Brevet FR2716013A1 — publié le 19950811

! DISPOSITIF DE BLOCAGE A SUPPORTS CONCAVES La présente invention concerne un dispositif de blocage et en particulier un dispositif de blocage utilisable dans les instruments optiques de précision. Lorsque l'on souhaite régler puis bloquer des instruments optiques de précision, il est courant de monter l'organe qui doit être réglé sur un élément qui définit deux surfaces concaves coniques et de placer l'élément entre des 1 0 supports définissant des surfaces partiellement sphériques opposées. L'élément et les supports sont placés sur une tige fixe de sorte que l'élément peut tourner autour de la tige puis peut être bloqué dans la position voulue par serrage mutuel des surfaces au moyen d'un écrou de retenue. Le réglage latéral et transversal est assuré par le support supérieur dont la position par rapport à la tige peut être modifiée. Dans un dispositif typique, lorsque les surfaces ont été bloquées en position, le support supérieur réglable est fixé à la tige au moyen d'un adhésif par exemple. Cependant, un degré limité de mouvement latéral du second support est encore possible. Ainsi, si une force latérale est appliquée à l'élément, le second support peut être déplacé latéralement ce qui crée un espace entre la surface de l'élément et le support inférieur et permet un déplacement. La présente invention a pour but d'éviter ou atténuer cet inconvénient. Pour y parvenir, selon un premier aspect de la présente invention, il est proposé un dispositif de blocage comprenant des premier et second supports définissant des première et seconde surfaces concaves opposées, un élément destiné a être placé entre les supports et définissant des surfaces convexes dirigées de manière opposée destinées chacune à entrer en contact avec une surface concave respective et un dispositif de serrage ayant une configuration de réglage dans laquelle l'élément peut tourner autour d'un axe passant par lesdites surfaces et une configuration de blocage dans laquelle, ledit premier support étant fixé en position et ledit second support étant empêché de se déplacer suivant ledit axe, lesdites surfaces sont maintenues en contact de blocage. Lorsque le dispositif est utilisé, le dispositif de serrage étant dans la configuration de blocage, la forme des surfaces qui sont en contact empêche la rotation de l'élément autour d'un second axe perpendiculaire audit premier axe qui passe par les surfaces et empêche aussi un mouvement linéaire de l'élément suivant un troisième axe perpendiculaire auxdits premier et second axes. En d'autres termes, il y a un blocage géométrique entre l'élément et les supports. De ce fait, l'élément est bloqué positivement par rapport aux supports, ainsi que tout organe fixé à l'élément. Le dispositif selon la présente invention peut être utilisé notamment dans les instruments optiques de précision. Ainsi qu'on l'a mentionné plus haut, dans les dispositifs existants les supports définissent des surfaces convexes partiellement sphériques opposées tandis que l'élément définit des surfaces concaves coniques. Avec un tel dispositif, si une force est appliquée à l'élément, il peut tourner si l'un des supports décrit un mouvement latéral quelconque. Un mouvement de l'élément même de faible ampleur peut rendre inutilisable l'instrument optique muni d'un tel dispositif. De préférence, dans le dispositif selon l'invention, les surfaces concaves sont coniques et les surfaces convexes sont partiellement sphériques. Cependant, il est à noter que les surfaces partiellement sphériques ne doivent pas posséder le même centre, c'est à dire définir des parties de la surface d'une même sphère, car ceci pourrait ne pas conduire au blocage géométrique nécessaire. De préférence également, les supports et l'élément sont situés sur une tige fixe qui s'étend parallèlement au premier axe depuis une surface de référence, et le premier support est conçu pour être fixé à cette tige. La tige est de préférence filetée de sorte qu'un écrou de retenue peut être placé sur la tige pour serrer mutuellement les surfaces. 1 O De préférence encore, le premier support comporte une plaque perforée destinée a être placée sur la tige, l'ouverture de la plaque s'ajustant à frottement dur sur la tige. la position de l'ouverture peut être choisie de manière à modifier le décalage du premier axe par rapport à la tige. De préférence aussi, il est prévu une cale ou rondelle d'épaisseur pour permettre le réglage de la distance entre l'élément et la surface de référence. Cette cale peut être prévue sous forme d'élément séparé ou faire partie du second support. Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un dispositif de blocage comprenant des premier et second supports définissant des première et seconde surfaces opposées, un élément destiné à être placé entre les supports et définissant des surfaces dirigées de manière opposée destinées à entrer en contact avec les surfaces respectives des supports et un dispositif de serrage ayant une configuration de réglage dans laquelle l'élément peut tourner autour d'un premier axe passant par lesdites surfaces et une configuration de blocage dans laquelle lesdites surfaces sont maintenues en contact de blocage par une force de compression appliquée suivant ledit premier axe, le dispositif étant tel que, en fonctionnement, ledit premier support étant fixé en position, ledit second support étant empêché de se déplacer suivant ledit axe et ledit dispositif de serrage étant dans ladite configuration de serrage, lesdites surfaces entrent en contact d'une manière qui empêche une rotation dudit élément autour d'un second axe perpendiculaire audit premier axe et qui empêche également un mouvement linéaire dudit second support suivant un troisième axe perpendiculaire auxdits premier et second axes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un dispositif de blocage de l'état de la technique, la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de l'état de la technique qui équipe un instrument optique, la figure 3 est une vue en coupe schématique d'un dispositif de blocage selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, et la figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif de blocage selon le mode de réalisation préféré de la présente invention qui équipe un instrument optique. On se référera tout d'abord à la figure 1 qui représente, sous forme schématique, un dispositif de blocage conventionnel 10 du type de ceux qui équipent les instruments optiques de précision et qui est conçu pour être fixé par rapport à une partie 12 qui définit une surface de référence fixe 14. Le dispositif 10 comprend des premier et second supports 16, 18 définissant des surfaces partiellement sphériques respectives 20, 22. Un élément 24 qui permet le montage d'un organe qui doit être réglé est situé entre les supports 16, 18 et définit des surfaces concaves coniques 26, 28 dirigées de manière opposée. Une tige 32 (figure 2), qui s'étend verticalement depuis la partie 12, comporte une extrémité supérieure filetée de sorte qu'un écrou de retenue 34 (figure 2) peut être serré contre le premier support 16 pour bloquer l'élément 24 dans la position voulue. Un desserrage de l'écrou permet à l'élément 24 de tourner autour de l'axe Z. Le réglage de l'élément 24 par rapport aux axes X et Y est obtenu au moyen d'une bague ou douille 17 qui fait partie du premier support 16 et qui définit une ouverture 19 qui s'ajuste à frottement dur sur la tige 32. L'ouverture 19 IO est excentrée ou décalée pour permettre un mouvement du support 16 par rapport aux axes X et Y. Pour permettre au second support 18 et à l'élément 24 de se déplacer pour suivre ce réglage, les diamètres internes respectifs du support 18 et de l'élément 24 sont supérieurs au diamètre externe de la tige 32. Le réglage de l'élément 24 suivant l'axe Z est obtenu au moyen d'une cale annulaire ou rondelle d'épaisseur 21 située sur la tige 32 entre la surface de référence 14 et le second support 18. Lorsque l'organe qui doit être réglé occupe la position voulue, l'écrou 34 peut être serré pour fixer l'élément 24 en place, et le premier support 16, qui s'ajuste à frottement dur sur la tige, est ensuite fixé par rapport à la tige au moyen d'un adhésif, par exemple, ou d'une autre tige de positionnement. Lorsque le dispositif est utilisé, si une force latérale est appliquée à l'élément 24 dans la direction de l'axe Y, c'est à dire de gauche à droite sur la figure 1, il en résulte des forces latérales qui agissent sur les supports 16, 18. Comme on l'a indiqué ci-dessus, le support 16 est fixé à la tige mais le second support 18 peut glisser sur la surface 14 (flèche A). Un tel mouvement du second support 18 s'accompagne d'une rotation de l'élément 24 autour de l'axe X en sens inverse des aiguilles d'une montre (flèche B) et d'un glissement commun de l'élément 24 et du support 18 entre les surfaces 20 et 14. Même si un tel mouvement est d'ampleur limitée, il peut rendre inutilisable le dispositif optique. De plus, tout mouvement latéral du support 18 ou de l'élément 24 entraîne une réduction importante de l'intensité des forces qui maintiennent en place l'élément 24. On se référera maintenant à la figure 2 qui représente le dispositif 10 équipant un instrument optique. Pour simplifier, les mêmes signes de référence sont utilisés sur la figure 2 pour désigner les éléments constitutifs du dispositif représenté sur la figure 1. La figure 2 montre la tige fixe 32 et l'écrou de retenue 34 et on notera également que l'élément 24 comprend un bras 36 qui fournit un emplacement de montage 38 adjacent à l'axe optique 40 sur lequel l'organe fixé à l'élément 24 doit être aligné. Les figures 3 et 4 représentent un dispositif de blocage 50 selon un mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 3, qui représente le dispositif de manière schématique, le dispositif, qui est situé sur une partie fixe 52 définissant une surface de référence 54, comprend des premier et second supports 56, 58 qui définissent des première et seconde surfaces concaves coniques opposées respectives 60, 62. Entre les supports 56, 58 se trouve un élément 64 qui définit des surfaces partiellement sphériques 66, 68 dirigées de manière opposée. Comme le montre la figure 4, les supports 56, 58 et l'élément 64 sont situés sur une tige fixe 72 sur laquelle ils sont maintenus par un écrou 74 qui coopère avec l'extrémité supérieure filetée de la tige. La figure 4 montre également le bras 70 de l'élément 64 qui fournit un emplacement de montage pour un organe de l'instrument optique équipé du dispositif de blocage. Le réglage de l'élément 64 suivant l'axe Z est obtenu au moyen d'une cale ou rondelle d'épaisseur 80 située entre la surface de référence 54 et la surface inférieure du support 58. Le réglage de l'élément 64 par rapport aux axes X et Y est réalisé au moyen d'une plaque 82 à laquelle est fixé le premier support 56. Comme on peut le voir sur la figure 4, la plaque présente une ouverture 84 dont la position ou excentricité est choisie de manière à obtenir le positionnement approprié par rapport aux axes X et Y, l'ouverture 84 s'ajustant à frottement dur sur la tige 72. Le réglage en rotation autour de l'axe Z est obtenu par un desserrage de l'écrou 74 et une rotation de l'élément 64 par rapport aux supports 56, 58. Lorsque la position voulue est atteinte, l'écrou 74 est serré de manière à bloquer l'élément 64 entre les surfaces 60 et 62. Lorsque ce réglage final a été réalisé, la plaque 82 et le support supérieur 56 sont fixés par rapport à la tige 72 au moyen d'un adhésif. Lorsque le dispositif 50 a été réglé, si une force est appliquée à l'élément 64, par exemple dans la direction de l'axe Y, l'élément 64 ne peut pas se déplacer par rapport à la partie fixe 52 et au support fixe 56. Tout mouvement de l'élément 64, que ce soit un mouvement latéral dans la direction de l'axe Y ou une rotation autour de l'axe X, exige que les surfaces 60, 62 des supports 56, 58 s'éloignent l'une de l'autre et un tel mouvement est empêché par l'action de serrage de l'écrou 74. En d'autres termes, la configuration des surfaces 60, 62, 66, 68 autorise un blocage géométrique du fait qu'il n'existe qu'une seule position relative de l'élément 64 et du support 58 qui soit compatible avec l'espace existant entre la surface 60 du support 56 et la surface supérieure de la cale d'épaisseur 80. De ce fait, tout mouvement de l'élément 64 tend à accroître les forces qui le maintiennent en place. REVENDICATIONS 1. Dispositif de blocage caractérisé en ce qu'il comprend des premier et second supports (56, 58) définissant des première et seconde surfaces concaves opposées (60, 62), un élément (64) destiné a être placé entre les supports et définissant des surfaces convexes (66, 68), dirigées de manière opposée, destinées chacune à entrer en contact avec une surface concave respective et un dispositif de serrage (72, 74) ayant une configuration de réglage dans laquelle l'élément peut tourner autour d'un premier axe passant par lesdites surfaces et une configuration de blocage dans laquelle, ledit premier support étant fixé en position et ledit second support étant empêché de se déplacer suivant ledit axe, lesdites surfaces sont maintenues en contact de blocage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces concaves sont coniques et les surfaces convexes sont partiellement sphériques. 3. Dispositif selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que les supports et l'élément sont situés sur une tige fixe (72) qui s'étend parallèlement audit premier axe depuis une surface de référence (54), et en ce que le premier support est conçu pour être fixé à cette tige. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tige est filetée pour coopérer avec un écrou de retenue (74) afin de serrer mutuellement les surfaces. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le premier support comporte une plaque perforée (82) destinée a être placée sur la tige, l'ouverture (84) de la plaque s'ajustant à frottement dur sur la tige et la position de l'ouverture pouvant être choisie de manière à modifier le décalage du premier axe par rapport à la tige. 6. Dispositif selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il est prévu une cale d'épaisseur (80) pour permettre le réglage de la distance entre l'élément et la surface de référence. 7. Dispositif de blocage caractérisé en ce qu'il comprend des premier et second supports définissant des première et seconde surfaces opposées, un élément destiné à être placé entre les supports et définissant des surfaces dirigées de manière opposée destinées à entrer en contact avec les surfaces respectives des supports et un dispositif de serrage ayant une configuration de réglage dans laquelle l'élément peut tourner autour d'un premier axe passant par lesdites surfaces et une configuration de blocage dans laquelle lesdites surfaces sont maintenues en contact de blocage par une force de compression appliquée suivant ledit premier axe, le dispositif étant tel que, en fonctionnement, ledit premier support étant fixé en position, ledit second support étant empêché de se déplacer suivant ledit axe et ledit dispositif de serrage étant dans ladite configuration de serrage, lesdites surfaces entrent en contact d'une manière qui empêche une rotation dudit élément autour d'un second axe perpendiculaire audit premier axe et qui empêche également un mouvement linéaire dudit second support suivant un troisième axe perpendiculaire auxdits premier et second axes.