Brevet FR2726054A1 — publié le 19960426

DISPOSITIF DE BLOCAGE La présente invention concerne un appareil pour bloquer de manière réversible un premier élément sur un second élément, le premier élément étant couplé au second élément de manière à décrire un mouvement limité par rapport à celui-ci lorsqu'il est débloqué. Dans de nombreux domaines techniques il est nécessaire de pouvoir bloquer un premier élément, qui est normalement mobile par rapport à un second élément, sur le second élément de manière à réduire à un minimum absolu un mouvement relatif des deux éléments, mouvement dû par exemple à des vibrations. Un domaine de ce type est celui des dispositifs d'affichage à lecture tête haute qui sont utilisés couramment dans les avions militaires et dans les avions civils pour faire parvenir des informations directement dans le champ de vision du pilote sans distraire le pilote de la vue extérieure. En général, les dispositifs d'affichage à lecture tête haute comprennent un panneau ou écran qui comprend une plaque transparente en verre ou en matière plastique sur laquelle les informations nécessaires concernant l'avion sont projetées ou transmises d'une autre manière. I1 est nécessaire de pouvoir déplacer le panneau hors de sa position normale de fonctionnement pour l'amener dans une position repliée ou de rangement car il n'est utilisé que pendant les phases critiques du vol. Cependant, il est important que, lorsque le panneau occupe sa position normale, c'est à dire dans la ligne de vision du pilote, il soit bloqué par rapport au poste de pilotage de manière que sa liberté de mouvement soit très limitée. On comprendra que ceci constitue un problème technique important du fait du niveau élevé de vibrations qui peut exister lorsqu'un avion se déplace à grande vitesse et du fait du très faible niveau de tolérance du système de projection d'informations vis à vis des mouvements du panneau, souvent de l'ordre de quelques micromètres seulement. Ainsi, la présente invention a pour but de proposer un appareil pour bloquer de manière réversible un premier élément sur un second élément, dans lequel le premier élément est couplé au second élément pour décrire un mouvement limité par rapport à celui-ci lorsqu'il est débloqué. La présente invention a aussi pour but de proposer un appareil de blocage de ce type qui puisse être activé aisément et rapidement pour bloquer et débloquer les deux éléments. Selon la présente invention, il est proposé un appareil pour bloquer de manière réversible un premier élément sur un second élément, dans lequel le premier élément est couplé au second élément pour décrire un mouvement limité par rapport à celui-ci lorsqu'il est débloqué, qui comprend: une fente formée dans le premier élément et ayant des première et seconde surfaces de butée écartées l'une de l'autre dans la direction dudit mouvement, une partie formant talon d'une pièce avec ou fixée rigidement au second élément et qui fait saillie du second élément dans la fente et qui comporte des troisième et quatrième surfaces de butée écartées l'une de l'autre dans la direction dudit mouvement, ladite troisième surface de butée étant agencée pour venir en contact avec ladite première surface de butée pour limiter un mouvement relatif dans une première direction lorsque l'appareil est débloqué, et un coin de blocage monté dans le second élément et mobile entre une première position de déblocage dans laquelle le coin est situé à l'extérieur de la fente et une seconde position de blocage dans laquelle le coin fait saillie dans la fente pour que lesdites seconde et quatrième surfaces de butée viennent en contact lorsque lesdites première et troisième surfaces de butée sont en contact mutuel pour empêcher un mouvement relatif des premier et second éléments. Dans un mode de réalisation de la présente invention, ledit mouvement relatif des premier et second éléments est un mouvement de rotation et la fente s'étend autour d'une région circonférentielle d'une partie formant arbre sensiblement cylindrique du premier élément, l'axe de ladite partie cylindrique coincidant avec l'axe de rotation, de telle manière que les première et seconde surfaces de butée de la fente sont écartées l'une de l'autre suivant la circonférence. Dans ce cas, le coin de blocage est mobile dans une direction sensiblement radiale par rapport à l'axe de rotation. De préférence, la fente a une première largeur sur une première partie de sa longueur et une seconde largeur plus petite sur une seconde partie de sa longueur, la seconde surface de butée étant située à l'interface entre lesdites première et seconde parties de la fente et ladite partie formant talon ayant une largeur qui est inférieure à la seconde largeur, étroite, de la fente. La seconde surface de butée peut comprendre deux surfaces disposées des deux côtés de la fente et, éventuellement, une surface qui fait saillie vers le haut depuis le fond de la fente. De préférence, le coin de blocage comprend deux surfaces de butée sensiblement planes pour que les seconde et quatrième surfaces de butée viennent en contact, ces surfaces convergeant l'une et l'autre en direction de l'extrémité du coin, de sorte que le coin a une extrémité sensiblement en forme de V. La partie terminale du coin peut être plate. Les deux surfaces de butée peuvent converger sous un demi-angle compris entre 100 et 160. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le mouvement relatif des premier et second éléments est linéaire et la fente s'étend linéairement le long du premier élément dans la direction du mouvement. Dans un mode de réalisation de la présente invention que l'on préfère, le second élément comprend un bras allongé muni aux deux extrémités de dispositifs de fixation rotatifs et un appareil de blocage pour chacun de ces dispositifs de fixation. De préférence, les coins de blocage des deux appareils de blocage sont agencés pour être actionnés par un seul dispositif d'activation. Par exemple, les deux coins de blocage peuvent être agencés pour être situés le long d'un axe commun qui passe sensiblement par le centre du bras, un mouvement des coins de blocage en direction du centre des bras entraînant le déblocage des appareils de blocage respectifs. Le mouvement de va-et-vient des coins de blocage dans le bras peut être obtenu par couplage d'un bouton rotatif au bras et par des moyens transformant un mouvement rotatif en un mouvement linéaire. Ces moyens peuvent comprendre une roue couplée au bouton pour tourner avec lui, par exemple au moyen d'un câble ou d'une bande, et couplée aux deux coins de blocage par des organes de liaison respectifs. Dans le mode de réalisation que l'on préfère, le premier élément porte un organe optique de sorte que l'organe optique peut tourner par rapport au second élément et le second élément comprend un bras allongé à une extrémité duquel est situé l'organe optique, l'autre extrémité du bras étant montée pour une rotation limitée autour d'un second axe de rotation sensiblement parallèle au premier axe de rotation et pouvant être empêché de tourner par une seconde fente, une seconde partie formant talon et un second coin. Dans ce mode de réalisation, l'organe optique peut être sous forme d'un panneau d'un dispositif d'affichage à lecture tête haute utilisable dans un avion. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante qui se réfère aux dessins annexés, dans lesquels: la figure l est une vue de face d'un dispositif d'affichage à lecture tête haute, la figure 2 est une vue en coupe, suivant la ligne A-A de la figure 1, du dispositif d'affichage à lecture tête haute de la figure l, les figures 3A et 3B représentent en détail un mécanisme à charnière blocable inférieur du dispositif d'affichage de la figure l, la figure 4 représente une roue de blocage du mécanisme de la figure 3, les figures 5A et 5B représentent un mécanisme d'actionnement pour actionner les mécanismes à charnières blocables des figures l à 4, et les figures 6 et 7 représentent de manière plus détaillée le mécanisme d'actionnement des figures 5A et 5B qui comprend des moyens de sollicitation à ressorts. Les figures l et 2 représentent un dispositif d'affichage à lecture tête haute utilisable dans un avion et qui comprend un panneau ou écran transparent 2 en verre ou en matière plastique sur lequel peuvent être projetées, d'une manière connue, des informations concernant l'avion. Le panneau 2 est fixé rigidement à un support 2A monté à rotation à une extrémité d'un bras 3 qui, à l'autre extrémité, est monté dans une unité 4 qui est fixée au plafond du poste de pilotage de l'avion. Dans sa position d'utilisation (ou position déployée) représentée sur la figure 2, le panneau 2 est situé dans la ligne de vision du pilote et le bras 3 est orienté sous un certain angle par rapport à la verticale de sorte qu'il n'interfère pas avec le champ de vision du pilote, aussi bien vers l'avant que sur les côtés. Du fait de cet agencement, le centre de gravité du dispositif d'affichage à lecture tête haute n'est pas situé sous l'unité 4 ce qui peut donner naissance à des vibrations sensibles du panneau 2 si les différents constituants du dispositif d'affichage ne sont pas fixés de manière extrêmement serrée.Cependant, une autre condition imposée au dispositif d'affichage est qu'il puisse être replié de manière à ne pas interférer avec la ligne de vision du pilote ou avec les mouvements de la tête du pilote. Pour replier le dispositif d'affichage, le support 2A est amené à tourner au moyen d'un bouton moleté 29 en sens inverse des aiguilles d'une montre (figure 2) tandis que le bras 3 est amené simultanément à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. Lorsque cette opération est accomplie, le panneau 2 est plié contre le bras 3 et ces deux éléments sont rangés contre le plafond du poste de pilotage. Pour permettre un mouvement sélectif du dispositif d'affichage entre sa position d'utilisation et sa position de rangement, et pour maintenir le panneau 2 dans sa position de fonctionnement avec une grande répétabilité, les fixations rotatives aux extrémités du bras 3 sont concrétisées par des mécanismes à charnières blocables semblables. Dans un souci de brièveté, seul un mécanisme 5 sera décrit en détail en référence aux figures 3 et 4. Le mécanisme à charnière 5 couple la partie inférieure du bras 3 au support 2A du panneau. Le support 2A comporte une bague de fixation 6 qui fait saillie latéralement et qui présente une surface interne ou perçage 12 qui reçoit à rotation un arbre tronqué 14 fixé au bras 3 et qui s'étend le long de l'axe de rotation 11. La surface externe de la bague 6 est profilée de manière à jouer le rôle de roue de blocage en étant munie d'une fente 7 qui s'étend suivant la circonférence sur un angle d'environ 2700.Comme le montre la figure 4, la fente a une première largeur axiale sur la majeure partie 8 de sa longueur et une seconde largeur axiale plus grande sur l'autre partie 9 de sa longueur, la fente étant de préférence plus profonde sur la partie 9 que sur la partie 8 de sa longueur de sorte qu'il existe une surface de butée 10 en forme de U à l'interface entre la partie étroite et la partie large. Cette surface de butée 10 est située dans un plan qui peut être radial par rapport à l'axe 11 sans que ceci soit obligatoire. L'extrémité inférieure du bras 3 qui est couplée à la bague 6 comprend un évidement circulaire 13 au centre duquel est situé l'arbre tronqué 14 qui s'étend parallèlement à l'axe de l'évidement. Une fente de positionnement 15 s'étend depuis l'évidement circulaire 13 sur une courte distance dans le bras 3, de préférence parallèlement à l'axe longitudinal du bras, et reçoit un élément 16 ayant un talon en saillie 17 de sorte que, lorsque cet élément 16 est fixé dans la fente 15 au moyen de vis, d'un adhésif ou par ajustement fretté, le talon 17 fait saillie sur une courte distance dans la fente 7 de la roue de blocage 6. Le talon 17 a une section droite rectangulaire et une largeur axiale (par rapport à l'axe de rotation 11) telle que, lorsque la bague 6 est amenée à tourner autour de l'arbre 14, le talon 17 peut passer librement sur toute la longueur de la fente 7.Lorsque la bague 6 est amenée à tourner totalement dans le sens des aiguilles d'une montre (figure 3), la surface terminale 18 de la fente 7 vient en contact avec la surface latérale opposée 19 du talon, ce qui empêche la bague de tourner encore dans le sens des aiguilles d'une montre. Dans cette position extrême, il existe un espace entre la surface de butée 10 en forme de U de la fente et la surface latérale opposée 27 du talon. Le bras 3 est muni d'un second évidement 20 longitudinal qui s'étend depuis l'évidement circulaire 13 jusque dans une position centrale du bras. Cet évidement 20 reçoit un élément de blocage 21 monté coulissant qui comprend un corps allongé 22 et un partie terminale 23 en forme de flèche ou de coin. La partie terminale 23 en forme de coin est sensiblement en forme de v et va en se rétrécissant en direction de son extrêmité libre avec un demi-angle compris entre 100 et 160. La partie terminale 23 est de section droite rectangulaire de manière à former deux surfaces latérales 24, 25 planes opposées. L'extrémité 26 de la partie terminale est sensiblement plate. Lorsque 1élément de blocage 21 est forcé vers le bas (par des moyens qui seront décrits ci-dessous), la partie terminale en forme de coin 23 est poussée dans l'espace formé dans la fente 7 de la roue de blocage entre la surface de butée en forme de U 10 et la surface latérale 27 du talon, et la largeur transversale de la partie en coin 23 est telle que les surfaces latérales convergentes du coin de blocage viennent en contact avec le talon 17 et avec la surface de butée 10. Les surfaces 10 et 18 de la fente 7 forment entre elles un angle de 250 et, de préférence, leurs prolongements se rencontrent en un point situé entre le fond de la fente 7 et l'axe 11. L'axe de déplacement de l'élément de blocage 21 est radial par rapport à l'axe 11 et les surfaces latérales convergentes 24, 25 du coin 23 sont de préférence situées sous un angle de f 12,50 par rapport à l'axe de déplacement. Les surfaces latérales 19 et 27 du talon 17 sont planes et parallèles. Avec cet agencement, le coin 23 ne rencontre pas le fond de la fente avant que les surfaces de butée de la fente et du talon viennent en contact, en empêchant une insertion plus prononcée du coin. A condition que le coin 23 soit maintenu dans cette position par une force dirigée vers le bas appropriée, la roue de blocage 6 n'est pas libre de tourner ou de vibrer par rapport au bras 3 et, de plus, le dispositif peut être amené de manière répétée et avec précision dans la même position d'utilisation, indépendamment du fait que l'élément de blocage 21 soit logé à ajustement serré dans l'évidement 20. Lorsque le coin de blocage 23 est suffisamment déplacé vers le haut pour dégager la fente 7 de la roue de blocage, la bague 6 peut tourner librement, le talon 17 passant le long de la fente, jusqu'à ce que la face extrême opposée (qui n'apparaît pas sur les figures 3 et 4) de la fente se rapproche de la surface latérale 27 du talon. Dans cette position, la fente 7 peut de nouveau s'élargir en une encoche capable de recevoir le coin 23 seul pour maintenir le dispositif dans sa position de rangement. I1 n'est pas nécessaire de pouvoir bloquer la roue de blocage 6 dans la position de rangement avec le même degré de serrage que dans la position déployée car, lorsque le panneau est rangé, un haut degré de stabilité n'est pas nécessaire.De ce fait, le panneau 2 peut être maintenu dans cette position à l'aide du coin 23 seul ou par frottement ou encore par couplage, entre le bras 3 et le support 2A, d'un ressort de torsion cylindrique qui a pour effet de faire tourner le panneau pour l'amener dans la position de rangement lorsque le mécanisme de blocage est débloqué. Le mécanisme à charnière blocable qui est prévu entre l'extrémité supérieure du bras 3 et l'unité de fixation 4 au poste de pilotage est sensiblement le même que le mécanisme prévu à l'extrémité inférieure qui vient d'être décrit. Toutefois, il est agencé pour permettre une rotation du bras 3, par rapport à l'unité de fixation 4, dans le sens des aiguilles d'une montre depuis la position déployée (à l'aide du coin de blocage) jusque dans la position de rangement. Le coin de blocage du mécanisme de blocage supérieur s'étend lui aussi le long d'un évidement axial dans le bras jusqu'au centre du bras. Les figures 5A et 5B représentent un mécanisme d'entraînement à câble pour actionner simultanément les mécanismes de blocage supérieur et inférieur. A leur extrémité interne, les éléments de blocage 21 sont couplés à l'aide de bielles respectives 32 à une roue 28 montée au centre. Le bouton moleté 29 actionne un câble (ou bande) 30 qui passe dans une gorge entourant la roue centrale 28. Ainsi, une rotation du bouton 29 dans le sens des aiguilles d'une montre amène les éléments de blocage 21 à se déplacer d'une position d'extension (figure 5A), dans laquelle les mécanismes de blocage respectifs sont bloqués, dans une position de retrait (figure 5B) dans laquelle les mécanismes de blocage respectifs sont débloqués. On voit sur les figures 6 et 7 que chaque élément de blocage 21 comprend deux parties emboîtées de manière téléscopique, une première partie 31 étant couplée à la roue centrale 28 par les bielles 32 tandis que la seconde partie 33 est montée coulissante dans la première partie 31 pour décrire un mouvement linéaire entre des première et seconde positions, et un ressort cylindrique 34, prévu autour de la surface de la seconde partie 33, s'étendant entre un premier arrêt situé sur la seconde partie et un second arrêt situé sur la première partie. Lorsque le bouton moleté 29 est amené à tourner dans la position de blocage, le ressort cylindrique 34 force l'extrémité du coin de blocage 23 à pénétrer dans la fente 7 prévue sur la roue de blocage 6 correspondante pour maintenir le panneau 2 dans une position bloquée de manière rigide. I1 est possible d'apporter diverses modifications au mode de réalisation décrit ci-dessus. Par exemple, si l'angle de rotation du panneau qui est nécessaire est relativement petit, la fente 7 prévue sur la bague 6 peut comprendre seulement la partie élargie 9, c'est à dire que, dans ce cas, la fente n'a qu'une seule largeur axiale sur toute sa longueur. Dans ce mode de réalisation, lorsque le coin de blocage est retiré de la fente, la bague 6 tourne sur une courte distance jusqu'à ce que le coin vienne en contact avec l'extrémité de la fente. I1 est possible aussi, grâce à l'invention, de bloquer ensemble des éléments qui sont agencés pour se déplacer linéairement (ou suivant une autre trajectoire quelconque, par exemple arquée) l'un par rapport à l'autre. REVENDICATIONS 1. Appareil pour bloquer de manière réversible un premier élément sur un second élément dans lequel le premier élément est couplé au second élément pour décrire un mouvement limité par rapport à celui-ci lorsqu'il est débloqué, caractérisé en ce qu'il comprend une fente (7) formée dans le premier élément (6) et ayant des première et seconde surfaces de butée (18, 10) écartées l'une de l'autre dans la direction dudit mouvement, une partie formant talon (17) d'une pièce avec ou fixée rigidement au second élément (3), qui fait saillie du second élément dans la fente et qui comporte des troisième et quatrième surfaces de butée (19, 27) écartées l'une de l'autre dans la direction dudit mouvement, ladite troisième surface de butée (19) étant agencée pour venir en contact avec ladite première surface de butée (18) pour limiter un mouvement relatif dans une première direction lorsque l'appareil est débloqué, et un coin de blocage (23) monté dans le second élément et mobile entre une première position de déblocage dans laquelle le coin est situé à l'extérieur de la fente et une seconde position de blocage dans laquelle le coin fait saillie dans la fente pour que lesdites seconde et quatrième surfaces de butée viennent en contact lorsque lesdites première et troisième surfaces de butée sont en contact mutuel pour empêcher un mouvement relatif des premier et second éléments. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fente (7) a une première largeur sur une première partie (9) de sa longueur et une seconde largeur plus petite sur une seconde partie (8) de sa longueur, la seconde surface de butée (10) étant située à l'interface entre lesdites première et seconde partie de la fente et ladite partie formant talon ayant une largeur qui est inférieure à la seconde largeur étroite de la fente. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le coin de blocage est monté coulissant dans un évidement (20) formé dans le second élément, ledit évidement s'étendant perpendiculairement à ladite fente. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit mouvement relatif des premier et second éléments est un mouvement de rotation et la fente s'étend autour d'une région circonférentielle d'une partie formant arbre sensiblement cylindrique du premier élément, l'axe de ladite partie cylindrique coincidant avec l'axe de rotation. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un organe optique (2) est couplé au premier élément pour permettre à l'organe optique de tourner par rapport au second élément et le second élément comprend un bras allongé à une extrémité duquel est situé l'organe optique, l'autre extrémité du bras étant montée pour une rotation limitée autour d'un second axe de rotation sensiblement parallèle au premier axe de rotation et pouvant être empêchée de tourner par une seconde fente, une seconde partie formant talon et un second coin. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux coins de blocage sont agencés pour être actionnés par un seul dispositif d'activation.