Brevet FR2688661A1 — publié le 19930924

CASQUE A VISIERE ARTICULEE ET VERROUIlLABLE La présente invention concerne un casque du type comportant une ouverture frontale susceptible d'être obturée par une visière ou écran transparent pouvant se déplacer entre une position d'ouverture et une position de fermeture par l'intermédiaire de moyens d'articulation et de verrouillage par rapport au casque. Plus particulièrement elle concerne un casque pour pilote d'avion d'arme, pourvu d'un équipement optoélectronique. Cet équipement ou viseur comprend un premier élément générateur d'images, placé sur le côté du casque, auquel est associé un second élément pour le transport d'images devant l'oeil du pilote. I1 est évident que pour la pose et la dépose du casque, la visière doit être déplaçable entre les positions d'ouverture et de fermeture précitées correspondant respectivement à une position de repos et à une position d'utilisation. Un premier problème fréquemment rencontré dans ce type de casque, notamment dans son application à l'aviation, concerne la tenue mécanique de la visière, lors de l'éjection volontaire du pilote. En effet, il se produit alors un choc facial comportant provoqué par l'entrée dans le vent relatif de la tête du pilote, lequel choc est proportionnel à la vitesse de l'avion. Un tel choc est susceptible de provoquer l'éclatement ou l'arrachement de la visière par rapport à la coque du casque de la visière, ce qui représente un danger important pour le visage du pilote. Il est donc indispensable d'assurer une protection mécanique maximum vis-à-vis des éléments extérieurs lorsque la visière est fermée, tout en autorisant une mise en place aisée du casque sur la tête du pilote et permettre également à celui-ci d'accéder à une partie de son visage. Un second problème concerne la réalisation des moyens d'articulation et de verrouillage dans les casques connus de ce type, qui sont généralement d'une grande complexité et d'une mise en oeuvre difficile et onéreuse. Un troisième problème concerne la réalisation de moyens de repositionnement permettant une reproductibilité des positions. Cela est d'autant plus important que le casque comporte des éléments optiques. A titre documentaire, de tels moyens sont décrits dans les brevets français nO 1 491 928 et nO 1 514 503. Par ailleurs, dans une application aussi spécifique que celle d'un casque de pilote d'avion d'arme, il est indispensable que le pilote puisse agir en commande sur la visière très rapidement d'une seule main et en aveugle lorsqu'il se trouve dans une situation précédant l'éjection, donc d'urgence. La présente invention a pour objectif de résoudre les problèmes précités et de remédier aux inconvénients qui en découlent. A cet effet, elle concerne un casque du type comportant une ouverture frontale susceptible d'être obturée par une visière ou écran transparent pouvant se déplacer entre une position d'ouverture et une position de fermeture par l'intermédiaire de moyens d'articulation et de verrouillage par rapport au casque, caractérisé en ce que la visière comporte un élément de cerclage formant un renfort disposé au moins partiellement sur son pourtour et apte à constituer à la fois des moyens de maintien mécanique de la visière, une interface entre ladite visière et les moyens d'articulation et une interface entre ladite visière et les moyens de verrouillage. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'articulation répondent à une cinématique permettant de générer au moins deux positions stables correspondant à une ouverture ou à une fermeture de la visière par rapport au casque et obtenues par l'intermédiaire d'un arceau de commande manuelle dont au moins une branche latérale est susceptible de se débattre angulairement selon un sens choisi. Selon une autre caractéristique, le dispositif selon l'invention, comprend des moyens de commande et de repositionnement géométrique précis de la visière par rapport au casque, selon deux positions stables prédéterminées qui correspondent à l'ouverture ou à la fermeture de ladite visière. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques de celle-ci seront mises en évidence à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés, illustrant, à titre d'exemple non limitatif, comment l'invention peut être réalisée, et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un casque muni d'un élément de cerclage multifonction d'une visière selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe transversale partielle d'une visière munie d'un cerclage selon un premier mode de réalisation; - la figure 3 est une vue en coupe transversale partielle d'une visière munie d'un cerclage selon un second mode de réalisation; - la figure 4 est une vue à échelle agrandie du mode de réalisation de la figure 2 auquel a été apporté un perfectionnement;; - la figure 5 représente une vue latérale d'un casque de pilote selon l'invention montrant les moyens d'articulation et de verrouillage de la visière en position ouverte; - la figure 6 représente la position relative des moyens de la figure 5 par rapport à la tête du pilote; - la figure 7 représente en perspective une visière, en position ouverte, munie d'un élément de cerclage par l'intermédiaire duquel sont préassemblés les moyens de verrouillage et d'articulation; - la figure 8 représente une vue latérale d'un casque de pilote selon une variante de l'invention montrant les moyens de verrouillage et d'articulation de la visière en position fermée ainsi que des moyens de commande et de repositionnement, avant pose d'un bouton de commande et de son carter;; - la figure 9 représente la position relative des moyens de la figure 8, par rapport à la tête du pilote, et après pose du carter du bouton de manoeuvre; - la figure 10 représente en perspective une visière, en position fermée, munie d'un élément de cerclage par l'intermédiaire duquel sont préassemblés les moyens de verrouillage et d'articulation, et - la figure 11 est une vue en coupe selon la ligne VIII*VIII de la figure 8 montrant plus particulièrement les moyens de commande et de repositionnement. Le casque 1, désigné dans son ensemble sur les figures, se compose globalement d'une coque 2, comportant une ouverture frontale 3 susceptible d'être obturée par une visière 4 transparente apte à se déplacer entre une position d'ouverture (figure 5) et une position de fermeture (figure 8) par l'intermédiaire de moyens d'articulation et de moyens de verrouillage par rapport à la coque 2 du casque 1, et qui seront décrits ci-après. Selon l'invention, la visière 4 comporte un élément de cerclage 5 formant un renfort disposé au moins partiellement sur son pourtour et apte à constituer à la fois des moyens de maintien mécanique de la visière 4, une interface entre ladite visière 4 et des moyens d'articulation 12, 13, 14 et une interface entre ladite visière 4 et des moyens de verrouillage 17, 18, cette triple fonction étant assurée simultanément par l'élément de cerclage 5. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2, l'élément de cerclage 5A est constitué par un profilé de section en forme de U rapporté sur le pourtour de la visière 4, les branches latérales 6 et 7 du U enserrant les faces internes 4a et externe 4b de la visière 4. Selon un autre mode de réalisation représenté sur la figure 3, l'élément de cerclage 5B est constitué par un profilé de - section en forme de L rapporté sur -le pourtour de la visière 4, dont les branches perpendiculaires 8 et 9 forment un angle intérieur correspondant. Autrement dit, la largeur de la branche 8 du L est égale à l'épaisseur de la visière 4 qui vient en appui frontal sur la branche 9 de l'élément de cerclage 5B, ce dernier étant solidarisé à la visière 4 par interposition d'une colle 10. Comme le montre la figure 4, la fixation de l'élément de cerclage 5B est renforcée par des rivets 11 disposés périphériquement pour pincer le pourtour de la visière 4 et ledit élément de cerclage 4. Bien entendu, l'élément de cerclage en U représenté sur la figure 2 peut également être fixé sur la visière 4, soit par collage, soit par collage et/ou par rivetage. Les rivets 9 ont également pour rôle d'éviter les amorces de rupture du joint formées par la colle 10 et de garantir un prépositionnement de la visière 4 et de l'élément de cerclage 5A ou 5B. C'est ainsi que, pour une pression P constante sur la visière 4 exercée par un vent relatif, plus la surface S de collage est grande, plus la force F de cisaillement au niveau de l'interface diminue, F soit P = S De plus, les efforts mécaniques sont uniformément répartis sur toute la périphérie de l'interface entre la visière 4 et l'élément de cerclage 5A ou 5B. Bien entendu, dans certains cas d'application, l'élément de cerclage 5 sera constitué par une surépaisseur de renforcement périphérique obtenue au cours d'une même opération de fabrication. Comme il ressortira de la description ci-après, les moyens d'articulation répondent à une cinématique permettant de générer au moins deux positions stables correspondant à une ouverture I ou une fermeture II de la visière 4 par rapport au casque 1 et obtenues par l'intermédiaire d'un arceau de commande manuelle 12 dont au moins une branche latérale 12a est susceptible de se débattre angulairement par rapport à un point d'articulation fixe latéral A du casque 1 selon une action respectivement effectuée dans un sens choisi F1 ou F2. Les moyens d'articulation sont constitués d'une part, par une bielle 13, interposée entre au moins un point d'articulation fixe latéral B du casque 1 et un point d'articulation mobile D disposé à proximité d'une partie inférieure d'au moins un des côtés latéraux de l'élément de cerclage 5, ladite bielle 13 étant susceptible d'être entraînée selon un débattement angulaire autour du point d'articulation fixe B par des moyens d'entraînement disposés entre le point d'articulation A de l'arceau de commande 12 et le point d'articulation B de la bielle 13 et, d'autre part, par un organe de liaison bistable 14 disposé entre l'arceau 12 et un point d'articulation mobile G disposé à proximité d'une partie supérieure d'au moins un des côtés latéraux 5a de l'élément de cerclage 5. L'organe de liaison bistable 14, disposé entre l'arceau de commande 12 et l'élément de cerclage 5 de la visière 4, est constitué par une première partie fixe 14a solidaire de l'arceau (12) et une seconde partie mobile 14b articulée, d'une part, sur la première partie fixe 14a par l'intermédiaire d'une articulation mobile H et, d'autre part, sur l'élément de cerclage 5 par l'intermédiaire de la seconde articulation mobile G disposée sur la partie supérieure de l'élément de cerclage 5. Les moyens d'entraînement angulaire de la bielle 13 sont constitués par un secteur denté 15 réalisé sur une partie inférieure de la branche latérale 12a de l'arceau 12 et susceptible de s'articuler autour du point d'articulation fixe A du casque 1 pour engrener avec un secteur denté 16 correspondant, solidaire de la bielle 13 dont le centre de pivotement correspond au point d'articulation fixe B du casque 1 sur lequel s'articule ladite bielle 13, le débattement angulaire de celle-ci entraînant conséquemment le déplacement relatif de la visière 4 vers le casque 1 ou inversement, par l'intermédiaire du point d'articulation mobile inférieur D et du point d'articulation supérieur G sur lesquels est fixée la visière 4 par l'intermédiaire de l'élément de cerclage 5. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de verrouillage sont constitués par un levier à crochet 17, articulé autour d'un point d'articulation fixe C du casque 1, par l'intermédiaire d'une biellette 18 articulée, d'une part, en un point d'articulation mobile F disposé à l'opposé du crochet 19 et, d'autre part, en un point mobile d'articulation E disposé à la partie inférieure de la bielle 13, le débattement angulaire de celle-ci dans un sens de fermeture entraînant simultanément en rotation, autour du point d'articulation C, le levier à crochet 17, jusqu'à ce que ce dernier vienne coopérer en verrouillage avec un pion 0 solidaire de l'élément de cerclage 5 de la visière 4 alors en position de fermeture contre le casque 1, et inversement. De cette manière, la branche latérale 12a de l'arceau 12, la bielle 13, l'élément de cerclage 5 et l'organe de liaison bistable 14 forment un ensemble quadrangulaire, à géometrie variable en fonction de la position choisie de l'arceau de commande 12 pour une ouverture I ou une fermeture II de la visière 4. Il est à noter que les moyens d'articulation et de verrouillage qui viennent d'être décrits sont situés de part et d'autre du casque, alors que la prise d'appui de l'élément bistable 14 de l'arceau 12 sur l'élément de cerclage 5, est centrale à celui-ci. De cette façon, l'action de verrouillage s'exerce de façon symétrique. Dans le cadre d'une application incorporant un viseur à solution optique 20, l'élément de cerclage 5, de forme complexe, permet de garantir un bon positionnement de la visière 4. En effet, la visière faisant partie de la "chaîne optique", il est nécessaire de garantir une répétitivité de positionnement réalisée grâce à cet élément de cerclage associé aux moyens d'articulation et de verrouillage. Le dispositif qui vient d'être décrit jusqu'ici permet d'actionner la visière 4 en agissant sur l'arceau de commande 12, mais selon un perfectionnement particulièrement bien représenté sur les figures 8, 9 et 11, des moyens de commande latéraux et de repositionnement de la visière 4 sont prévus à cet effet et permettent d'obtenir deux positions stables d'ouverture I et de fermeture II. Pour ce faire, ils sont constitués par un bouton de manoeuvre latéral 21 se prolongeant par une broche axiale 22 dont une extrémité libre 22a est en liaison avec un logement 23 de la bielle 13 pour l'entraîner angulairement autour de son point d'articulation fixe B selon deux positions stables I, II, déterminées par deux logements 24, 25 réalisés sur au moins l'une des branches latérales 12a de l'arceau 12 et dans lesquels logements est susceptible de se loger un bossage 26 réalisé sur une partie intermédiaire de la broche 22. Le bossage 26 de la broche 22 est susceptible de -se débattre, d'une part, angulairement selon les limites d'une lumière 27 de forme incurvée, qui est réalisée dans un carter 28 rapporté sur la branche 12a de l'arceau 12, et qui est traversée par la broche 22 et, d'autre part, axialement à l'encontre d'un ressort de rappel 29 interposé en compression entre la partie supérieure du bossage 26 de la broche 22 et une partie supérieure interne du carter 28. Ainsi pour l'obtention d'un changement de la position I d'ouverture vers la position II de fermeture, ou inversement, il suffit d'exercer sur le bouton 21 une traction selon F (fig. 11). Ceci a pour effet de désolidariser le bossage 26, par exemple du logement 24 si le dispositif est en position II de fermeture, de manière à l'entraîner angulairement vers le logement 25 pour une position d'ouverture I à obtenir. Le guidage s'effectue par la broche 22 coulissant selon le rayon de courbure de la lumière 27 du carter 28 jusqu'à mettre en coïncidence le bossage 26 dans le logement 25, pour une nouvelle position I d'ouverture. Le maintien dans l'une ou l'autre des positions s'effectue par l'action du ressort 29 agissant en poussée contre le bossage 26 d'où sur le bouton 21 dans une course de rappel de ce dernier. On notera que la course ''11'' correspondant à la traction suivant F du bouton 21, est inférieure à la longueur "12" de l'extrémité libre 22a de la broche 22 par rapport à son logement 23. Ceci a pour avantage de ne jamais permettre une désolidarisation de ladite broche 22 par rapport à la bielle 13 lors d'une traction selon F. Lors du déplacement du bossage 26 du bouton de manoeuvre 21, par exemple se trouvant dans un logement 24 de la branche 12a (position II -de fermeture), les éléments d'articulation et de verrouillage réagissent de la manière suivante. L'action sur la biellette 13 par l'intermédiaire de l'extrémité libre 22a de la broche 22 du bouton de manoeuvre 21 entraîne angulairement ladite biellette 13 autour de son point d'articulation B fixé au casque 1 et conséquemment la rotation autour du point B de son secteur denté 16. Ce dernier-en prise avec le secteur denté correspondant 15, réalisé sur la partie inférieure de la branche 12a de l'arceau 12, provoque la rotation de celui-ci autour du point d'articulation fixe A du casque 1. Ce mouvement a pour effet de faire basculer l'arceau 12 vers l'élément de cerclage 5 provoquant ainsi le pliage de la liaison bistable 14, disposé entre l'arceau 12 et ledit élément 5. Plus précisément, cela provoque une prise d'angle de la première partie fixe 14a de la liaison bistable 14 solidaire de l'arceau par rapport à la seconde partie mobile 14b, rendue possible grâce à la présence de l'articulation mobile H reliant les parties 14a-et 14b et de l'articulation 6 par laquelle la partie 14b est reliée à la partie supérieure de l'élément de cerclage 5. Simultanément, le mouvement angulaire de la biellette 13 vers le logement 25 a pour effet de faire basculer sa partie d'extrémité inférieure portant l'articulation D la reliant à la partie inférieure d'un côté latéral du cerclage 5, provoquant ainsi sur celui-ci une poussée apte à provoquer l'ouverture de la visière 4 par rapport au casque 1. Conséquemment, le basculement de la biellette 13 provoque une traction sur le levier à crochet 17 relié de manière articulée à ladite biellette 13 par l'intermédiaire des articulations mobiles E et F et de la biellette 18. Cette traction sur le levier 17 provoque sa rotation autour du point fixe d'articulation C et donc le déverrouillage du crochet 19 par rapport au pion O solidaire de l'élément de cerclage 5 de la visière 4. Bien entendu, c'est selon un fonctionnement inverse à celui qui vient d'être décrit que sera obtenue une position de fermeture II, partant d'une position d'ouverture I. REVENDICATIONS 1. Casque (1) du type comportant une ouverture frontale (3) susceptible d'être obturée par une visière ou écran transparent (4) pouvant se déplacer entre une position d'ouverture et une position de fermeture par l'intermédiaire de moyens d'articulation et de verrouillage par rapport au casque (1), caractérisé en ce que la visière (4) comporte un élément de cerclage (5) formant renfort disposé au moins partiellement sur son pourtour et apte à constituer à la fois des moyens de maintien mécanique de la visière (4), une interface entre ladite visière (4) et les moyens d'articulation (12, 13, 14) et une interface entre ladite visière (4) et les moyens de verrouillage (17, 18). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de cerclage (5A) est constitué par un profilé de section en forme de U rapporté sur le pourtour de la visière (4), les branches latérales (6 et 7) du U enserrant les faces interne (4a) et externe de ladite visière (4). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de cerclage (5A) est fixé sur le pourtour de la visière (4) par collage. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de cerclage (5B) est constitué par un profilé de section en forme de L rapporté sur le pourtour de la visière (4), dont les branches perpendiculaires (8 et 9) forment un angle intérieur correspondant. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de cerclage (5B) est fixé sur le pourtour de la visière (4) par collage. 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 4, caractérisé en ce que l'élément de cerclage (5A, SB) est fixé sur le pourtour de la visière (4) par rivetage et/ou par collage. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'articulation répondent à une cinématique permettant de générer au moins deux positions stables correspondant à une ouverture (I) ou une fermeture (II) de la visière (4) par rapport au casque (1) et obtenues par l'intermédiaire d'un arceau de commande (12) dont au moins une branche latérale (12a) est susceptible de se débattre angulairement par rapport à un point d'articulation fixe latéral (A) du casque (1) selon une action respectivement effectuée dans un sens choisi (F1 ou F2). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'articulation sont constitués, d'une part, par une bielle (13), interposée entre au moins un point d'articulation fixe latéral (B) du casque (1) et un point d'articulation mobile (D) disposé à proximité d'une partie inférieure d'au moins un des côtés latéraux de l'élément de cerclage (5), ladite bielle (13) étant susceptible d'être entraînée selon un débattement angulaire autour du point d'articulation fixe (B) par des moyens d'entraînement disposés entre le point d'articulation (A) de l'arceau de commande (12) et le point d'articulation (B) de la bielle (13) et, d'autre part, un organe de liaison bistable (14) disposé entre l'arceau (12) et un point d'articulation mobile (G) disposé à proximité d'une partie supérieure d'au moins un des côtés latéraux (5a) de l'élément de cerclage (5). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement angulaire de la bielle (13) sont constitués par un secteur denté (15) réalisé sur une partie inférieure de la branche latérale (12a) de l'arceau (12) et susceptible de s'articuler autour du point d'articulation fixe (A) du casque (1) pour engrener avec un secteur denté (16) correspondant, solidaire de la bielle (13) dont le centre de pivotement correspond au point d'articulation fixe (B) du casque (1) sur lequel s'articule ladite bielle (13), le débattement angulaire de celle-ci entraînant conséquemment le déplacement relatif de la visière (4) vers le casque (1) ou inversement, par l'intermédiaire du point d'articulation mobile inférieur (D) et du point d'articulation supérieur (G) sur lesquels est fixée ladite visière (4) par l'intermédiaire de l'élément de cerclage (5). 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de liaison bistable (14), disposé entre l'arceau de commande (12) et l'élément de cerclage (5) de la visière (4), est constitué par une première partie fixe (14a) solidaire de l'arceau et par une seconde partie mobile (14b) articulée, d'une part, sur la première partie fixe (14a) par 11 intermédiaire d'une articulation mobile (H) et, d'autre part, sur l'élément de cerclage (5) par l'intermédiaire de la seconde articulation mobile (G) disposée sur la partie supérieure de l'élément de cerclage (5). 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage sont constitués par un levier à crochet (17), articulé autour d'un point d'articulation fixe (C) du casque (1), par l'intermédiaire d'une biellette (18) articulée, d'une part, en un point d'articulation mobile (F) disposé à l'opposé du crochet (19) et, d'autre part, en un point mobile d'articulation (E) disposé à la partie inférieure de la bielle (13), le débattement angulaire de celle-ci dans un sens de fermeture entraînant simultanément en rotation, autour du point d'articulation (C), le levier à crochet (17) jusqu'à ce que ce dernier vienne coopérer en verrouillage avec un pion (0) solidaire de l'élément de cerclage (5) de la visière (1) alors en position de fermeture contre le casque (1), et inversement. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la branche latérale (12a) de l'arceau (12), la bielle (13), l'élément de cerclage (5) et l'organe de liaison bistable (14) forment un ensemble quadrangulaire à géométrie variable en fonction de la position choisie de l'arceau de commande 12 pour une ouverture (I) ou une fermeture II de la visière (4). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande et de repositionnement géométrique de la visière (4) par rapport au casque (1), selon deux positions stables qui correspondent à son ouverture (I) ou sa fermeture (Il). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de commande et de repositionnement géométrique de la visière (4) sont constitués par un bouton de manoeuvre latéral (21) se prolongeant par une broche axiale (22) dont une extrémité libre (22a) est en liaison avec un logement (23) de la bielle (13) pour l'entraîner angulairement autour de son point d'articulation fixe (B) selon deux positions stables (I, II), déterminées par deux logements (24, 25) réalisés sur au moins l'une des branches latérales (12a) de l'arceau (12) et dans lesquels logements est susceptible de se loger un bossage (26) réalisé sur une partie intermédiaire de la broche (22). 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le bossage (26) de la broche (22) est susceptible de se débattre, d'une part, angulairement selon les limites d'une lumière (27) de forme incurvée qui est réalisée dans un carter (28) rapporté sur la branche (12a) de l'arceau (12) et qui est traversée par la broche (22) et, d'autre part, axialement à l'encontre d'un ressort de rappel (29) interposé en compression entre la partie supérieure du bossage (26) de la broche (22) et une partie supérieure interne du carter (28).