Brevet FR2712111A1 — publié le 19950512

La présente invention concerne un dispositif pour le positionnement d'un objet par rapport à une structure fixe. Quoique non exclusivement, l'invention est plus particulièrement appropriée au positionnement d'objets dans l'espace, comme par exemple des antennes ou des panneaux solaires d'un satellite par rapport au corps de ce satellite. Ce positionnement peut, par exemple, consister à amener un objet, situé initialement dans une position inactive au voisinage d'une structure, dans une position de travail éloignée de ladite structure et définie de façon précise par rapport à cette structure. On connaît déjà des dispositifs susceptibles d'effectuer un tel positionnement. Toutefois, ces dispositifs sont généralement des dispositifs à position unique préréglée en usine. Ils permettent donc, uniquement, d'amener l'objet dans cette position prédéfinie par rapport à la structure. On voit aisément les inconvénients de tels dispositifs. Ainsi, par exemple, si les conditions réelles dans lesquelles l'objet est utilisé sont différentes des conditions supposées ayant servi à déterminer ladite position prédéfinie et nécessitent, de ce fait, une position de l'objet différente de ladite position prédéfinie, aucune modification ne peut être effectuée sur le lieu même de l'utilisation de l'objet, de sorte que l'objet devra être mis dans cette position prédéfinie unique, dans laquelle son fonctionnement peut s'avérer difficile, voire impossible. Ces dispositifs connus ne présentent donc aucune possibilité d'adaptation lors d'une modification des conditions de fonctionnement. Par conséquent, la rigidité de leur utilisation rend ces dispositifs peu intéressants en pratique. Aussi, l'objet de l'invention est de remédier à ces inconvénients. Elle concerne un dispositif pour le positionnement d'un objet par rapport à une structure fixe, permettant un positionnement variable sur toute une plage et réglable au dernier moment. A cet effet, selon l'invention, un dispositif pour le positionnement d'un objet par rapport à une structure fixe, comportant - un support agencé sur ladite structure fixe - un bras coulissant, portant ledit objet à mettre en position, susceptible de se déplacer par coulissement, par rapport audit support, d'une position rentrée stable vers une position sortie stable, dans laquelle l'objet est amené dans sa position finale, lesdites positions rentrée et sortie étant séparées d'une distance de positionne ment ; et - un moyen élastique assurant le déplacement dudit bras coulissant est remarquable en ce qu'il comporte un système de réglage monté sur ledit bras coulissant et susceptible de régler sur ledit bras coulissant, avant d'atteindre ladite position sortie, ladite distance de positionnement. Ainsi, grâce à l'invention, on peut déterminer exactement ladite position sortie, c'est-à-dire le positionnement de l'objet par rapport à la structure, en réglant simplement ladite distance de positionnement, c'est-à-dire le déplacement à effectuer par l'objet à partir de sa position initiale. Ce réglage peut être effectué à tout moment avant que le bras coulissant n'atteigne sa position sortie. De préférence, pourtant, on effectue ce réglage avant la mise en mouvement du bras coulissant, dès que l'on connaît de façon précise la position finale prescrite de l'objet et que l'on sait que cette position ne sera plus modifiée. De façon avantageuse, ledit système de réglage comporte au moins une butée, à position réglable, agencée sur ledit bras et venant au contact dudit support en position sortie de manière à arrêter le coulissement dudit bras. Ainsi, le réglage de ladite distance de positionnement est effectué par un positionnement adéquat de ladite butée sur ledit bras coulissant, de manière à obtenir le contact d'arrêt entre la butée et le support, lorsque le bras portant l'objet arrive dans la position prescrite souhaitée. Avantageusement, ledit bras comporte une partie cylindrique creuse, et ladite butée est solidaire d'un écrou monté sur une vis logée, coaxialement, à l'intérieur de ladite partie cylindrique creuse, ladite butée faisant saillie à l'extérieur de ladite partie cylindrique creuse, à travers une fente, empêchant la rotation dudit écrou lorsque la vis est entraînée en rotation. Par conséquent, la rotation de ladite vis provoque un mouvement longitudinal de l'écrou et donc de la butée, le long de ladite partie cylindrique, et permet, ainsi, d'amener ladite butée dans la position prescrite pour la mise en oeuvre de l'invention. De préférence, ladite vis est entraînée en rotation par l'intermédiaire d'un moteur, par exemple un moteur électrique, monté sur ledit bras entre ladite partie cylindrique et une partie externe dudit bras portant ledit objet. Selon un mode de réalisation préférentiel, ladite partie externe portant ledit objet est réalisée sous forme de fourche à double bras, ledit objet pouvant pivoter autour d'un axe reliant les deux bras de ladite fourche. De façon avantageuse, ledit support est constitué d'une base reliée à ladite structure fixe et d'un ensemble mobile susceptible de se déplacer par rapport à ladite base, ledit ensemble mobile coopérant avec ladite butée, de manière à amortir le choc de fin de course du bras coulissant, lors de la mise à l'arrêt en position sortie. Par conséquent, le dispositif conforme à l'invention permet non seulement un positionnement de l'objet, variable et réglable au dernier moment, mais il permet également de freiner le coulissement du bras en fin de course, pour amener ledit objet, à vitesse réduite, dans sa position finale, et éviter, ainsi, un choc brusque à l'arrêt qui pourrait provoquer des détériorations, en particulier si l'objet comportait des éléments fragiles. De préférence, ladite base et ledit ensemble mobile sont ménagés de manière à former deux chambres séparées par une cloison interne, solidaire dudit ensemble mobile et munie d'au moins une ouverture traversante, la chambre, dont le volume diminue lors du déplacement de ladite cloison interne engendré par le mouvement de l'ensemble mobile lors du coulissement du bras, étant remplie d'un fluide. Ainsi, l'amortissement de fin de course est obtenu grâce à cette cloison interne mobile qui comprime le fluide présent dans l'une des chambres, ce qui entraîne le passage de ce fluide dans l'autre chambre, à travers l'ouverture traversante. Comme le passage du fluide à travers cette ouverture traversante se fait de façon progressive, le déplacement de la cloison et donc la course de l'arbre sont freinés. Par ailleurs, le dispositif conforme à l'invention comporte au moins un organe de verrouillage élastique bloquant ladite butée en position sortie, ce qui permet de rendre cette position sortie très stable, de sorte que l'objet reste immobile par rapport à la structure dans sa position finale. De façon avantageuse, ledit support est agencé sur ladite structure de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe transversal audit bras, ce qui permet de bien mettre en évidence que le dispositif conforme à l'invention peut être intégré à un système de positionnement multidirectionnel, dans lequel un déplacement longitudinal peut être obtenu par ledit bras coulissant et un déplacement angulaire par le pivotement du dispositif autour dudit axe transversal et/ou le pivotement de l'objet sur le bras. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue schématique du dispositif conforme à l'invention, en position rentrée. La figure 2 est une vue semblable à celle de la figure 1, après le réglage de la butée. La figure 3 est une vue semblable à celle de la figure 2, illustrant le déplacement du bras coulissant. La figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 3, en position sortie. La figure 5 montre, partiellement et en plan, un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention, partiellement en coupe. La figure 6 est une vue partiellement en coupe du dispositif conforme à l'invention, selon la ligne VI-VI de la figure 5. Le dispositif 1, conforme à l'invention et représenté schématiquement sur les figures 1 à 4, est destiné à mettre en position un objet 2 par rapport à une structure fixe 3 représentée partiellement sur ces figures. A cet effet, ledit dispositif 1 comporte - un support 4 agencé sur ladite structure 3 de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe 5 - un bras coulissant 6 symétrique, d'axe X-X, susceptible de se déplacer par rapport à ladite structure 4, par coulis sement le long dudit axe X-X, et portant ledit objet 2 qui est agencé de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe 7 ; et - un moyen élastique 8 assurant le déplacement dudit bras coulissant 6. Ledit moyen élastique est constitué d'un ressort 8 disposé entre un bord 9 dudit support 4 et un raccord 10 fixé sur ledit bras coulissant 6. Sur la figure 1, ledit bras coulissant 6 est en position rentrée, pour laquelle le ressort 8 est comprimé. Cet état de compression est maintenu à l'aide d'un organe de retenue il rendant ledit raccord 10, et donc ledit bras coulissant 6, solidaires dudit support 4. Bien entendu, d'autres moyens, par exemple une barre de torsion, peuvent être utilisés pour engendrer le déplacement axial du bras coulissant 6. Pour mettre en position l'objet 2 par rapport à la structure 3, c'est-à-dire pour l'amener dans la position représentée en traits interrompus sur les figures 1 à 3, on effectue un déplacement longitudinal le long de l'axe X-X. Bien que cette caractéristique n'entre pas directement dans le cadre de la présente invention, on remarquera qu'en plus dudit déplacement longitudinal, on peut également effectuer un déplacement angulaire, par pivotement du dispositif 1 autour de l'axe 5 et/ou par pivotement de l'objet 2 autour de l'axe 7. Les moyens pour effectuer un tel déplacement angulaire sont connus et ne sont pas représentés sur le dessin. On se limitera donc dans la présente description au déplacement longitudinal le long de l'axe X-X. Le dispositif 1 conforme à l'invention permet d'effectuer un positionnement variable et réglable au dernier moment. A cet effet, ledit dispositif 1 comporte un système de réglage 12 muni d'un moteur 13, par exemple un moteur électrique, susceptible d'entraîner en rotation une vis 14. Ledit moteur 13 est directement monté sur ledit bras coulissant 6 entre, d'une part, une extrémité 15 d'une partie cylindrique creuse 16 d'axe X-X, agencée à l'intérieur dudit support 4, l'autre extrémité 17 de cette partie cylindrique 16 portant ledit raccord 10 et, d'autre part, une extrémité 18 d'une partie externe 19 du bras coulissant 6, l'autre extrémité 20 de cette partie externe 19 portant l'objet 2. Ladite vis 14 est logée coaxialement à l'intérieur de ladite partie cylindrique creuse 16. Elle porte un écrou 21 muni, radialement à l'extérieur, de pièces rapportées 22 destinées à former des butées, comme on le verra ci-après, et faisant saillie à l'extérieur de ladite partie cylindrique 16 à travers des fentes longitudinales 25 pratiquées dans cette dernière. En raison de ces fentes longitudinales 25 qui bloquent en rotation les pièces rapportées 22, l'écrou 21 ne peut pas tourner et se déplace le long de l'axe X-X, lorsque la vis 14 est entraînée en rotation par le moteur 13. Par conséquent, la position de ces butées 22, le long de l'axe X-X, est réglée par la rotation de la vis 14 entraînée par le moteur 13. Initialement, le bras coulissant 6 se trouve dans la position rentrée représentée sur la figure 1. Pour amener l'objet 2 dans sa position finale prescrite représentée en traits interrompus sur la figure 1, il est nécessaire de déplacer ledit bras 6 d'une distance de positionnement D. Dans ce but, on règle tout d'abord les butées 22, en amenant l'écrou 21, à l'aide du moteur 13 et de la vis 14, dans la position qui est représentée sur la figure 2 et qui dépend de ladite distance de positionnement D, comme on le verra ci-après. Ensuite, on libère le ressort précontraint 8 en actionnant l'organe de retenue 11 qui désolidarise le raccord 10 du support 4. Ledit ressort 8 se détend et pousse le raccord 10, et donc le bras coulissant 6, le long de l'axe X-X, dans le sens de la flèche A. Ledit support 4 comporte une base 23 reliée à la structure 3 et un ensemble mobile 24 susceptible de se déplacer par rapport à ladite base 23. La base 23 et l'ensemble mobile 24 sont ménagés de manière à former deux chambres 26 et 27 séparées par une cloison interne 28 qui est munie d'ouvertures traversantes 29 et qui est solidaire dudit ensemble mobile 24. Le déplacement dudit ensemble mobile 24 par rapport à ladite base 23 provoque le déplacement, dans le même sens, de la cloison 28 qui entraîne une modification du volume respectif desdites chambres 26 et 27. La chambre 26 située en aval dans le sens de la flèche A est, en outre, remplie d'un fluide. Par ailleurs, des organes de verrouillage élastiques 31 sont fixés, par l'une 32 de leurs extrémités, à l'intérieur de ladite base 23, lesdits organes de verrouillage 31 étant répartis radialement autour dudit bras coulissant 6, en regard des fentes longitudinales 25 guidant lesdites butées 22. De plus, chacun desdits organes de verrouillage 31 est incliné par rapport à l'axe X-X, de sorte que son extrémité libre 33 se trouve près de la périphérie externe de ladite partie cylindrique 16. Lors du coulissement du bras 6, lorsque ce dernier arrive dans la position représentée sur la figure 3, les butées 22 repoussent les organes de verrouillage 31 et viennent au contact d'un bord 35 de l'ensemble mobile 24. Ledit ensemble mobile 24 est alors entraîné en déplacement longitudinal dans le sens de la flèche A, ce qui provoque le déplacement dans le même sens de la cloison 28 qui comprime ainsi le fluide présent dans la chambre 26. Cette compression provoque une augmentation de la pression dans ladite chambre 26 entraînant une évacuation du fluide, à travers les ouvertures traversantes 29, vers la chambre 27. Comme le passage du fluide à travers lesdites ouvertures traversantes 29 est progressif, le mouvement axial de l'ensemble formé dudit bras coulissant 6 et de l'ensemble mobile 24 est freiné. Le mouvement de cet ensemble est définitivement arrêté lorsque la cloison 28 vient au contact d'un bord 36 de la base 23, tel que représenté sur la figure 4. La position de l'écrou 21 sur le bras coulissant 6 a été réglée, tel que représenté sur la figure 2, de sorte que, dans la position d'arrêt de la figure 4, l'objet 2 se trouve dans la position finale recherchée (représentée en traits interrompus sur les figures 1 à 3). De plus, dans cette situation de la figure 4, les organes de verrouillage 31 libérés par les butées 22 retrouvent leur position initiale des figures 1 et 2 et verrouillent ainsi l'écrou 21, les butées 22 étant bloquées entre les extrémités libres 33 desdits organes de verrouillage 31 et le bord 35 de l'ensemble mobile 24. Cette position est, par conséquent, une position stable immobilisant complètement l'objet 2. Ainsi, grâce à l'invention, on obtient en particulier les avantages suivants - un réglage précis du déplacement axial du bras coulissant 6, permettant un positionnement exact de l'objet 2 - un amortissement en fin de course du bras coulissant 6, évitant les détériorations qu'aurait pu engendrer un arrêt trop brusque ; et - un verrouillage efficace, garantissant une position finale stable. Un exemple de réalisation du dispositif 1 conforme à l'invention est représenté sur les figures 5 et 6. On notera que, sur ces figures, on n'a pas représenté les moyens connus pour déplacer le bras coulissant 6. Dans cet exemple de réalisation, la partie externe 19 du bras coulissant 6 est réalisée en forme de fourche à deux bras 39 et 40 symétriques par rapport à l'axe X-X, tel que visible sur la figure 5. L'objet 2 est agencé entre lesdits bras 39 et 40, respectivement par l'intermédiaire de vis 41 et 42 d'axe commun 7, ledit objet 2 pouvant pivoter autour dudit axe 7. En outre, la base 23 est agencée, de façon pivotante, sur la structure 3 par l'intermédiaire de deux vis 43 et 44 symétriques par rapport à l'axe X-X et d'axe commun 5, lesdits axes X-X et 5 étant orthogonaux. On remarquera que, dans cet exemple de réalisation, les axes de pivotement 5 et 7 sont parallèles. Toutefois, dans un autre mode de réalisation non représenté, ils peuvent par exemple être orthogonaux. Par ailleurs, dans l'exemple de réalisation représenté, l'écrou 21 porte une seule butée 22 bloquée en rotation par la fente 25, tel que visible sur la figure 6. A son extrémité opposée au moteur 13, la vis 14 est montée, de façon à pouvoir tourner, dans une came 48 fixée sur la partie cylindrique 16 et elle y est maintenue par un écrou 47. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) pour le positionnement d'un objet (2) par rapport à une structure fixe (3), comportant - un support (4) agencé sur ladite structure fixe (3) ; - un bras coulissant (6), portant ledit objet (2) à mettre en position, susceptible de se déplacer par coulissement, par rapport audit support (4), d'une position rentrée stable vers une position sortie stable, dans laquelle l'objet est amené dans sa position finale, lesdites positions rentrée et sortie étant séparées d'une distance de positionnement (D) ; et - un moyen élastique (8) assurant le déplacement dudit bras coulissant (6) caractérisé en ce qu'il comporte un système de réglage (12) monté sur ledit bras coulissant (6) et susceptible de régler sur ledit bras coulissant (6), avant d'atteindre ladite position sortie, ladite distance de positionnement (D). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système de réglage (12) comporte au moins une butée (22), à position réglable, agencée sur ledit bras (6) et venant au contact dudit support (4) en position sortie, de manière à arrêter le coulissement dudit bras (6). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit bras (6) comporte une partie cylindrique creuse (16), et en ce que ladite butée (22) est solidaire d'un écrou (21) monté sur une vis (14) logée, coaxialement, à l'intérieur de ladite partie cylindrique creuse (16), ladite butée (22) faisant saillie à l'extérieur de ladite partie cylindrique creuse (16), à travers une fente (25) empêchant la rotation dudit écrou (21) lorsque la vis (14) est entraînée en rotation. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite vis (14) est entraînée en rotation par l'intermédiaire d'un moteur (13), monté sur ledit bras (6) entre ladite partie cylindrique (16) et une partie externe (19) dudit bras (6) portant ledit objet (2). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moteur (13) est électrique. 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que ladite partie externe (19) portant ledit objet (2) est réalisée sous forme de fourche à double bras (39,40), ledit objet pouvant pivoter autour d'un axe (7) reliant les deux bras (39,40) de ladite fourche. 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ledit support (4) est constitué d'une base (23) reliée à ladite structure fixe (3) et d'un ensemble mobile (24) susceptible de se déplacer par rapport à ladite base (23), ledit ensemble mobile (24) coopérant avec ladite butée (22), de manière à amortir le choc de fin de course du bras coulissant (6), lors de la mise à l'arrêt en position sortie. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite base (23) et ledit ensemble mobile (24) sont ménagés de manière à former deux chambres (26,27) séparées par une cloison interne (28), solidaire dudit ensemble mobile (24) et munie d'au moins une ouverture traversante (29), la chambre (26), dont le volume diminue lors du déplacement de ladite cloison interne (28) engendré par le mouvement de l'ensemble mobile (24) lors du coulissement du bras (6), étant remplie d'un fluide. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe de verrouillage élastique (31) bloquant ladite butée (22) en position sortie. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit support (4) est agencé sur ladite structure (3) de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe (5) transversal audit bras (6).