Brevet FR2507710A1 — publié le 19821217

La présente invention concerne un agencement de flèche télescopique, rétractable, a éléments multiples, qui comporte une pluralité de sections tubulaires pouvant s'emboiter les unes dans les autres. A titre d'exemple, l'agencement de la présente invention peut etre utilisé en flèche de support pour le déploiement d'un dispositif tel qu'un réseau de cellules solaires dans un engin spatial. Dans les demandes de brevet anglais publiées nO 2.072.295A et nO 2.074.981A au nom de la demanderesse, on décrit un agencement permettant d'assurer une érection séquentielle d'une flèche,et un mécanisme d'entraînement permettant d'ériger une flèche, et l'on se reportera à ces demandes de brevet.Dans ces demandes de brevet, on propose qu'un système d'enclenchement servant a enclencher la flèche dans sa position étendue puisse être désengagé par des moyens de libération appropriés de façon à permettre la rétraction automatique de la flèche et son retour à une position de stockage, Selon la présente invention, on prévoit un agencement de flèche télescopique qui comprend une pluralité de sections, mobiles chacune entre une position de stockage ou une section est emboîtée dans la section suivante plus grande et une position étendue, une pluralité d'éléments d'enclenchement fixés à des sections respectives et sollicités pour s'engager dans une section contiguë pour la verrouiller dans sa position étendue, et un moyen de libération comprenant un moyen de surface pour came destine à venir en contact avec chaque élément d'enclenchement alors que la section à laquelle il est fixé se déplace vers sa position de stockage, d'où il résulte la libération de la section contiguë suivante afin qu'elle se déplace vers sa position de stockage. Chaque élément d'enclenchement est de préférence sollicité généralement vers l'intérieur de façon à venir s'engager dans une section intérieure suivante et la verrouiller dans sa position étendue. Le moyen de libération comprend commodément un moyen de bras s'étendant longitudinalement qui comporte une surface à came, ce moyen de bras étant monté sur la section la plus grande ou en un endroit contigu à celle-ci, et peut être prévu avec sa surface de came sur une partie radialement extérieure. Chaque surface à came peut comprendre une partie de rampe inclinée par rapport à l'axe longitudinal qui sert à désenclencher un élément d'enclenchement associé et une partie généralement parallèle à l'axe longitudinal qui maintient un élément d'enclenchement déclenché dans cet état.Le moyen de bras est de préférence mobile longitudinalement entre une position active dans laquelle il est en contact avec les éléments d'enclenchement lorsque leurs sections associées sont dans la position de stockage et une position inactive, où les élé- ments d'enclenchement sont sollicités contre leurs sections contiguës suivantes respectives par leur moyen de sollicitation associé. Dans le cas où l'on souhaite disposer d'un agencement de flèche qui puisse être verrouillé tant dans la position de stockage que dans la position étendue, chaque section peut être adaptée de manière à être verrouillée dans la position de stockage au moyen de I'élément d'enclenchement de la section contiguë suivante Dans ce cas, l'agencement peut être tel que, lorsque les sections sont dans la position stockée et que le moyen de bras est déplacé jusqu'à sa position inactive, les éléments d'enclenchement sont sol licités pour venir en contact avec les sections contiguës respectives suivantes,ce qui a pour effet de verrouiller la flèche dans la position de stockage. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue de c8té,en partie schématique, d'une flèche télescopique destinée à être érigée de façon séquentielle; La figure 2 est une vue en bout dans le sens des flèches II-II de la figure 1; et La figure 3 est une vue de c8té schématique d'un mécanisme de désenclenchement. En liaison tout d'abord avec les figures 1 et 2, une flèche télescopique comprend une série d'éléments tubulaires à mince paroi lOît..10n emboîtes les uns dans les autres, la référence lol représ-tant l'élément le plus à l'intérieur et la référence 10n l'élément le plus à l'exté- rieur. Des suffixes identiques seront utilisés pour identifier d'autres parties, A une extrémité de chaque élément 102... 10n est prévu un rebord Il. Le rebord a un diamètre intérieur inférieur à celui de la surface intérieure de l'élément de façon à former une butée cylindrique à l'inte- rieur de l'élément.Une paire d'évidements diamétralement opposés 12 renferme chacun un élément d'enclenchement 13 sollicité radialement vers l'intérieur par un ressort de compression 14. L'extrémité radialement extérieure de chaque élément d'enclenchement 13 se dresse.gênéralement dans le sens radial sur le rebord et suppqrte une paire de roues de came 15. Une paire de canaux longAtudinaux 16 diamétra- lement opposés sont formés dans le rebord 11, chacun étant situé au-dessous de chaque évidement 12, respectivement.Le rebord 11 comprend quatre autres canaux longitudinaux 17f situés à la même distance les uns des autres autour de sa péripherie intérieure, En Outre, le rebord 11 comporte huit patins d'appui 26 à égale distance les uns des autres, qui sont destinés à s'appuyer sur la surface extérieure de l'élément intérieur suivant 10. La périphérie extérieure de chaque élément 101... ln 1 comporte une bande de guidage- longitudinal 18 qui s'étend sur une partie importante de la longueur de l'élé- ment 10, et coopère avec le canal 16 de l'élément extérieur suivant de manière à éviter la rotation relative d'éléments contigus, Des patins d'appui avant et arrière 19 et 20, respectivement, sont situés sur la surface exterieure des éléments 101...10n-1 et sont destinés à s'appuyer sur la périphérie intérieure de l'élément extérieur suivant 10.Un élément de manchon 21 est mqnté sur chaque élément 10n 1 comporte un bord avant chanfreiné 22 et est muni d'une paire de doigts diamétralement opposes 23, chaque doigt s'étendant vers l'avant pour rencontrer la bande de guidage longitudinal 18. Chaque doigt 23 comprend un évidement 24 destiné à recevoir un élément d'enclenchement 13 de l'élément extérieur suivant 10, lorsque les éléments sont étendus, ce qui a pour effet de bloquer les éléments dans cette configuration, Chaque élément 102...10n-1 comporte une paire d'ouvertures diamétralement opposées 25 dans sa paroi, immédiatement à l'arrière du rebord 11, à travers lesquelles l'élément d'enclenchement 13 de l'élément extérieur suivant 10 peut Etreen saillie pour verrouiller les deux éléments ensemble dans la position de stockage. Dans la flèche assemblée, chaque élément 10 est orienté suivant un angle de 90 par rapport à ses voisins. En liaison maintenant avec la figure 3, l'élément le plus à l'extérieur porte un mécanisme de désenclenchement 30 pour un déplacement longitudinaleRent coulissant.te mécanisme 30 comprend une partie de manchon 31 et quatre paires similaires de pâtes à. came 32 qui s'étendent à l'avant de la partie de manchon et sont séparées de la même distance sur sa périphérie. Le manchon comporte un certain nombre de patins d'appui 33 qui s'étendent vers l'intérieur de sa surface intérieure pour s'appuyer contre la périphérie extérieure de l'élément le plus à l'extérieur 10 afin de permettre un mouvement de coulissement.Des moyens (non re présentés) sont prévus pour empêcher la rotation du manchon 31 autour de l'élément le plus à l'extérieur lu ;ces moyens peuvent prendre la forme d'une bande de guidage longitudinal fixée à la périphérie extérieure de l'élément le plus à l'extérieur 10n et un canal de guidage longitudinal associé pratiqué dans le manchon.Un actionneur linéaire (non représenté) permet d'effectuer un mouvement du mécanisme de àésenclenchement entre une position active représentée en trait plein en figure 3 et une position inactive représentée en pointillé, Les pistes de came 32 ont des dimensions radiales telles que,lorsque chaque élément 10 s'approche de son état de stockage, les rebords passent sous les pistes, mais les roues de came 15 de chaque élément d'enclenchement 13 sont en contact avec l'une des pistes 32 et sont soulevées malgré leur sollicitation, pour sortir de l'éviderrnt associé 24 de l'élément intérieur suivant 10, ce qui a pour effet de libérer cet élément, Les pistes de came sont dimensionnées dans le sens longitudinal de façon que, dans la position active,le mécanisme de désenclenchement s'étende suffisamment vers l'avant pour désenclencher tous les éléments 13 alors que les éléments associés 10 se rapprochent de leur état de stockage, Des moyens d'entralnement représentés dans leurs grandes lignes en 34,permettent d'effectuer l'extension et le stockage de la flèche.Ceux-ci peuvent avoir n'importe quelle forme appropriée, un exemple de forme particulièrement appropriée étant décrit dans notre demande de brevet anglais publiée nO 2.074.981A, qu'on supposera connue,Une autre variante d'agencement consisterait à étendre la flèche au moyen d'un fluide pressurisé tout en laissant filer un cible fixé à l'élément le plus à l'intérieur, puis à stocker la flèche par enroulement du cable. L'actionneur linéaire pour le mécanisme de dés enclenchement 30 peut être entraîné par branchement sur le moyen d'entraînement 34, Le cycle de fonctionnement du présent mode de rea- lisation de l'invention sera maintenant décrit à partir de l'état de stockage jusqu'à l'état étendu, avec retour à l'état de stockage. Dans l'état de stockage, le mécanisme de désenclenchement se trouve dans sa position inactive et chaque paire d'éléments adjacents 102..,10n indépendamment de la paire intérieure 101, 102 est bloquée par les éléments d'enclenchement 13 sur l'élément extérieur de la paire en saillie dans les ouvertures 25 de l'élément intérieur. Les mécanismes d'entraînement sont actionnés de façon à étendre l'élément le plus à l'intérieur 101; alors que cet élément se rapproche de sa position étendue, le bord avant chanfreiné 221 du manchon 211 pousse les éléments d'enclenchement 133 de l'élément extérieur suivant 103 pour les faire sortir des ouvertures 252 de l'élément extérieur suivant 102, ce qui a pour effet de libérer ce dernier élé- ment pour qu'il puisse se déplacer. Simultanément à cette action, ou aussitôt après, les éléments d'enclenchement 132 de l'élément extérieur suivant 102 s'engageant dans les évidements 241 des doigts 231 de l'élément le plus à l'inte- rieur 101, ce qui a pour effet de bloquer ces éléments ensemble.Ces éléments se déplacent alors ensemble et, alors que l'élément extérieur suivant 102 atteint sa position étendue,le bord chanfreiné 222 de son manchon 212 pousse les éléments d'enclenchement 134 de son élément adjacent suivant 104 pour libérer l'élément adjacent 103, Ce processus se répète jusqu'à ce que la flèche soit totalement étendue (et verrouillée dans cette position), De façon à stocker la flèche,le mécanisme de désenclenchement 3Q est déplacé dans sa position active.En faisant cela, deux paires diamétralement opposées de pistes à came 32 viendront en contact avec les roues de came 15n des éléments d'enclenchement 13n de l'élément le plus à l'extérieur loin, ce qui a pour effet de soulever les élé- ments d'enclenchement et de les faire sortir des évidements 24 des doigts 23n 1 de l'élément intérieur suivant 10n 1 ce qui a pour effet de permettre au moyen d'entralnement 34 de déplacer cet élément par rapport à l'élément exté rieur 10n La poursuite du fonctionnement du moyen d'entraînement 34 est alors maintenue de façon à entrainer l'élément intérieur suivant lOn 1! vers sa position de stockage.Alors que l'élément lOn 1 des éléments d'enclenchement 13n-1 de son rebord lln 1 vient en contact avec les pistes de came 15 des deux autres paires diamétralement opposées de pistes 32, pour ainsi soulever les éléments d'enclenchement 13n-1 et cesser leur contact avec l'élément in térieur suivant loin 2 ce qui a pour effet de libérer cet élément et de lui permettre de se déplacer par rapport aux deux éléments extérieurs 10n 1 10n, Ce processus se répète jusqu'à ce que tous les éléments 10...10n se soient rétractés vers leurs positions de stockage ou à proximité de celles-ci, et que tous les éléments d'enclenchement aient été soulevés malgré la sollicitation du ressort au moyen des pistes de came 32, Le mécanisme de désenclenchement est alors retiré de sa position inactive de façon à permettre aux éléments d'enclenchement d'être sollicités dans les ouvertures respectives 24 de l'élément intérieur contigu sous 1 'effet de leur moyen de sollicitations Il est possible que les éléments d'enclenchement 13 soient légèrement hors de correspondance avec leurs ouvertures respectives 24; on peut y remédier en actionnant de nouveau le moyen d'entraînement pour qu'il y ait retour complet des éléments à leur position de stockage. Dans ce cas,des entretoises peuvent être fixées à une face de la paire de faces opposées de chaque paire contiguë de rebords de façon à donner l'emplacement axial relatif précis permettant la correspondance de l'élément d'enclenchement 13 de l'élément extérieur de la paire avec l'ouvex- ture 24 de l'élément intérieur, La présente invention n'est pas limitée aux exem ples de réalisation qu viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaltront à l'homme de l'art, REVENDICATIONS 1 - Agencement de flèche télescopique, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de sections (10î.. 10n), mobiles chacune entre une position de stockage où une section est emboîtée dans une section suivante plus grande et une position étendue, une pluralité d'éléments d'enclenchement (13) fixés à des sections respectives et sollicitées pour venir en contact avec une section contiguë suivante et la verrouiller dans sa position étendue,et un moyen de libération (30) comprenant un moyen de surface à came (32) destiné à venir en contact avec chaque élément d'enclenchement alors que la section à laquelle il est fixé se déplace vers sa position de stockage, d'ou il résulte la libération de la section contiguë suivante afin qu'elle se déplace vers sa position de stockage. 2 - Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément d'enclenchement (13) est sollicité généralement vers -l'intérieur de façon à venir en contact avec une section intérieure suivante (lOl...10n-1) et la verrouiller dans sa position étendue. 3 - Agencement selon la revendication I ou la re vendication 2, caractérisé en ce que le moyen de libération (30) comprend des moyens de bras s'étendant longitudinalement comportant une surface à came (32) ces moyens de bras étant montés sur la section la plus grande (10n) ou à proximité de celle-ci, 4 - Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque moyen de bras comporte la surface à came (32) sur une de ses parties radialement extérieure, 5 - Agencement selon la revendication 3, ou la revendication4,caractérisé en ce que chaque surface à came (32) comprend une partie à rampe -inclinée par rapport à l'axe longitudinal et une partie généralement parallèle -à l'axe longitudinal. 6 - Agencement selon la revendication 3,caracté- risé en ce que le moyen de bras est mobile longitudinalement entre une position active où il est en contact avec les éléments d'enclenchement (13 > lorsque leurs sections associées (102...10n) se trouvent dans une position de stockage et une position inactive, où les éléments d'enclenchement sont sollicités contre leurs sections contiguës suivantes respectives (10S, 1) par leur moyen de sollicitation associe. 7 - Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque section (102""10 comporte une paire d'éléments d'enclenchement diamétralement opposés (13), les éléments d'enclenchement des sections contiguës suivantes étant orientés à 900 par rapport à ceux d'une section donnée 8 - Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,caractérisé en ce que des moyens (16,18) sont prévus pour éviter un déplacement angulaire relatif des sections adjacentes (101,.,10 ). 9 - Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque section (101... 10n 1) est prévue pour être verrouillée dans une position de stockage au moyen de l'élément d'enclenchement (13) sur la section contiguë suivante. 10 - Agencement télescopique selon la revendication 9, lorsqu'elle dépend de la revendication 6,caractéri- sé en ce qu'il est adapté de façon que,lorsque les sections (101...10n) se trouvent dans un état de stockage et que le moyen de bras est déplacé vers sa position inactive, les éléments d'enclenchement (13) sont sollicités pour venir en contact avec leurs sections contiguës suivantes respectives, ce qui a pour effet de verrouiller la flèche dans une position de stockage. 11 - Agencement selon la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisé en ce que des moyens (22) sont prévus pour effectuer le désenclenchement de deux sections stockées contiguës (101...10n) lorsque la section intérieure suivante contiguë aux deux se déplace vers sa position étendue. 12 - Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque élément d'enclenchement (13) comporte une surface à came venant en contact avec un élément de rouleau (15) contigu à une de ses parties extérieures.