Brevet FR2700022A1 — publié le 19940701

DISPOSITIF DE MAINTIEN ET DE POSITIONNEMENT D'UNE GLACE SEMI-REFLECHISSANTE EQUIPANT UN COLLIMATEUR La présente invention concerne un dispositif de maintien et de positionnement d'une glace semi-réfléchissante équipant un collimateur, notamment pour un collimateur destiné à être monté au plafond de la cabine de pilotage d'un aéronef. Rappelons qu'un collimateur est un équipement optoélectronique permettant de collimater des images synthétiques à l'infini, et de superposer ces images synthétiques collimatées au paysage extérieur, au moyen d'une glace semi-réfléchissante, que le pilote vient disposer devant ses yeux. L'utilisation d'un tel équipement présente différentes contraintes: II est tout d'abord important que les images synthétiques viennent se superposer à un endroit précis du champ de vision du pilote. Le collimateur étant généralement fixé au plafond, par exemple juste au-dessus du pilote, cette précision est obtenue en grande partie par un positionnement exact de la glace semi-réfléchissante en position opérationnelle, c'est-à-dire devant les yeux du pilote, le positionnement devant être effectué avec une bonne répétitivité. De plus, le collimateur n'est utilisé que durant quelques phases de vol, typiquement pendant l'atterrissage. Le reste du temps, la glace semiréfléchissante doit pouvoir être placée dans une position de rangement optimale afin de diminuer le masque visuel et libérer au mieux l'espace autour de la tête du pilote. Un premier objectif de la présente invention est de proposer un dispositif de maintien et de positionnement d'une glace semi-réfléchissante relativement simple, ce dispositif assurant une mise en place de la glace dans une position rangée, et dans une position opérationnelle précise, par une manipulation aisée du pilote. Pour ce faire, un premier objet de l'invention est un dispositif de maintien et de positionnement d'une glace semi-réfléchissante équipant un collimateur, et destinée à être placée dans au moins deux positions différentes, une première position dite opérationnelle, et une seconde position dite rangée, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte:: - une articulation supérieure maintenue en deux endroits du collimateur par des premiers moyens, et libre en rotation autour d'un premier axe (XX') passant par les deux endroits, ladite articulation comprenant des premiers moyens de positionnement de la glace, solidaires en rotation de l'articulation et qui coopèrent avec un premier dispositif de génération d'efforts de maintien situé sur le collimateur pour maintenir la glace dans sa position opérationnelle ou sa position rangée, ainsi que des moyens de maintien susceptibles de maintenir la glace solidairement à l'articulation sur un second axe (X2X'2) parallèle au premier; et - une poignée de manoeuvre pouvant tourner autour d'un axe (X1X'1) parallèle au premier axe de façon à commander, par l'intermédiaire de moyens de solidarisation, un mouvement de rotation de l'articulation supérieure autour du premier axe entre la position opérationnelle et la position rangée. En outre, en cas de choc de la partie avant de la tête du pilote contre la glace lorsque celle-ci est en position opérationnelle, la glace doit pouvoir s'escamoter vers l'avant. Un second objectif de la présente invention est donc de proposer un dispositif tel que décrit dans la revendication 1, sur lequel on a prévu en outre une fonction d'escamotage réalisée simplement. Ainsi, un second objet de l'invention est un dispositif de maintien et de positionnement, caractérisé en ce que les moyens de maintien sont en outre susceptible d'être libres en rotation solidairement à la glace autour du second axe (X2X'2), constituant ainsi une seconde articulation dite inférieure. L'escamotage ne doit cependant pas se produire inopinément en dehors d'un choc, notamment lorsque le pilote manoeuvre même brusquement la glace semi-réfléchissante entre sa position rangée et sa position opérationnelle, par l'intermédiaire de la poignée de manoeuvre. Pour empêcher un déclenchement intempestif de l'escamotage, I'invention prévoit avantageusement un dispositif de maintien et de positionnement, caractérisé en ce que la poignée de manoeuvre comporte un doigt solidaire de la poignée, qui vient bloquer en rotation l'articulation inférieure lorsque la poignée fait basculer l'articulation supérieure, de manière à empêcher un déclenchement intempestif de l'escamotage de la glace. L'invention, ainsi que ses avantages, sera mieux comprise au vu de la description suivante, faite en référence aux figures annexées: - La figure 1A est une représentation d'une réalisation possible d'un dispositif complet selon l'invention; - La figure 1B est une vue éclatée de la figure lA, permettant de voir tous les éléments constitutifs du dispositif; - La figure 2 illustre la coopération de premiers moyens de positionnement situés sur l'articulation supérieure du dispositif selon l'invention, avec un premier dispositif de génération d'efforts de maintien situé sur le collimateur; - Les figures 3A à 3D décomposent le mouvement effectué par la poignée de manoeuvre lors du passage de la glace de sa position rangée à sa position opérationnelle; - Les figures 4A à 4C illustrent le fonctionnement de l'escamotage selon l'invention. Le dispositif selon l'invention qui va être décrit est une réalisation préférentielle en ce sens qu'il intègre toutes les fonctions citées précédemment. Les figures 1A et 1B sont des représentations d'un dispositif complet de maintien et de positionnement d'une glace semi-réfléchissante 1 équipant un collimateur 2 respectivement en position de montage, et en vue éclatée, cette dernière permettant de voir tous les éléments constitutifs de l'invention. Le fonctionnement exact de tous ces éléments sera expliqué en référence aux autres figures. Afin d'assurer le passage de ia glace semi-réfléchissante 1 de sa position rangée à sa position opérationnelle, et vice-versa, le dispositif selon l'invention comprend une articulation supérieure 3 maintenue en deux endroits différents du collimateur, par tous moyens 4 connus, coopérant par exemple avec des trous 4', 5' formés respectivement sur le collimateur et sur l'articulation supérieure. Cette articulation supérieure peut être animée d'un mouvement de rotation autour d'un premier axe XX' passant par les deux endroits, grâce à la manipulation manuelle d'une poignée de manoeuvre 8 située sur un axe X1X'1 parallèle au premier axe, comme nous l'expliquerons ultérieurement en référence aux figures 3A à 3D. Pour permettre le maintien de la glace semi-réfléchissante, soit dans sa position de rangement, soit dans sa position opérationnelle, I'articulation supérieure 3 est munie, selon l'invention, de premiers moyens 5 de positionnement de la glace, solidaires en rotation de l'articulation supérieure 3. Ces premiers moyens 5 de positionnement viennent coopérer avec un premier dispositif de génération d'efforts de maintien 6 situé sur le collimateur 2. Nous expliquerons plus en détail cette coopération en référence à la figure 2. La glace semi-réfléchissante 1 est, quant à elle, maintenue à l'articulation supérieure 3 sur un second axe X2X'2 parallèle au premier axe XX', par des moyens de maintien 7. Lors de l'utilisation normale de la glace, que ce soit en position rangée ou en position opérationnelle, les moyens de maintien 7 maintiennent la glace solidairement à l'articulation supérieure 3. Pour réaliser avantageusement la fonction supplémentaire d'escamotage de la glace semi-réfléchissante 1 dans un sens opposé à celui du rangement, les moyens de maintien 7 sont en outre susceptibles d'être libres en rotation solidairement à la glace, autour du second axe X2X'2, lorsque la glace reçoit un choc de la tête du pilote. Le sens de rotation doit être inversé par rapport au sens de rotaton qui permet le rangement de la glace. Après cette description sommaire des différentes fonctionnalités du dispositif de maintien et de positionnement dans sa forme de réalisation la plus complète, nous allons décrire à présent les différents éléments constitutifs du dispositif. La figure 2 est une coupe montrant la coopération des premiers moyens de positionnement 5 situés sur l'articulation supérieure 3, avec le premier dispositif 6 de génération d'efforts de maintien, situé sur le collimateur 2: Selon l'invention, les premiers moyens 5 sont constitués d'au moins un secteur 5 disposé concentriquement au premier axe XX'. II est muni à sa périphérie de deux encoches 50 et 51 correspondant respectivement à la position rangée et à la position opérationnelle de la glace semi-réfléchissante (non représentée). Le dispositif de génération d'effort de maintien 6 est quant à lui constitué d'au moins un galet 60 libre en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe XX'. Ce galet 60 est porté par la première extrémité d'un piston 61, L'autre extrémité de ce piston 61 étant fixée au collimateur 2 par l'intermédiaire d'un ressort 62. Sous l'action longitudinale du ressort 62, le piston 61 exerce une force perpendiculaire à l'axe XX' de telle sorte que le galet 60 soit constamment en contact tangentiel avec la périphérie du secteur 5. Lorsque le galet 60 est dans une encoche, ici dans l'encoche 51, il s'appuie avantageusement sur une seule paroi de l'encoche, de manière à induire un couple de forces. Entre les deux encoches 50 et 51, le secteur 5 a préférentiellement un rayon constant de sorte qu'aucun couple de forces ne soit induit.Ainsi, la glace ne peut être déplacée que par action volontaire du pilote. Les forces générées par le galet 60 sur la paroi des encoches peuvent être avantageusement modulées en réalisant des parois d'inclinaisons différentes d'une encoche à l'autre. Pour assurer un guidage du piston 22, le collimateur 2 dispose avantageusement de deux parois de guidage 21, 22, parallèles, et s'étendant longitudinalement de part et d'autre du ressort 62 et d'une partie du piston 61. Le secteur 5 peut être positionné à n'importe quel endroit de l'axe XX', entre les deux endroits de maintien au collimateur 2. Préférentiellement, on utilise deux secteurs 5 situés à chaque extrémité de l'axe XX', et coopérant avec deux dispositifs 6 de génération d'efforts de maintien. Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 2, I'articulation supérieure 3 est en outre avantageusement munie d'une pièce 9 venant en appui contre une butée fixe 9' du collimateur lorsque la glace semiréfléchissante est en position opérationnelle. Cet appui direct permet d'assurer une mise en place précise de la glace. Lorsque l'articulation supérieure 3 dispose de deux secteurs 5 situés à chaque extrémité de l'axe XX', cette pièce 9 est de préférence située à égale distance des deux secteurs. Cela permet d'équilibrer les forces mises en jeu. Nous avons également représenté sur cette figure 2 deux butées 30 et 31 formées sur une partie de l'articulation supérieure 3, de part et d'autre de l'axe X2X'2 de la poignée de manoeuvre (non représentée), et dont le rôle va être expliqué ci-après, en référence aux figures 3A à 3D. Les figures 3A à 3D décomposent le mouvement de la glace semiréfléchissante 1 lors de son passage de sa position rangée (figure 3A) à sa position opérationnelle (figure 3D) afin de montrer les positions successives occupées par la poignée de manoeuvre 8 selon l'invention: Sur la figure 3A, la glace semi-réfléchissante 1 est en position rangée, sensiblement parallèle au corps du collimateur 2. La poignée de manoeuvre 8 est en position dite nominale, c'est-à-dire en appui sur la butée 31 de l'articulation supérieure. Lorsque le pilote a besoin de se servir de la glace 1, il actionne la poignée de manoeuvre 8 dans un mouvement de rotation autour de l'axe X1X'1. Ce débattement angulaire est libre jusqu'à ce que la poignée 8 vienne rencontrer la deuxième butée 30 de l'articulation supérieure 3, comme représenté sur la figure 3B. Cette butée 30 constitue des moyens de solidarisation de la poignée de manoeuvre 8 à l'articulation supérieure 3. En effet, la poignée de manoeuvre est alors dans une position dite d'entraînement, car elle entraîne l'articulation supérieure, et par conséquent la glace, dans sa rotation, comme illustré sur la figure 3C. Lorsque la glace 1 est dans sa position opérationnelle, le pilote peut relâcher la poignée 8. Celle-ci revient automatiquement en position nominale, c'est-à-dire en appui contre la butée 31, grâce à l'action d'un ressort (non représenté). Les figures 4A à 4C illustrent le fonctionnement de l'escamotage selon l'invention: L'articulation inférieure permettant cet escamotage de la glace comporte sensiblement les mêmes éléments que l'articulation supérieure 3. En effet, comme on peut le voir sur les figures 4A à 4C, les moyens de maintien 7 comportent des seconds moyens de positionnement 70 de la glace 1, solidaires en rotation de l'articulation inférieure autour de l'axe X2X'2, et coopérant avec un second dispositif de génération d'efforts de maintien 32, situés cette fois-ci sur l'articulation supérieure 3. Tout comme les premiers moyens de positionnement 5 décrits en référence à la figure 2, les seconds moyens de positionnement 70 sont constitués d'au moins un secteur disposé concentriquement à l'axe X2X'2, et muni à sa périphérie de deux encoches 71 et 72 relatives respectivement à ia position rangée ou opérationnelle d'une part, et à la position escamotée d'autre part. Le second dispositif de génération d'efforts de maintien 32 est avantageusement constitué, de manière identique au premier dispositif 5, d'un galet 320, d'un piston 321 et d'un ressort 322. Le fonctionnement est rigoureusement le même que celui qui a été décrit en référence à la figure 2. Avantageusement, la portion du secteur 70 située entre les deux encoches 71 et 72, est à rayons évolutifs. Ainsi, contrairement au cas du secteur 5 qui est préférentiellement constant, le galet 320 induit toujours un couple de forces, même sur cette portion. La position d'escamotage (encoche 72) est alors atteinte automatiquement dès qu'un choc est suffisant pour faire sortir le galet 320 de l'encoche 71. Comme nous l'avons dit précédemment, I'escamotage ne doit pas se produire inopinément, par exemple lors d'un actionnement même brutal de la poignée de manoeuvre. Pour éviter tout escamotage intempestif, la poignée de manoeuvre 8 possède un doigt 81 qui bloque l'articulation inférieure en rotation, uniquement lorsque la poignée 8 est en position d'entraînement de l'articulation supérieure. Cette situation est illustrée par la figure 4A. Lorsque la poignée de manoeuvre 8 est revenue dans sa position nominale grâce à l'action du ressort 80, le doigt 81 libère le secteur 7, celui-ci étant alors susceptible de se déplacer en rotation en cas de choc. Le dispositif selon l'invention qui vient d'être décrit assure donc une mise en place précise de la glace dans sa position opérationnelle, grâce à son système d'encoches 50 et 51, et, dans une réalisation préférentielle, grâce à l'appui direct de la pièce 9 sur la butée 91 du collimateur. La manipulation de la poignée par le pilote est en outre aisée. Enfin, lorsque le dispositif est équipé de son articulation inférieure, il assure la fonction d'escamotage de la glace en cas de choc de la tête du pilote sur la glace. Cet escamotage ne peut se produire, selon l'invention, pendant la manipulation de la poignée par le pilote, évitant ainsi tout escamotage intempestif. REVENDICATIONS 1. Dispositif de maintien et de positionnement d'une glace semiréfléchissante (1) équipant un collimateur (2), et destinée à être placée dans au moins deux positions différentes, une première position dite opérationnelle, et une seconde position dite rangée, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte:: - une articulation supérieure (3) maintenue en deux endroits du collimateur par des premiers moyens (4), et libre en rotation autour d'un premier axe (XX') passant par les deux endroits, ladite articulation comprenant des premiers moyens de positionnement (5) de la glace, solidaires en rotation de l'articulation et qui coopèrent avec un premier dispositif de génération d'efforts de maintien (6) situé sur le collimateur pour maintenir la glace dans sa position opérationnelle ou sa position rangée, ainsi que des moyens de maintien (7) susceptibles de maintenir la glace solidairement à l'articulation sur un second axe (X2X'2) parallèle au premier; et - une poignée de manoeuvre (8) pouvant tourner autour d'un axe (X1X'1) parallèle au premier axe de façon à commander, par l'intermédiaire de moyens de solidarisation, un mouvement de rotation de l'articulation supérieure autour du premier axe entre la position opérationnelle et la position rangée. 2. Dispositif de maintien et de positionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens de positionnement sont constitués d'au moins un secteur (5), disposé concentriquement au premier axe (XX'), et muni à sa périphérie de deux encoches (50, 51) constitués chacune de deux parois et en ce que le premier dispositif de génération d'efforts de maintien (6) est constitué d'au moins un galet (60) libre en rotation autour d'un axe parallèle au premier axe (XX') et porté par une première extrémité d'un piston (61) qui exerce une force perpendiculaire au premier axe (XX') sous l'action du déplacement longitudinal d'un ressort (62) de raideur prédéterminée, fixé d'une part, à la deuxième extrémité du piston, et d'autre part, au collimateur (2), de manière à ce que le galet (60) soit constamment en appui tangentiel sur la périphérie et puisse venir en butée sur une seule paroi de l'une ou l'autre des encoches. 3. Dispositif de maintien et de positionnement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le secteur (5) possède un rayon sensiblement constant entre les deux encoches (50, 51). 4. Dispositif de maintien et de positionnement selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les parois des encoches (50, 51) sur lesquelles le galet (60) est susceptible de venir en contact tangentiel, ont des pentes différentes de manière à ce que la force perpendiculaire exercée soit modulable en fonction de l'encoche. 5. Dispositif de maintien et de positionnement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le collimateur (2) dispose de deux parois de guidage (21, 22) parallèles et s'étendant longitudinalement de part et d'autre du ressort (62) et d'une partie du piston (61). 6. Dispositif de maintien et de positionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de maintien (7) sont en outre susceptibles d'être libres en rotation solidairement à la glace autour du second axe (X2X'2), constituant ainsi une seconde articulation dite inférieure. 7. Dispositif de maintien et de positionnement selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de maintien (7) comportent des seconds moyens de positionnement (70) de la glace, solidaires en rotation de l'articulation inférieure, qui coopèrent avec un second dispositif de génération d'efforts de maintien (32) situés sur l'articulation supérieure pour maintenir la glace dans deux positions possibles par rapport à l'articulation inférieure, une première position dans laquelle la glace peut être placée, par l'intermédiaire des premiers moyens de positionnement (5) coopérant avec le premier dispositif de génération d'efforts de maintien (6), dans sa position rangée ou dans sa position opérationnelle, et une seconde position dite d'escamotage, opposée à la position de rangement par rapport au premier axe (XX'). 8. Dispositif de maintien et de positionnement selon la revendication 7, caractérisé en ce que les seconds moyens de positionnement sont constitués d'au moins un secteur (70), disposé concentriquement au second axe (X2X'2), et muni à sa périphérie de deux encoches (71, 72) constituées chacune de deux parois, et en ce que le second dispositif de génération d'efforts de maintien (32) est constitué d'au moins un galet (320) libre en rotation autour d'un axe parallèle au second axe (X2X'2) et porté par une première extrémité d'un piston (321) qui exerce une force perpendiculaire au second axe (X2X'2) sous l'action du déplacement longitudinal d'un ressort (322) de raideur prédéterminée, fixé, d'une part, à la deuxième extrémité du piston (321), et d'autre part, à l'articulation supérieure, de manière à ce que le galet (320) soit constamment en appui tangentiel sur la périphérie et puisse venir en butée sur une seule paroi de l'une ou l'autre des encoches (71, 72). 9. Dispositif de maintien et de positionnement selon la revendication 8, caractérisé en ce que le secteur (70) des seconds moyens de positionnement est à rayons évolutifs entre les deux encoches de manière à ce que, lorsque le galet est sorti des encoches, il engendre un couple de forces sur le secteur permettant à la glace de se positionner automatiquement dans sa position d'escamotage. 10. Dispositif de maintien et de positionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation de la poignée de manoeuvre (8) à l'articulation supérieure (3) sont constitués de deux butées (30, 31) situées sur l'articulation inférieure, de part et d'autre de l'axe (X1X'1) de la poignée, et qui viennent limiter un débattement angulaire libre de la poignée (8) autour de son axe (X1X'1) entre deux positions, une première position dite nominale correspondant à la position rangée de la glace, et une seconde position dite d'entraînement, à partir de laquelle l'articulation supérieure (3) devient solidaire de la poignée (8) dans son mouvement de rotation. 11. Dispositif de maintien et de positionnement selon les revendications 6 et 10, caractérisé en ce que la poignée de manoeuvre (8) comporte un doigt (81) solidaire de la poignée, qui vient bloquer en rotation l'articulation inférieure lorsque la poignée est en position d'entraînement de manière à empêcher un déclenchement intempestif de l'escamotage de la glace. 12. Dispositif de maintien et de positionnement selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que, lorsque la glace est maintenue dans sa position opérationnelle, la poignée (8) revient automatiquement à sa position nominale par l'action d'un ressort (80). 13. Dispositif de maintien et de positionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une pièce (9) fixée à l'articulation supérieure (3), ladite pièce venant en appui direct sur une butée fixe (9') du collimateur (2) lorsque la glace (1) est en position opérationnelle.