Brevet FR2472117A1 — publié le 19810626

Ie présente invention a trait à un dispositif de récupération élastique bistable, c'est-à-dire à un dispositif de récupération élastique oscillant entre deux positions stables éloignées l'une de l'autre et qui, pendant son trajet de l'une à l'autre position, emmagasine tout d'abord une énergie cinétique, puis la restitue tout en se déplaçant dans le même sens, contrairement aux dispositifs de récupération monostables dans lesquels le dispositif emmagasine l'énergie dans un sens et la restitue en sens opposé. De tels dispositifs peuvent 9tre appliqués dans diffé- rentes sortes d'industries et notamment dans l'industrie de l'armement pour des armes automatiques dans lesquelles un tiroir coulissant, entraîné par l'action des gaz de cartouches, reçoit la poussée de ces gaz alternativement en deux sens opposés. Il existe actuellement des dispositifs permettant d'assurer un positionnement bistable d'une pièce mobile soumise à une série d'impulsions alternatives. Ces dispositifs comportent généralement deux organes télescopiques élastiques, c'est-à-dire susceptibles d'Otre comprimés lorsqu'ils diminuent de longueur pour emmagasiner l'énergie et de se détendre lorsquea contraire ils augmentent de longueur pour restituer l'énergie, ces dispositifs télescopiques étant articulés d'une part sur la pièce animée d'un mouvement alternatif axial et, en leurs extrémités opposées, en un point fixe éloigné du trajet de la pièce alternative, le passage au point mort instable s'effectuant lorsque la direction des dispositifs télescopiques est perpen- diculaire à la direction du trajet de la pièce alternative, c'est-à-dire lorsque la longueur des dispositifs télescopiques est minimale. Ces dispositifs présentent tout d'abord l'inconvénient de posséder un encombrement transversal extrêmement important puisque les points d'articulation fixes des dispositifs 2472117- télescopiques sont transversalement bès éloignés de l'axe de la pièce coulissante. En outre, les dispositifs télescopiques étant toujours inclinés, et même à un moment perpendiculaires à l'axe de déplacement de la pièce alternativement mobile, les efforts utilisables sont faibles visà-vis des efforts dévelop- pés par les ressorts des dispositifs télescopiques. Ia présente invention a donc pour objectif de remédier à ces inconvénients et de fournir un dispositif de récupération élastique bistable qui soit d'un encombrement transversal extrêmement réduit et qui permette en plus aux moyens élastiques de travailler en direction axiale, c'est-à-dire dans la direction de travail optimale. L'invention a pour objet un dispositif de récupération élastique bistable comprenant une pièce animée d'un mouvement alterné en deux sens opposés, et des moyens élastiques susceptibles d'emmagasiner une énergie cinétique communiquée à la pièce pendant une première partie du parcours dans un sens et de restituer cette énergie à la pièce pendant la deuxième partie du parcours dans ce sens, caractérisé par le fait qu'il comporte, montés de façon coulissante entre la pièce mobile et une pièce fixe telle qu'un bâti, deux éléments dont le rapprochement mutuel entraine l'emmagasinage de l'énergie et l'éloignement mutuel entraîne la restitution de l'énergie, des moyens étant prévus pour maintenir, pendant la première partie du parcours dans un sens, le premier des éléments solidaire de la pièce mobile et le deuxième élément solidaire de la pièce fixe et pour maintenir au contraire, pendant une deuxième partie du parcours dans le même sens, le premier élément solidaire de la pièce fixe et le deuxième élément solidaire de la pièce mobile. la pièce mobile présente de préférence la forme d'une tige axiale susceptible de se déplacer à l'intérieur d'un bâti concentrique, avec un espace intermédiaire dans lequel sont montés lesdits éléments. Toutefois, en variante, on peut prévoir une tige centrale fixe et une pièce mobile péri- phérique avec, toujours, cet intervalle intermédiaire permettant le logement desdits éléments. Les moyens permettant de solidariser les éléments avec les pièces mobile et fixe et de les en désolidariser sont avantageusement réalisés sous forme de verrous susceptibles de se déplacer transversalement par rapport à la direction du mouvement, à l'intérieur de chaque élément, la pièce mobile présentant deux gorges ou décrochements espacés l'un de l'autre et la pièce fixe également deux gorges ou décrochements espacés l'un de l'autre de la m;vme distance, la dimension transversale de chaque verrou étant supérieure à l'écart existant entre la pièce mobile et la pièce fixe, lesdits éléments étant disposés de façon telle que, lorsque les verrous de l'un des éléments sont disposés dans une gorge ou décrochement de la pièce fixe, les verrous de l'autre élément sont localisés dans une gorge ou décrochement de la pièce mobile, des moyens étant prévus pour simultanément déplacer les verrous entre les gorges ou décrochements des pièces fixe et mobile, lorsque les gorges ou décrochementsdesdites pièces se trouvent en concordance. De façon particulièrement préférée, les moyens permet- tant d'assurer le mouvement transversal des verrous comprennent des bords inclinés formant rampes pour les gorges ou décroche- ments, coopérant avec des bords inclinés de façon correspondante des verrous, la distance entre les deux éléments étant réglée de façon telle que, lorsque les gorges ou décrochements des pièces fixe et mobile arrivent en concordance, l'élément entra né avec la pièce mobile vient heurter l'élément solidaire de la pièce fixe, en communiquant aux deux éléments un choc qui entratne, pour l'élément qui se déplace et ses verrous, un ralentissement temporaire par rapport à la pièce mobile, et donc complémentairement à l'action du moyen élastique une action de rampe de la pièce mobile contre les verrous de l'élément, en provoquant leur déplacement radial, et simultanément une accélération de l'autre élément, provoquant complémentairement à l'action du moyen élastique par un effet de rampes entre ces verrous et la pièce fixe, le mouvement desdits verrous vers la gorge ou décrochement de la pièce mobile. Dans ce but, on prévoit avantageusement de donner aux gorges;une dimension axiale légèrement supérieure à celle des verrous. On pourrait cependant également utiliser d'autres moyens pour assurer le mouvement radial des verrous,de la gorge ou décrochement d'une des pièces vers la gorge ou décrochement correspondant de l'autre pièce. De préférence, les moyens élastiques du dispositif récupérateur sont formés par un simple ressort récupérateur de forme hélicoïdale interposé entre la pièce mobile et la pièce fixe et dont les deux extrémités appuient respectivement sur les deux éléments intermédiaires. Cependant, en variante, les éléments intermédiaires peuvent former des pistons enserrant entre eux un fluide élastique, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une transmission hydraulique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention *apparattront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel: La figure 1 représente schématiquement,en coupe axiale, un dispositif récupérateur selon l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe transversale IT-II de la-figure 1. La figure 3 représente une vue en coupe transversale III-III de la figure 1. Les figures 4 et 5 représentent, schématiquement, deux positions d'un tel dispositif. la figure 6 représente, schématiquement, un autre montage d'un tel dispositif. - On se réfère tout d'abord aux figures 1 à 3. Le dispositif représenté comporte une pièce mobile 1 se présentant sous la forme d'une tige allongée susceptible d'être animée d'un mouvement alterné en un sens,puis en un sens opposé, le long de son axe. Ce mouvement peut lui être communiqué par une source d'énergie externe quelconque, par exemple prise de gaz, amplification du mouvement d'une pièce, -piston hydraulique, action manuelle. Ia pièce 1 est entourée d'une pièce fixe cylindrique 2 avec un intervalle intermédiaire libre 3. la pièce mobile 1 présente, écartés d'une certaine distance, deux décrochements ou gorges 4, 5 à bords inclinés 6 et 7, respectivement. De même, la pièce fixe 2 présente deux gorges ou décrochements internes 8, 9 écartées entre elles de la même distance que les décrochements ou gorges 4 et 5 et possédant également des bords inclinés 10, 11. Il en résulte que, lorsque le décrochement 4 arrive au regard de la gorge 8, le décrochement 5 arrive au regard de la gorge 9. Dans l'intervalle 3 entre les deux pièces fixe et mobile sont logés deux éléments 12, 13, présentant une forme générale cylindrique dont la surface externe glisse contre la surface interne de la pièce fixe 2, lesdits éléments 12, 13 présentant des passages centraux permettant le passage à coulissement de la tige 1 de sorte que lesdits éléments sont également susceptibles de coulisser par rapport à cette tige. Un ressort récupérateur 14, logé dans l'intervalle 3, appuie par ses deux extrémités sur les deux éléments 12 et 13. Chacue élément possède, dans sa partie épaisse, quatre passages radiaux dans lesquels sont montés de façon radialement, et donc transversalement, coulissante, quatre verrous 15 et 16, respectivement. Les extrémités radiales desdits verrous présentent des formes incurvées épousant les parois des pièces fixe et mobile. la longueur radiale de chacun des verrous est sensiblement égale à l'épaisseur radiale de l'intervalle 3, augmentée de la profondeur d'une gorge ou décrochement. Les faces opposées axiales des différents verrous 15, 16 présentent, au voisinage des extrémités radiales, des chanfreins 17, 18 inclinés du même angle que les bords 6, 7, 10 et 11 des différentes gorges ou décrochements. Le fonctionnement est le suivant. Partant d'une position stable représentée à la figure 1, la tige 1 subit une poussée lui communiquant une énergie cinétique et provoquant son déplacement dans le sens de la flèche F. Dans cette position initiale, les verrous 15 de l'élé- ment 12 pénètrent dans le décrochement 4 de la tige mobile et les verrous 16 de l'élément 13 pénètrent dans la gorge 9 de la pièce fixe. En outre, le ressort 14 se trouve dans sa position la plus allongée. Le mouvement de la pièce 1 dans le sens de la flèche va provoquer, par l'intermédiaire des verrous 15, l'entraînement de l'élément 12 avec la pièce 1, alors que l'élément 13, en raison des verrous 16 pénétrant dans la gorge 9, reste fixe. Le ressort 14 va donc 9tre progressivement comprimé entre les deux éléments et va emmagasiner l'énergie perdue au fur et à mesure par la pièce 1. Au bout d'un certain temps, les décrochements 4 et 5 vont arriver au regard des gorges 8 et 9 et simultanément l'élément 12 viendra, par son extrémité de gauche, heurter l'extrémité de-droite de l'élément 13. A ce moment, le ressort 14 se trouve à l'état de compression maximale. Le choc qui en résulte va provoquer un ralentissement de l'élément 12 par rapport à la vitesse conservée à ce moment par la pièce 1. Il en résulte que le bord 6 du décrochement 4 de la pièce 1 va, en coopérant avec le chanfrein 17 correspon- dant des verrous 15, produire un effet de rampe repoussant radialement les verrous 15 vers l'extérieur. Les verrous 15 pénètrent alors dans la gorge 8 et la pièce 1, qui continue sa course, se trouve désolidarisée d'avec l'élément 12 qui se trouve maintenant solidaire de la pièce fixe 2. Simultanément et de façon inverse, le choc provoque un mouvement de l'élément 13 dans le sens de la flèche et par conséquent, par effet de rampes, le mouvement radial des verrous 16 hors de la gorge 9 vers le décrochement 5. L'élément 13 se trouve alors solidaire de la pièce mobile 1 et le ressort 14, qui était comprimé au maximum, va donc pouvoir se détendre, en prenant appui sur l'élément fixe 12, pour repousser l'élément mobile 13, et avec lui, la tige mobile 1 jusqu'à ce que la celle-carrive à sa deuxième position stable. Pendant cette deuxième partie de mouvement, le ressort restitue donc à la pièce t l'énergie qu'il avait acquise en se comprimant. On peut, en outre, avantageusement prévoir un épaulement 19 porté par la tige 1 et occupant la position représentée sur le dessin, c'est-à-dire venant au contact de l'élément de gauche 13 lorsque la tige occupe sa position stable de droite. Cet épaulement empoche, lors du démontage d'un ensemble dans 247211v lequel le dispositif de récupération est incorporé, une séparation des divers éléments du dispositif de récupération. De façon avantageuse, on peut prévoir sur la tige 1 un deuxième épaulement amovible situé, à droite de l'élément 12, à une distance telle qu'il vienne en contact avec ledit élément lorsque celui-ci se trouve solidaire de la pièce fixe 2. En se référant aux figures 4 et 5, on voit un montage possible du dispositif selon l'invention. Dans ce montage, le dispositif montré aux figures 1i à 3 est représenté de façon schématique en 20, une partie de la tige 1 émergeant du dispositif et étant reliée à une pièce mobile 21 d'un mécanisme quelconque, par exemple un tiroir d'arme à feu soumis à l'action de gaz. Les moyens communiquant dans un sens, puis.dans l'autre, l'énergie a cinétique à la pièce 21 et donc/la tige 1, ont été représentés schématiquement en 22. En se référant à la figure 6, on voit un autre montage dans lequel le dispositif de récupération 20, selon l'inven- tion, est inséré entre la pièce mobile 21 et l'organe fournissant l'énergie 22. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications sans s'éloigner ni de son cadre, ni de son esprit. RMVENDICATIONIS 1. Dispositif de récupération élastique bistable comprenant une pièce animée d'un mouvement alterné en deux sens opposés, et des moyens élastiques susceptibles d'emmagasiner une énergie cinétique communiquée à la pièce pendant une première partie du parcours dans un sens et de restituer cette énergie à la pièce pendant la deuxième partie du parcours dans ce sens, caractérisé par le fait qu'il comporte, montés de façon coulissante entre la pièce mobile et une pièce fixe, deux éléments dont le rapprochement mutuel entraîne l'emmagasinage de l'énergie et l'éloignement mutuel entratne la restitution de l'énergie, des moyens étant prévus pour maintenir, pendant la première partie du parcours dans un sens, le premier des éléments solidaire de la pièce mobile et le deuxième élément solidaire de la pièce fixe et pour maintenir, au contraire, pendant une deuxième partie du parcours dans le même sens, le premier des éléments solidaire de la pièce fixe et le deuxième élément solidaire de la pièce mobile. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce mobile présente la forme d'une tige axiale susceptible de se déplacer à l'intérieur d'un bâti concentrique avec un espace intermédiaire entre ladite tige et ledit bâti, lesdits éléments étant montés coulissant dans ledit espace. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens permettant de solidariser les éléments avec les pièces mobile et fixe et de les en désdlidariser, comportent des verrous susceptibles de se déplacer, transversalement par rapport à la direction du mouvement, à l'intérieur de chacun desdits éléments, la pièce mobile présentant deux gorges ou décrochements espacés l'un de l'autre et la pièce fixe également deux gorges ou décrochements espacés l'un de l'autre de la m9me distance, la dimension transversale de chaque verrou étant supérieure à l'écart existant entre la pièce mobile et la pièce fixe, lesdits éléments étant disposés de façon telle que, lorsque les verrous de l'un des éléments sont disposés dans l'une des gorges ou décrochements de la pièce fixe, les verrous de l'autre élément sont disposés dans une des gorges ou décrochements de la pièce mobile, des moyens étant prévus pour simultanément déplacer les verrous entre les gorges ou décrochements des pièces fixe et mobile, lorsque les gorges ou décrochements correspondants desdites pièces se trouvent en concordance. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens permettant d'assurer le mouvement transversal desdits verrous comprennent des bords de gorges ou décrochements inclinés formant rampe et coopérant avec des bords inclinés de façon correspondante des verrous, la distan- ce axiale entre lesdits deux éléments étant réglée de façon ou décrochements telle que, lorsque les gorges/des pièces fixe et mobile arrivent en concordance, l'élément entra né avec la pièce mobile vient heurter l'élément solidaire de la pièce fixe, communiquant aux deux éléments un choc entra nant, pour l'élément qui se déplace, et ses verrous, un ralentissement par rapport à la pièce mobile et par conséquent complémentai- rement à l'action des moyens élastiques une action de rampe de la pièce mobile contre les verrous de l'élément, provoquant leur déplacement radial vers la gorge ou décrochement correspondant de la pièce fixe, et simultanément une accélération temporaire de l'autre élément, provoquant complémentairement à l'action du ressort par un effet de rampe entre les verrous de cet aiure élément et la gorge ou décrochement de la pièce fixe, le mouvement desdits verrous vers la gorge ou décrochement de la pièce mobile. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'un ressort récupérateur est interposé entre lesdits éléments, de façon à se comprimer et emmagasiner l'énergie lorsque lesdits deux éléments se rapprochent l'un de l'autre et au contraire à se détendre et à restituer l'énergie lorsque lesdits deux éléments s'éloignent l'un de l'autre. 2472117? 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que lesdits éléments présentent une forme généralement cylindrique susceptible de coulisser par rapport auxdites pièces fixe et mobile, lesdits verrous étant montés dans des ouvertures transversales présentées par lesdits éléments. 7. Dispositif selonla revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits éléments présentent une surfate cylindrique périphérique susceptible de coulisser dans l'élément fixe et un passage. central susceptible de coulisser sur-la pièce mobile en forme de tige, les extrémités transversales desdits verrous étant incurvées de façon à épouser les parois correspondantes desdites pièces fixe et mobile.