quelconque, l'un ou l'autre des bras 17 est sollicité par une force qui tend à le faire tourner autour de son axe 16 d'articulation sur la tête 14, il se produit un déplacement angulaire du bras par rapport W cette tête, et un déplacement correspondant de la bague 20 sur laquelle est articulée la coupelle 23. Le ressort 26, ayant été préalablement réglé, freine et amortit le déplacement du bras, par réaction sur la pièce fixe que constiùie la coupelle 27 solidaire de la tête 14. La forme du passage 21 délimité dans la bague 20 permet un débattement angulaire de la coupelle 23 par rapport au bras associé.La présence de deux dispositifs élastiques indé- pendants 25 assure donc que les mouvements parasites de l'uns des bras ne sont pas transmis :il'autre et qu'aucun phénomène vibratoire secondaire ne peut de la sorte être engendré. Ceci est essentiel car les forces d'accélération engendrées lors de certaines manoeuvres ne produisent pas toujours les mêmes effets dans différents plans du véhicule. De plus, on évite ainsi le mouvement pendulaire néfaste qui se produit fréquemment dans les agencements antérieurs et produit un balancement marqué de la ligne d'horizon, dans la prise de vue. Ces deux dispositifs peuvent être réglés en fonction de la fréquence et de l'amplitude des vibrations subies, mais également les ressorts 26 peuvent être aisément changés et remplacés par des ressorts de caractéristiques différentes, ce qui permet de couvrir une très large gamme d'utilisations. L'amplitude des mouvements angulaires des bras par rapport colla tête, limitée de plus par les butées élastiques 24, peut être de l'ordre de quelques degrés et ne dépasse pas, d'une façon générale, 10 à I2 . En dehors du fait que la solution proposée assure une efficacité accrue au plan de l'amortissement et de l'absorption des vibrations parasites et des efforts résultant de la position désaxée de l'appareil dans le véhicules on remarquera que le dispositif suivant l'invention est particulièrement compact et permet de dégager un espace libre maximal ala partie inférieure de la tête 14 et des deux bras 17. I1 peut ainsi être utilisé sans gêne par des opérateurs de grande taille, ce qui n' était pas le cas de la plupart des dispositifs connus jusqu'alors. Cet avantage résulte de l'emplacement des axes 16 d'articulation des bras sur la tête 14 au voisinage de l'axe 9 et à la partie inférieure de la tête 14, ainsi que la constructions de cette partie du dispositif et des moyens élastiques de rappel, placés au-dessus des axes des tourillons 16. Le montage àrotule de l'arbre 9 par rapport au chariot 2, ainsi que les moyens de freinage réglables 10, 11, 12 participent également à assurer un fonctionnement particulièrement satisfaisant du dispositif selon 1' invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de suspension anti-vibratoire, destiné notamment à assurer le montag e d'un appareil de prise de vues ou analogue sur un véhicule, du type comprenant des moyens de montage sur un support relativement fixe, une tête montée de façon à pouvoir tourner atuour d'un axe à peu près vertical par rapport aux moyens de montage, deux bras articulés sur cette tête autour de deux axes parallèles entre eux et à peu près horizontaux, deux biellettes articulées sur les extrémités des bras et portant elles-même à rotation un arceau sur lequel est monté rotatif un équipage mobile comprenant l'appareil et ses accessoires, caractérisé en ce que chaque bras (17) articulé sur ladite tête tel4) est relié de plus à cette dernière par des moyens élastiques distincts (25. - 2 - Dispositif de suspension anti-vibratoire, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques sont réglables indépendamment l'un de 1' autre -3 - Dispositif de suspension anti-vibratoire suivant T'une quelconque des revendicationsl et 2, caractérisé en ce que la tête (14) comporte deux branches (15) délimitant chacune un évidement (1 sua) dans lequel est reçu l'un des moyens élastiques de liaison entre le bras adjacent (17) et - tête (14). 4 - Dispositif de suspension anti-vibratoire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque bras (17) est articulé sur la tête (14) autour d'un axe (16) placé au voisinage de ltaxe vertical (Z-Z) de rotation de la tête et à'la partie inférieure de cette dernière, chacun des moyens élastiques étant disposé à peu près horizontalement, au dessus du point de montage du bras (17) sur la tête (14). 5 - Dispositif de suspension anti-vibratoire suivant l'une quelconque des revendications 1-à 4, caractérisé en ce que chaque bras est solidaire de ou venu de matière avec une pièce (20) qui agit sur une coupelle (23) d'appui pour le ressort. 6 - Dispositif de suspension anti-vibratoire > caractérisé en ce que la coupelle (20) d'appui pour le ressort (26) est montée oscillante sur la pièce (20) solidaire du bras, autour dtun axe (22) à peu près parallèle à l'axe d'articulation (16) du bras sur la tête, cette pièce (20) comportant un logement (21) qui autorise un débattement angulaire de la coupelle. 7 - Dispositif de suspension anti-vibratoire suivant- l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque branche (15) de la tête (14) comporte un évidement ouvert vers le haut et sur les deux côtés, chaque bras comportant deux ailes qui viennent fermer l'évidement de part et d'autre de la tête. 8 - Dispositif de suspension anti-vibratoire, suivant lgune quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une butée élastique (24) est prévue pour limiter le débattement angulaire de chaque bras (17) par rapport à la tête (14). 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque bras est réalisé en deux moitiés (18, 19) assemblées, après montagne, suivant un plan passant par l'axe (Z-Z) d'articula tion de la tête sur les moyens de montage. 10 - Dispositif de suspension anti-vibratoire suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de réglage comprennent une vis (28) qui coopère avec une partie filetée (29) de la tête et qui sert de butée pour une coupelle (27) d'appui du ressort associé (26). 11 - Dispositif de suspension anti-vibratoire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de montage comprennent un chariot (2) mobile le long d'au moins une glissière (1), une articulation à rotule entre ce chariot et un arbre vertical (9) de support de la tête (14), ainsi que des moyens (105 13) de freinage du mouvement relatif entre cet arbre bt le chariot. 12 - Dispositif de suspension anti-vibratoire suivant la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens de freinage compren nent une calotte sphérique (10), solidaire de l'arbre (9), une surface de friction (11) coopérant avec ladite calotte sphérique, et des moyens (12, 13) pour régler la force de freinage.