Brevet FR2771460A1 — publié le 19990528

ARTICULATION BLOCABLE A ROTULE La présente invention concerne une articulation blocable à rotule pour assurer une fixation orientable selon les trois axes, d'un dispositif sur un socle. II est souvent nécessaire, pour des facilités de manipulation, de munir certains appareillages d'un socle orientable dans les trois directions. C'est le cas notamment, d'une tablette tactile équipant la cabine de pilotage à deux d'un avion. En effet, une telle tablette tactile est alors placée sur le pylône central séparant les deux pilotes pour être à la disposition de la main droite du pilote de gauche. Celui-ci bien qu'ayant réglé son siège longitudinalement, latéralement et en hauteur pour être à la bonne distance de la tablette tactile doit pouvoir, pour le confort de son bras et de sa main ainsi que pour une bonne manipulation, orienter et incliner la tablette tactile en fonction de sa morphologie de manière que ses doigts, lorsqu'ils viennent au contact de la tablette tactile, forment avec sa paume et son avant bras, un alignement parallèle à la direction longitudinale de la tablette tactile. La présente invention a pour but une fixation d'un dispositif sur un socle qui permette d'ajuster l'orientation du dispositif selon les trois axes d'une manière aisée. Elle a pour objet une articulation blocable à rotule comportant une tête sphérique se débattant dans une pièce à cavité sphérique formée de deux mâchoires, I'une supérieure, I'autre inférieure, qui sont attachées entre elles, d'un côté, par une articulation et, de l'autre, par un dispositif de serrage, et qui prennent appui entre le sommet et la base de la tête sphérique par l'intermédiaire d'au moins un joint souple. Avantageusement, les deux mâchoires de la pièce à cavité sphérique prennent appui entre le sommet et la base de la tête sphérique par l'intermédiaire de deux joints souples toriques l'un inférieur, I'autre supérieur, intercalés entre chaque mâchoire et la tête sphérique et disposés, le joint torique inférieur dans une gorge de la mâchoire inférieure de la pièce à cavité sphérique et le joint torique supérieure dans une gorge sommitale de la tête sphérique. Avantageusement, la tête sphérique est équipée à sa base d'une collerette de fixation à laquelle elle est reliée par une courte tige et le débattement de la pièce à cavité sphérique de l'articulation sur la tête sphérique de l'articulation est limité par la venue en butée de la mâchoire inférieure de la pièce à cavité sphérique sur la tige de la tête sphérique. Avantageusement, des moyens limitent le débattement à l'ouverture des mâchoires de la pièce à cavité sphérique pour éviter que les joints puissent s'échapper de leurs gorges. Avantageusement, le moyen de serrage des deux mâchoires de la pièce à cavité sphérique est une fermeture à grenouillère. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel - une figure 1 représente une tablette tactile fixée à un support au moyen d'une articulation blocable à rotule selon l'invention permettant d'ajuster son orientation selon les trois axes, et -une figure 2 représente en coupe l'articulation blocable à rotule selon l'invention assurant la fixation sur son support, de la tablette tactile représentée à la figure 1 La figure 1 représente une tablette tactile 1 montée sur un bâti support 2 par l'intermédiaire d'une articulation à rotule blocable orientable selon les trois axes. Cette tablette tactile 1 comporte sur sa face supérieure, une surface tactile 3 à effet capacitif permettant de suivre le déplacement d'un doigt avec un marqueur affiché sur un écran placé à proximité. La surface tactile 3 est disposée entre d'une part, un repose paume 4 et, d'autre part, dans le prolongement des doigts, une molette 5 et des touches de fonction 6. Latéralement, de part et d'autre de la surface tactile 1, la tablette tactile présente deux touches en creux 7 servant de validations pour une position précise du doigt sur la surface tactile 3 et jouant un rôle de préhension lors d'un ajustement de l'orientation de la tablette tactile 1. Pour qu'un opérateur puisse avoir bien en main la tablette tactile, il doit pouvoir pointer son doigt sur la surface tactile de la tablette en ayant sa paume appuyée sur le repose paume, sans avoir son poignet cassé, c'est-à-dire avec son avant-bras dans le prolongement de sa main. Cela impose un réglage précis de l'orientation de la tablette tactile dans les trois directions, qui est fonction de la morphologie de l'utilisateur assis à côté de la tablette tactile. Pour permettre un tel réglage, différent pour chaque utilisateur, on propose de monter la tablette tactile sur une articulation blocable à rotule. Cette articulation blocable à rotule est visible en coupe à la figure 2. Elle comporte principalement une tête sphérique 10 qui est fixée au bâti support 2 et qui se débat dans la cavité sphérique d'une pièce creuse en deux parties 11, 12 fixée à la base de la tablette tactile 1. La tête sphérique 10, qui est creuse pour des raisons de légèreté, se fixe au bâti support 2 par l'intermédiaire d'une courte tige 13 se terminant par une collerette de fixation 14 et donnant à sa section droite une forme en grand oméga n. La pièce creuse 11, 12 à cavité sphérique est constituée de deux mâchoires, I'une 11 supérieure, I'autre 12 inférieure, articulées entre elles par une charnière 15 et pourvues entre elles d'une fermeture à grenouillère 16 verrouillable et déverrouillable. Elle est fixée par la périphérie de sa mâchoire supérieure 71 sous la tablette tactile 1. La fermeture à grenouillère 16 verrouillable et déverrouillable des deux mâchoires 11 et 12 permet de bloquer ou non les mâchoires 1 1 et 12 sur la tête sphérique 10 de manière à immobiliser ou non l'articulation. Elle est complétée par un ressort de traction 17 qui exerce une force de serrage résiduelle entre les deux mâchoires 1 1 et 12 lorsque la fermeture à grenouillère 16 est ouverte pour assurer une faible immobilisation de l'articulation évitant à la tablette tactile de bouger sous l'action de son propre poids mais pouvant être forcée à la main. Le contact entre d'une part, les mâchoires supérieure et inférieure 1 1 et 12 de la pièce creuse à cavité sphérique, et d'autre part, la tête sphérique 10 est assuré par l'intermédiaire de deux joints toriques souples 18 et 19, par exemple en caoutchouc, qui reposent, I'un 18 dans une gorge 20 pratiquée dans la mâchoire inférieure 12 et l'autre 19 dans une gorge 21 pratiquée au sommet de la tête sphérique 10. Ces joints 18 et 19 jouent un rôle de rattrapage de jeux et d'amortisseur. Sans eux, il serait très difficile de serrer l'une sur l'autre les surfaces rigides des mâchoires 11, 12 et de la tête sphérique 10 car le contact serait mauvais et ponctuel. En outre, un montage rigide entre les mâchoires 11, 1 2 et la tête sphérique 10 provoquerait des surtensions importantes en vibrations et obligerait à serrer très fortement pour immobiliser l'articulation. Grâce à ces joints et à leur coefficient de frottement important on limite l'effort de l'utilisateur sur la fermeture à grenouillère 16 à environ 24,5 N au lieu de 147 N dans le cas d'un montage rigide. Etant donné que ces joints 18, 19 jouent un rôle d'amortisseur, leur dureté sera convenablement choisie Une vis 22 limite le débattement à l'ouverture des mâchoires 11, 1 2 de la pièce creuse à cavité sphérique pour éviter que les joints 18, 19 s'échappent de leur gorge 20, 21 lorsque la fermeture à grenouillère 1 6 est ouverte La rotation maximum de l'articulation dans les trois directions est limitée par la venue en butée de la mâchoire inférieure 1 2 de la pièce creuse à cavité sphérique sur la tige 13 reliant la tête sphérique 10 à sa collerette de fixation 14. Avantageusement, I'articulation blocable à rotule est fixée sous la tablette tactile de manière que la verticale, qui passe par le centre de gravité de la tablette tactile 1, passe également par le centre de la tête sphérique 10 afin que l'ensemble soit toujours au voisinage d'une position d'équilibre que la fermeture à grenouillère soit bloquée ou relâchée. Pour la mise en position confortable de la tablette tactile 1, I'utilisateur relâche la fermeture à grenouillère 16, prend la tablette tactile 1 dans sa main droite, la paume posée sur le repose paume 4, son index au centre de la surface tactile 3, le pouce et l'auriculaire dans les touches latérales en creux 7, adopte une position confortable sur son siège, oriente à sa convenance la tablette tactile 1 en forçant sur l'articulation puis verrouille la fermeture à genouillère 1 6. Au cours de la manoeuvre, le ressort de traction 17 assure un maintien provisoire de la tablette tactile dans la position choisie. Aucun outillage n'est nécessaire pour ce réglage de position. REVENDICATIONS 1 Articulation blocable à rotule caractérisée en ce qu'elle comporte une tête sphérique (10) se débattant dans une pièce à cavité sphérique (11, 12) formée de deux mâchoires, I'une (11) supérieure, I'autre (12) inférieure, qui sont attachées entre elles, d'un côté, par une articulation (15) et, de l'autre, par un dispositif de serrage (16), et qui prennent appui entre le sommet et la base de la tête sphérique (10) par l'intermédiaire d'au moins un joint souple (18, 19). 2. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte deux joints souples toriques, I'un inférieur (18), I'autre supérieur (19) intercalés entre sa tête sphérique (10) et les deux mâchoires (11, 12) de sa pièce à cavité sphérique et disposés, le joint torique inférieur (18) dans une gorge (20) de la mâchoire inférieure (12) et le joint torique supérieur (19) dans une gorge sommitale (21) de la tête sphérique (10). 3. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête sphérique (10) est équipée à sa base d'une collerette de fixation (14) à laquelle elle est reliée par une courte tige (13). 4. Articulation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le débattement de la pièce à cavité sphérique (11, 12) sur la tête sphérique (10) est limité par la venue en butée de la mâchoire inférieure (12) sur la tige (13) reliant la tête sphérique (10) à sa collerette de fixation (14). 5. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (22) pour limiter le débattement à l'ouverture des mâchoires (11, 12) de la pièce à cavité sphérique. 6. Articulation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les dits moyens pour limiter le débattement à l'ouverture des mâchoires (11, 12) de la pièce à cavité sphérique comportent une vis (22). 7. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif de serrage (16) est une fermeture à grenouillère. 8. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (17) pour rappeler à la fermeture les deux mâchoires (11, 12) de la pièce à cavité sphérique. 9. Articulation selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits moyens pour rappeler à la fermeture les deux mâchoires (11, 12) de la pièce à cavité sphérique comporte un ressort de traction (17). 10. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit joint souple (18, 19) est en caoutchouc. 11. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est utilisée pour la fixation d'une tablette tactile (1) sur un bâti (2).