Brevet FR2548649A1 — publié le 19850111

La présente invention est relative à un mât repliable perfectionné , destiné par exemple à constituer une antenne de radio mobile , et elle concerne également un véhicule équipé d'un tel mât. On sait que , dans les conflits armés modernes la sophistication des armements devient de plus en plus grande , si bien qu'il est fréquemment nécessaire d'utiliser des antennes radio qui soient à la fois mobiles , repliables et particulièrement rigides et indéformables en service , malgré leur grande hauteur. On sait par exemple l'intérêt qu'il y a à envoyer dans la zone des combats , des avions sans pilote , téléguidés et équipés de moyens photographiques , pour effectuer des reconnaissances sur le terrain ennemi . Les moyens photographiques peuvent envoyer leurs informations , soit en temps réel , par radio , soit en différé , lors de leur retour au point de départ . Quoi qu'il en soit , le guidage et la réception des informations de ces engins peuvent se faire à l'aide d'antennes , de préférence discrètes , dont l'émission et la réception ne doivent intéresser que l'engin seul Ces antennes doivent avoir , de surcroit , des possibilités de déplacements aisés , pour éviter leur détection éventuelle par l'ennemi . I1 est souhaitable également que leur mise en oeuvre soit rapide , discrète , ainsi que leur repliement. On souhaite donc disposer d'une antenne montée sur un véhicule de grande mobilité , de préférence tout terrain , capable de se positionner soit dans une petite clairière , soit derrière un bâtiment , ou près d'un escarpement rocheux , de façon à n'être pas repéré . D'autre part , la rigidité de l'antenne au sommet de son mât , doit être importante , pour ne pas perturber les ordres émis ou reçus : en effet , une telle antenne , haute par exemple d'une quinzaine de mètres lorsqu'elle est déployée , doit pouvoir effectuer son radioguidage et recevoir les informations émises par 1' avion de reconnaissance , sur des distances couramment de 1' ordre de cent kilomètres . On comprend que , dans ces conditions , l'antenne déployée doive rester parfaitement rigide surout en présence de vent .Par ailleurs , antenne devant se loger sur un véhicule tout terrain , il est nécessaire qu'elle puisse se déployer suivant une cinématique d'élévation qui se déroule verticalement au-dessus du véhicule t de fa çon à permettre son érection , même si le véhicule est en butée arrière contre un bâtiment , dans une clairière de petites dimensions , ou à l'abri d'un obstacle naturel , tel que par exemple une carrière La présente invention a pour but de résoudre ce problème , en proposant un mât repliable , dont la cinématique et la ridigité conviennent à diverses utilisations notamment à la réalisation d'une antenne de téléguidage repliable , montée sur un véhicule tout terrain. Un mât repliable selon l'invention comporte un pied de mât et une tête de mât , reliés l'un à l'autre par une articulation à axe horizontal , tandis que la base du pied de mât est elle-même articulée sur un axe horizontal porté par une embase , des moyens étant prévus entre l'embase et le pied de mât , pour provoquer le relevage de ce dernier à la verticale , ou son repli sensiblement à l'horizontale et il est caractérisé en ce qu'il comporte par ailleurs un lien souple de relevage , dont une extrémité est ancrée sur un bras rigidement solidaire de l'extrémité inférieure de la tête de mât , et prolongeant celle-ci au-dessous de l'axe d' articulation , ce lien passant ensuite sur une poulie dont l'axe est porté par une chape solidaire du sommet du pied de mât , et s'étendant au-delà de l'axe d'articulation , après quoi le lien souple suit la longueur du pied de mât , puis passe autour d'une poulie dont l'axe est porté par ce pied de mât au-dessus de son axe d'articulation sur l'embase ,l' autre extrémité du lien souple étant enfin ancrée sur un point fixe de l'embase. Suivant une autre caractéristique de l'invention, des moyens élastiques constitués par exemple par un fort ressort de tension , sont intercalés sur le lien souple et inextensible Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens pour le relevage du pied de mât sont constitués par un vérin intercalé entre un point de l'embase et un point du pied de mât , situé entre son axe d'articulation sur le chevalet et l'axe portant la poulie inférieure du lien souple. Suivant une autre caractéristique de l'invention,le lien souple et inextensible est constitué par un câble. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le lien souple est inextensible est constitué par une channe , en totalité ou au moins dans la zone d'articulation de la tête de mât sur le pied de mât. Suivant une autre caractéristique de' l'invention ,la tête de mât et le pied de mât sont constitués par des tubes cylindriques rigides , si bien que , lorsque le mât est dressé ,il se présente sous la forme d'un ensemble cylindrique de révolution , ne présentant , hors de la zone d'embase , qu'une seule légère excroissance latérale au niveau de la charnière articulant la tête de mât sur le pied de mât , tous les autres éléments de cette articulation , notamment la poulie de renvoi et le bras d'ancrage du lien souple étant , ainsi que ce dernier , logés à l'intérieur du mât tubulaire , Grpace à cette disposition , l'ensemble présente une prise au vent uniforme dans toutes les directions , ce qui élimine , pour l'antenne , les causes de flottement ou de vibrations. Suivant une autre caractéristique de l'invention ,le bras prolongeant la tête de mât , pour servir d'ancrage au lien souple , comporte , par ailleurs , un axe transversal de butée qui , en fin de course de déploiement des deux élements du mât l'un sur l'autre , vient s'engager à l'intérieur du sommet du pied de mât tubulaire ,pour s'adapter entre les doigts d'une chape que des moyens élastiques tendent à repousser en permanence vers le haut , ce qui supprime tout risque de déploiement brutal de la tête de mât sur le pied de mât , par exemple sous l'effet d'un coup de vent , le déploiement ne pouvant s'effectuer complètement que sous l'action du lien souple tendu qui qui comprime lé rappel élastique de la chape de butée. Suivant une autre caractéristique de l'invention , le rappel élastique de la chape de butée est assuré par un vérin de rappel , par exemple un vérin hydraulique associé à un accumulateur hydropneumatique capable de développer des efforts importants. Suivant une autre caractéristique de l'invention , des moyens de rappel élastiques sont prévus pour agir transversalement sur le vérin portant la chape de butée , de façon à positionner ce dernier avec précision lors du repliage du mât. D'une manière générale , on constate que l' ensemble de la technologie ainsi proposée assure automatiquement un rattrapage systématique de tous les jeux , tandis que tous les accessoires étant dissimulés à l'intérieur du mât tubulaire , les causes de vibration de celui-ci sous 1' effet du vent se trouvent éliminées Le dessin annexé , donné à titre d'exemple non limitatif , permettra de mieux comprendre les caracte- ristiques de l'invention. Figure 1 montre un véhicule équipé d'une antenne repliable selon l'invention , l'ensemble se présentant en position de transport , sous l'aspect d'un camion bâché oridinaire. Figure 2 montre le mât d'antenne en cours de déploiement sur le véhicule immobilisé. Figure 3 montre l'ensemble en position de fonctionnement pour l'antenne dressée. Figures 4 , 5, 6 , 7 montrent les phases successives du fonctionnement de l'articulation de la tête de mât sur le pied de mât , pour passer de la position ouverte ( figure 4) , à la position fermée ( figure 7). On a représenté sur les dessins , un véhicule tout terrain 1 , qui comporte , à la manière connue des béquilles stabilisatrices 2 , permettant de l'immobiliser au sol suivant une position bien définie , éliminant les débattements de la suspension , lorsqu'il est arrivé en position de travail Derrière sa cabine 3 , le véhicule 1 possède un plateau porteur 4 destiné à supporter le mât repli ble d'une antenne .Ce mât est constitué par une tête de mât tubulaire et cylindrique 5 , articulée à sa partie inférieure par un axe 6 sur le sommet d'un pied de mât 7 , lui aussi tu bullaire et cylindrique A sa partie inférieure , le pied de mât 7 est articulé par un axe transversal 8 sur un chevalet 9 qui surmonte le plateau d'embase 4 A son sommet , le mât 5 , 7 est équipé d'un capot 10 de type connu , contenant , à la manière habituelle, divers organes , notamment pour es antennes fixe,tournantes, ou orientables. Un vérin hydraulique de levage 11 est intercalé entre un appui d'articulation 12 porté par l'embase 4 et un axe d'articulation 13 , prévu latéralement sur la partie inférieure du pied de mât 7 Enfin , un lien souple 14 est prévu , dont une extrémité 15 est ancrée sur l'embase 4 , en avant du point d'appui 12 , alors que son extrémité opposée est ancrée en un point 16 ( figures 2 et 4) , à l'extrémité d'un bras rigide 17 qui prolonge l'extrémité inférieure de la tête de mât 5 au-delà de l'axe d'articulation 6 Le lien 14 peut être constitué par un câble inextensible , par une chaîne , ou par une combinaison des deux . Dans l'exemple illustré sur les dessins , on a supposé qu'il est constitué dans sa partie inférieure par un câble, prolongé dans la zone de l'articulation 6 , par une channe 140 (figure 4) .Cette disposition présente l'avantage de pouvoir donner au lien 14 , dans la zone de la chaîne 140 des contours correspondant à des rayons de courbure très courts. Sur le lien 14 , et préférablement à proxi -mité de son point d'ancrage inférieur 15 , est intercalé un élément de rappel élastique 18 , constitué par exemple par un simple ressort de traction Le lien 14 passe par ailleurs sur une poulie inférieure 19 , dont l'axe est porté latéralement par le pied de mât 7 au voisinage du vérin de levage 11 , puis autour d'une poulie supérieure 20 , dont l'axe 21 est porté par une chape 22 , solidaire du sommet du pied de mât 7 au-dessus duquel elle dépasse L'axe d'articulation 6 réunit deux chapes 23 et 24 , respectivement solidaires de la paroi latérale du pied de mât 7 et de la tete de mât 5 ( figure 4) A sa partie inférieure , la tête de mât 5 se termine par une section transversale droite 25 , au-delà de laquelle dépasse le bras rigide 17 .Au voisinage du point d'ancrage 16 , ce bras 17 possède un axe transversal de butée 26 , qui en dépase sur un coté. Par ailleurs , l'extrémité inférieure de la tête de mât 5 est solidaire d'une goulotte intérieure 27 que peut traverser un câble ou un ensemble de câbles électriques non représentés , dont on assure ainsi le guidage A sa partie supérieure , le pied de mât 7 se termine , lui aussi , par une section transversale droite 28 qui est destinée à venir s' appliquer contre la section 25 lorsque la tête de mât est dressée verticalement au-dessus du pied de mât 7 après fermeture autour de l'axe d'articulation 6 ( cas de la figure 3) . On voit que , dans ce cas , 1' ensemble du mât dressé 5 , 7 , se présente sous la forme d' un pylône cylindrique à l'intérieur duquel se trouvent tous les éléments de levage ou de connexion de l'antenne .En particulier , à l'extérieur de ce pylône ,seule dépasse latéralement , la faible protubérance résultant de la présence des chapes 23 et 24 de l'axe 6 A sa partie supérieure , le pied de mât 7 comporte , lui aussi ,une goulotte intérieure de guidage 29 ,qui vient dans le prolongement de la goulotte 27 , lorsque le mât est dressé (figure 7). Par ailleurs , on prévoit , à ltintérieur du sysé pied de mât 7 , un axe de butée et d'articulation 30 , sur lequel prend appui le cylindre d'un vérin hydraulique 31 associé à un accumulateur ou à un système élastique équivalent dont la tige coulissante 32 porte une fourche de butée 33 entre les deux doigts 34 de laquelle est susceptible de venir s'insérer l'axe transversal 26 du bras 17 . Un guidage latéral coulissant 35 , 36 est prévu pour permettre à la fourche de butée 33 d'accueillir dans de bonnes conditions l'axe transversal 26. Le corps 31 de ce vérin est solidaire d'un axe transversal 37 , sur lequel est accrochée une extrémité d' un ressort de traction 38 , dont l'autre extrémité est ancrée en 39 , sur un étrier fixe 40 , solidaire de la paroi intérieure du pied de mât 7 . Ainsi , si l'on fait basculer transversalement le vérin 31 autour de son appui 30 ,comme schématisé sur la figure 6 par la flèche 41 , ce mouvement s'effectue en tendant le ressort 38 , ce qui écarte l'axe 37 du fond 42 d'une encoche latérale 43 qu'il traverse dans l'étier 40 Le fonctionnement est le suivant Lorsque le véhicule 1 a été immobilisé en place par les béquilles d'appui 2 ( figure 2) , il suffit de déclencher l'allongement du vérin 11 , pour relever le pied de mât autour de son articulation de base 8 , dans le sens schématisé par la flèche 44 .Ce faisant ,la distance augmente entre le point d'ancrage fixe 15 et la poulie 19 qui se relève . Le lien 14 exerce donc , par la flèche 140 , une traction sur le bras 17 , qui tend à pivoter p ainsi que la tête de mât 5 , autour de l'axe d'articulation 6 (flèche 45, figure 5) . Ainsi , la tête de mât 5 se relève automatiquement (figure 2 , flèche46) , dès que le pied de mât 7 est lui aussi , relevé dans le sens de la flèche 44 Vers la fin de l'érection du mât , l'axe transversal 26 pénètre , entre les doigts 34 de la fourche 33 (figure 5) . Ce faisant , sa trajectoire en arc de cercle autour dé l'axe 6 tend à repousser la fourche 33 et le vérin 31 dans le sens indiqué par la flèche 41 ,par pivotement autour du point d'appui 30 .Ce léger décalage angulaire est autorisé par allongement du ressort de rappel 38 , comme schématisé sur la figure 6 Aussitôt après , l'axe transversal 26 vient prendre appui sur le fond de la fourche 33 ,et il poursuit son mouvement , en comprimant le vérin 31 ,dont la tige 32 a tendance à rentrer dans le cylindre . Pendant cette dernière phase du mouvement ,le vérin 31 exerce un effort antagoniste ( figure 7 , flèche 47) suffisant pour empêcher la tête de mât 5 de venir se rabattre brutalement contre le sommet du pied de mât 7 , par exemple sous l'effet d'un coup de vent intempestif . Cette compression du vérin 31 n' est possible que sous l'effet de la traction exercée positivement par le lien 14 et sa chaîne 140. Le choix des points de la cinématique est tel que la longueur du lien 14 soit un peu plus courte qu'il ne serait nécessaire; il résulte de cette situation que la mise dans le prolongement des deux mâts 5 et 7 ne peut s'effectuer que grâce à un allongement complémentaire fourni sous un effort déterminé par le dispositif élastique 18 , qui maintient son effort-après I'érec- tion En fin d'opération , l'ensemble occupe la position illustrée sur les figures 3 et 7;; Lorsqu'après utilisation , on se propose de replier le mât 5 , 7 suivant le cycle inverse , il suffit de provoquer la compression duvérin de relevage 11 , ce qui a pour effet de détendre le lien 14 . Par cette seule action , on ne serait pas certain de voir s'amorcer la " cassure " de la tête de mât 5 sur le pied de mât 7 autour de l'articulation 6 , par exemple si l'effet du vent s'op posait à ce début de repliage . En fait ,la " cassure en question s'amorce automatiquement sous l'effet de la poussée de rappel ( flèche 47) du vérin 31 qui , dès que la tension du lien 14 , 140 se relâche , repousse l'axe 26 du bras 17 ,dans le sens de la flèche 47. On comprend que le dispositif selon l'invention apporte de nombreux avantages , notamment - facilité d'emploi et de mise en place , de façon automa tique et en un temps très court - déploiement et repliage suivant une cinématique qui se développe uniquement au-dessus du véhicule 1 (figures 1 à 3) , sans balayer latéralement l'espace autour de ce véhicule - rattrapage automatique et permanent du jeu pendant toutes les phases de déploiement et de repliage - rigidité absolue du mât érigé ( figure 3) , dont l'aspect extérieur , lisse et de révolution. |- hormis la légère protubérance de l'axe 6) garantit une parfaite symétrie de réaction au vent ;; - aspect banal de l'ensemble du véhicule 1 , lorsque celui-ci circule avec le mât replié ( figure 1)' , moyennant la simple mise en place d'une bâche 48 , recouvrant l'ensemble On notera enfin que le système est avantageu sement complété -par deux ridoirs 50 et 51 ancrés respecti vement à l'arrière et à l'avant du plateau d'embase 4. Le ridoir arrière 50 verrouille mécaniquement la base du pied de mât 7 après érection ( figure 3) en s' opposant à l'action du lien 14 et du ressort 18 . Sans ce ridoir 50 ,il faudrait laisser le vérin ll alimenté pendant toute la durée d'utilisation de 1' antenne , ce qui peut êyre gênant , car il faudrait faire tourner la pompe du système hydraulique pendant toute cette durée. En ce qui conderne le ridoir 51 ,pn le met en place pendant le transport ( figure 1 ) pour maintenir l'avant du pied de mât 7 en appui sur un chevalet fixe 52 équipant l'avant du plateau d'embase 4. REVENDICATIONS 1 -Mât repliable comportant un pied de mât (7) et une tête de mât (5) , reliés l'un à l'autre par une articulation à axe horizontal (6) , tandis que la base du pied de mât (7) est elle-même articulée sur un axe horizontal (8) porté par une embase (4) , des moyens étant prévus entre 1' embase (4) et le pied de mât (7) , pour provoquer le rele vage de ce dernier à la verticale ,ou son repli sensiblement à l'horizontale , caractérisé en ce qu'il comporte par ailleurs un lien souple de relevage (14) dont une extrémité (16) est ancrée sur un bras (17) rigidement solidaire de 1' extrémité inférieure de la tête de mât (5) , et prolongeant celle-ci au-delà de l'axe d'articulation (6) , ce lien ,(14) passant ensuite sur une poulie (20) dont l'axe est porté par une chape (22) solidaire du sommet du pied de mât (7) et s' étendant au-delà de l'axe d'articulation (6) , après quoi le lien souple (14) suit la longueur du pied de mât (7),puis passe autour d'une poulie (19) dont l'axe est porté par ce pied de mât (7) au-dessus de son axe d'articulation (8) sur 1' embase (4) , l'autre extrémité (15) du lien souple (14) étant enfin ancrée sur un point fixe (15) de l'embase (4). 2 - Mât repliable suivant la revendication 1 caractérisé en ce que des moyens élastiques (18) constitués par exemple par un fort ressort de traction, sont intercalés sur le lien souple et inextensible (14). 3 - Mât repliable suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2 , caractérisé en ce que les moyens pour le relevage du pied de mât (7) sont constitués par un vérin (11 ) intercalé entre un point (12) de l'embase (4) et un point (13) du pied de mât (7) , situé entre son axe d'articulation (8) sur le chevalet (9) et l'axe portant la poulie inférieure (19) du lien souple (14). 4 - Mât repliable suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le lien souple et inextensible (14) est constitué par un câble. 5 - Mât repliable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que le lien souple et inextensible (14) est constitué par une chaîne (140)en totalité ou au moins dans la zone d'articulation de la tête de mât (5) sur le pied de mât (7) et près de la poulie 19 6 - Mât repliable suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que la tête de mât (5) et le pied de mât (7) sont constitués par des tubes cylindriques rigides ,si bien que , lorsque le mât est dressé , il se présente sous la forme d'un ensemble cylindrique de révolution , ne possédant , hors de la zone d'em- base , qu'une seule légère excroissance latérale au niveau de la charnière (6) , (23) , (24) ,articulant la tête de mât (5) sur le pied de mât (7) , tous les autres éléments de cette articulation , notamment la poulie de renvoi (20) et le bras d'ancrage (17) du lien souple (14) étant , ainsi que ce dernier , logés à l'intérieur du mât tubulaire , si bien que l'ensemble présente une prise au vent uniforme dans toutes les directions , ce qui élimine , en utilisation,les causes de flottement ou de vibrations. 7 - Mât repliable suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le bras (17) prolongeant la tête de mât (5) pour servir d'ancrage (16) au lien souple (14) , (140) , comporte par ailleurs un axe transversal de butée (26) qui , au cours du déploiement des deux éléments du mât (5) , (7) l'un sur 1' autre ,vient s'engager à l'intérieur du sommet du pied de mât tubulaire (7) , pour s'adapter entre les doigts (34) d' une fourche (33) que des moyens élastiques tendent à repousser en permanence vers le haut ( flèche 47) , ce qui supprime tout risque de déploiement brutal de la tête de mât (5) sue le pied de mât (7) , par exemple sous l'effet d'un coup de vent , le déploiement ne pouvant s'effectuer complètement que sous l'action du lien souple (14) tendu qui comprime le rappel élastique de la fourche de butée (33). 8 - Mât repliable suivant la revendication 7 caractérisé en ce que le rappel élastique de la fourche de butée (33) est assuré par un vérin de rappel (31) , par exemple un vérin associé à un accumulateur hydropneumatique. 9 -Mât repliable suivant l'une quelconque des revendications 7 et 8 , caractérisé en ce que des moyens de rappel élastique (38) , (40) , sont prévus pour agir transversalement sur le vérin (31) portant la fourche de butée (33) , de façon à positionner ce dernier avec précision lorsque le mât (5) , (7) est déployé 10 - Véhicule tout terrain dont le châssis (1) est équipé d'un mât repliable (5) , (7) , suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que l'embase (4) est fixée sur son châssis , tandis que le mât (5) , (7) est équipé en antenne de radioguidage et de signalisation à distance