Brevet FR2792175A1 — publié le 20001020

Casque muni d'un dispositif d'ajustage pour enceinte acoustique La présente invention a pour objet un casque muni d'un dispositif d'ajustage pour enceinte acoustique. Son domaine d'application est la protection des pilotes d'engins nécessitant des casques de protection ou d'insonorisation. Les engins peuvent être des chars, des hélicoptères, des avions, ou tout autre véhicule nécessitant le port d'un casque. Le but de l'invention est de permettre à un porteur d'un casque d'obtenir une qualité d'écoute optimum avec un confort et une protection maximum. Pour sa fonction, notamment dans le domaine aéronautique, un casque doit être correctement positionné sur la tête du pilote. En effet il existe des équipements qui, une fois fixés sur un casque, doivent avoir une position donnée et fixe par rapport aux yeux du pilote. Une fois ces équipements en place, il est rare que la position initialement prévue pour les enceintes corresponde à la morphologie de la tête du pilote. Cependant pour que ces enceintes fonctionnent correctement, il faut qu'elles soient correctement placées afin d'assurer une isolation phonique et une transmission correcte des communications. Pour assurer l'étanchéité sonore cette enceinte acoustique est donc munie d'un coussinet souple prévu pour se déformer en fonction de la forme réelle du crâne au niveau de l'oreille. Il reste à positionner les enceintes. Pour s'assurer que les enceintes sont à la bonne place, il existe des casques avec des enceintes fixes et avec un coussinet très large pour tolérer une grande dispersion de positions d'oreilles. Mais dans ce cas l'étanchéité est mal assurée car la morphologie des têtes est très variable. Pour la même raison le confort n'est pas garanti car la répartition de la pression de l'enceinte sur les crânes n'est pas homogène. D'autres casques possèdent des enceintes acoustiques dont la position et la pression sur la tête sont ajustables par la tension d'une sangle. Une fois le casque correctement positionné sur la tête du pilote, celuici, à l'aide de sa main va correctement positionner l'enceinte dans le casque avant de tendre la sangle. Lors de cette manoeuvre, le fait de passer la main entre la tête et le casque, ou le fait de tendre la sangle, risque de faire bouger le casque, donc de diminuer l'efficacité des dispositifs optiques éventuellement placés sur le casque, ceux-ci n'étant plus à la bonne place. De plus un tel dispositif d'ajustage n'est pas ajustable en cours de mission. En effet on voit mal le pilote retirer son masque respiratoire ou son masque à gaz pour correctement repositionner son enceinte acoustique. Un autre inconvénient de ce système est qu'il ne possède pas de mémorisation. La sangle servant aussi à assurer la pression du casque sur la tête, il faut la détendre pour enlever le casque. Or le fait de détendre cette sangle va faire bouger les enceintes. Il faut donc répéter l'opération d'ajustage à chaque fois que le pilote remet son casque sur sa tête. Cela est très contraignant surtout s'il faut décoller en urgence. En effet on ne peut pas se rendre compte immédiatement que l'enceinte est mal positionnée, les douleurs n'apparaîtront qu'au bout d'une vingtaine de minutes. L'invention résout ces problèmes en interposant un dispositif de réglage entre la coque du casque et l'enceinte acoustique dont la manceuvre et le blocage sont accessible par l'extérieur du casque et à volonté. Le dispositif prévoit une première possibilité de réglage grossier, afin de pallier les dispersions de positions d'oreilles les plus importantes, et un réglage fin accessible de l'extérieur. Ainsi si une douleur survient en cours de mission, le pilote peut changer la position de l'enceinte grâce au réglage fin, sans modifier la position de casque. Le réglage fin est de l'ordre du centimètre. L'invention a donc pour objet un casque comportant une enceinte acoustique et un dispositif d'ajustage de cette enceinte acoustique caractérisé en ce que: - le dispositif d'ajustage comporte une platine de diamètre Dp sur laquelle est fixée d'un coté l'enceinte, sur un autre coté une tige de diamètre Dt inférieur à Dp, la platine se trouve à l'intérieur du casque avec la tige dirigée vers l'extérieur et traversant le casque par un trou dont la plus grande dimension est inférieure à Dp et la plus petite supérieur à Dt, la tige comporte à l'extérieur du casque un dispositif de serrage qui permet de comprimer une paroi du casque entre la platine et le dispositif de serrage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: Figure 1: une illustration d'un casque selon l'invention et de son positionnement correct; Figure 2: une illustration d'un casque selon l'invention et du dispositif d'ajustage d'une enceinte acoustique; Figure 3: une illustration de détails du dispositif d'ajustage d'une enceinte acoustique; Figure 4: une autre illustration du dispositif d'ajustage et de l'enceinte acoustique. La figure 1 montre un casque 101 comportant une coque 102, un habillage antichoc 103, un écouteur 104, et un système optique 105. Le casque 101 comporte aussi un coussinet 106 dont le rôle est d'assurer l'étanchéité. Les moyens 103 et 106 contribuent au positionnement et au maintien du casque. Le casque 101 est correctement positionner lorsque des images 107 issus d'un dispositif de projection 108 sont correctement projetées dans un ceil 109 d'un porteur 110 du casque 101. La figure 1 montre aussi deux positions 111 et 112 d'oreilles possibles en fonction de la morphologie des porteurs. C'est en fonction de cette morphologie qu'il faut arrêter la position de l'écouteur 104. Le réglage représenté à la figure 1 correspond pour la position 111 de l'oreille, mais pas du tout à la position 112. Si les réglages représentés à la figure 1 étaient utilisés pour une oreille positionnée à la place 112, celle-ci serait écrasée, ce qui conduirait l'apparition de douleur au bout de quelques minutes. La figure 2 montre un casque 201 correctement positionné sur une tête 202 et maintenu en place par une jugulaire 203. Cette figure montre aussi que le casque 201 comporte une enceinte acoustique 204 munie, sur son pourtour intérieur, un bourrelet 205. L'enceinte 204 est fixée à une platine 206. La platine 206 est à l'intérieur du casque 201, et une tige 207 y est fixé sur la face opposée à l'enceinte 204. La tige 207 passe à travers un trou 210 de la paroi 209 du casque 201. A l'extérieur du casque la tige 207 comporte un dispositif 208 de serrage qui comprime la paroi 209 entre lui- même et la platine 206. Le dispositif 208 est donc accessible par l'extérieur du casque, et permet de régler la position de l'enceinte 204 dans les limites autorisées par le trou 210. Une fois desserré un dispositif 214 permet de déplacer une enceinte, non représentée mais existant dans le casque 201, dans une direction verticale 211, une direction horizontale 212 et autour d'un axe 213. De plus les parois du casque étant curvilignes, cela permet d'infléchir les directions 211 et 212, et donc de mieux répartir la pression de l'enceinte sur le crâne via un bourrelet. En effet les parois du casque étant prévues pour épouser la forme du crâne, les déplacements de l'enceinte se font suivant cette même forme. L'enceinte 204 a une forme qui lui permet de s'insérer à l'intérieur du casque tout en s'adaptant à la morphologie de l'oreille. L'enceinte 204 a une structure rigide ce qui entraîne, lors de chocs avec la paroi interne du casque, des bruits sourds qui parasitent l'écoutent. Pour éviter la création de ces bruits lors de ces chocs, on place un amortisseur 215 sur la face externe de l'enceinte 204 et en face de paroi 209 du casque. Dans la pratique cet amortisseur peut être un rond de tissu auto-adhésif. La figure 3 montre une platine 301 située à l'intérieur d'un casque dont une paroi 302 est matérialisée sur la figure. La platine 301 comporte, fixée en son centre, une tige 303. La tige 303 a un diamètre Dt inférieur au diamètre Dp de la platine 301. La platine 301 est décrite comme un disque, mais elle pourrait revêtir une autre forme, ovale par exemple. La tige 303 passe à travers un trou 304 pratiqué dans la paroi 302 du casque. La platine 301 ne peut pas passer à travers le trou 304. La tige 303 comporte à l'extérieur du casque un dispositif 305 de serrage. La paroi 302 du casque est compressée entre la platine 301 et le dispositif 305, ce qui maintient, une fois le dispositif de serrage serré, la platine 301, donc une enceinte 306 acoustique fixée à cette platine 301, en place. L'enceinte 306 représentée à la figure 3 a une forme standard, qui n'est pas celle de l'enceinte utilisée dans le casque selon l'invention. L'enceinte 306 n'est représentée que pour illustrer le dispositif de fixation de la platine 301 à l'enceinte 306. La tige 303 comporte une collerette 307. La distance qui sépare la platine 301 de la collerette 307 est supérieure à l'épaisseur de la paroi 302. Le diamètre de la collerette 307 est inférieur à la plus grande dimension du trou 304, mais supérieur au diamètre Dt de la tige 303. Cette collerette peut être obtenue lors de l'usinage de la tige 303 grâce à un tour numérique, ou par tout autre moyen industriel connu. La collerette 307 contient un méplat 308 qui peut être usiné. Cette collerette constitue un carré d'entraînement en rotation. Le but de cette collerette est de fournir un appui pour un entraînement en rotation de la platine 301. Le dispositif 305 comporte un bouton 309 moleté d'entraînement en rotation. Dans une mise en ceuvre préféré le bouton 309 est circulaire. Le diamètre extérieur du bouton 309 est supérieur au diamètre de la collerette 307. Le bouton 309 est évidé en son centre d'un cylindre dont la forme et les dimensions extérieur correspond à la forme et aux dimensions de la collerette 307. Cela permet de fixer le bouton 309 à la tige 303. Une fois que le bouton 309 est en place, il enserre la collerette, de façon que toute action de rotation sur le bouton 309 entraîne une action de rotation sur la tige 303 donc sur la platine 301. Dans une mise en oeuvre préférée le diamètre extérieur du bouton 309 sera supérieur à la plus grande dimension du trou 304. Ainsi une fois que le dispositif 305 en place, la paroi 302 du casque sera compressée entre la platine 301 et le bouton 309. Dans une autre mise en oeuvre on aurait pu intercaler une rondelle entre la paroi 302 et le bouton 309 afin que la paroi 302 soit comprimée entre cette rondelle et la platine 301. Cette mise en ceuvre aurait eu pour inconvénient d'augmenter le ombre de pièces dans le dispositif 305. Cela aurait pu poser des problèmes lors de la mise en place du dispositif. La tige 303 est filetée sur une partie située au-delà de la collerette 307, et opposée à la platine 301. Le filetage 310 est interrompu sur une zone 311. Le diamètre de la zone 311 est inférieur au diamètre des zones 310 filetees. La différence de diamètre entre les zones 311 et 310 est égal à au moins deux fois l'épaisseur du filetage. Le dispositif 305 contient un bouton 312 de serrage. Ce bouton se visse sur le pas de vis 310 de la tige 303. Le bouton 312 contient donc un pas de vis 313. La longueur du pas de vis 313 est inférieur à la longueur de la zone 311. Cette disposition permet d'éviter de perdre le bouton 312 lors des manipulations d'ajustage du dispositif 305. En effet, si l'on considère que le bouton 312 est vissé, alors on peut le dévisser jusqu'à la zone 311. Une fois que le pas de vis 313 est dans la zone 311 il est difficile de continuer à dévisser. En effet il faudrait alors tourner le bouton 312 en exerçant une traction sur lui. Cela n'est pas aisé surtout si on envisage le cas d'un pilote qui, lors de sa mission, porte des gants. Par contre pour revisser le bouton 312 il suffit de tourner le bouton 312 et d'exercer une pression, ce qui est facile. Lorsqu'on visse le bouton 312, celui-ci va exercer une pression sur le bouton 309, jusqu'à l'amener au contact de la paroi 302. Puis si on continue à visser le bouton 312 on comprime la paroi 302 entre la platine 301 et le bouton 309, ce qui va avoir pour effet d'immobiliser le dispositif. Le dispositif peut encore être amélioré en plaçant une rondelle 314 élastomère entre le bouton 309 et la paroi 302, et une rondelle 315 élastomère entre la platine 301 et la paroi 302. Ces rondelles 315 et 314 seront donc comprimées en même temps que la paroi 302 entre la platine 301 et le bouton 309. Ces rondelles 314 et 315 ont un diamètre supérieur à la plus grande dimension du trou 304. Un premier rôle de ces rondelles 314 et 315 est d'éviter d'abîmer la paroi 302 du casque. En effet la platine étant en métal, et le casque en composite, une trop grande pression de la platine sur la paroi du casque pourrait endommager celui-ci. Un deuxième rôle de ces rondelles 314 et 315 est de servir de fonction de mémoire. Le pilote se rend compte une fois parti en mission, que ses enceintes ne sont pas si bien positionnées que ça. Il va alors desserrer légèrement le bouton 312, c'est-à-dire juste ce qu'il faut pour pouvoir déplacer le dispositif 305 en jouant sur l'élasticité des rondelles 314 et 315. Puis une fois que le nouveau réglage fait, il n'a plus qu'à resserrer le bouton 312. Les rondelles 314 et 315 servent donc à effectuer un réglage à partir d'une position connue. La platine 301 est recouverte, sur sa face située vers l'intérieur du casque, de tissu auto-agrippant. D'autre part l'enceinte 306 comporte sur sa face externe située vers la platine 301 du tissu auto-agrippant. Cela permet de fixer l'enceinte 306 à la platine 301. On peut envisager d'autre système de fixation comme de la colle ou simplement de visser l'enceinte 306 à la platine 301. Cependant l'utilisation de tissu auto- agrippant permet d'effectuer, dans un premier temps, un réglage grossier. On couvre ainsi une plus grande gamme d'utilisateurs possibles pour le casque. Il faut aussi envisager le cas o la pression exercée sur le crâne du pilote ne serait pas suffisante pour assurer l'étanchéité acoustique. C'est le cas o le pilote a une tête trop étroite pour le casque. Pour corriger ce défaut, on peut intercaler entre I'enceinte 306 et la platine 301 une ou plusieurs cales 318. Ces cales sont dotées sur chacune de leur face de tissu auto-agrippant 319. Dans la pratique on peut utiliser jusqu'à quatre cales, soit une épaisseur avoisinant mm. La figure 4 montre une tige 401 reliée à une platine 404, la tige 401 comporte une collerette 402 qui elle-même comporte un méplat 403. La tige 401 passe dans un trou 405 d'un casque 406. Le trou 405 se situe sur le côté latéral du casque en vis-à-vis d'une oreille d'un pilote une fois que le casque est en place sur la tête du pilote. La figure 4 montre un bouton 407 de manoeuvre moleté. Le centre 408 du bouton 407 est évidé par un cylindre tel que la section de ce cylindre correspond à la section de la collerette 402. Une fois en place le bouton 407 est en prise sur la collerette 402 et permet de faire tourner un dispositif d'ajustage, autour d'un axe 409. Un bouton 410 de serrage se visse sur un pas de vis 411 de la tige 401. Le pas de vis 411 est interrompu sur une zone 412. Le fait de visser le bouton 410 va comprimer la paroi du casque 406 entre le bouton 407 et la platine 404. Cela aura pour effet de maintenir la platine 404 à une place donnée. La figure 4 montre une enceinte 412 comportant sur sa face externe tournée vers la paroi intérieure du casque une rondelle 413 de tissu auto- agrippant. Sur cette rondelle 413 est agrippé une cale 414. La cale 414 est circulaire et contient sur ses deux faces du tissu auto-agrippant. La deuxième face de la cale 414 est agrippée à la platine 404. L'enceinte est ainsi maintenue en place et ajustable par le dispositif d'ajustage. L'enceinte 412 comporte aussi un morceau de tissu auto-agrippant 415 sur sa face extérieure orientée vers la paroi interne du casque 406. Le morceau 415 de tissu auto-agrippant sert à éviter lors d'un choc entre l'enceinte 412 et le casque 406 qu'il ne se produise un bruit qui perturbe la communication entre le pilote et l'extérieur. Le morceau 415 de tissu auto- agrippant joue donc le rôle de tampon, ou d'amortisseur. L'ajustage de la position de l'enceinte 412 peut se faire dans les directions 416, 417, 418, 419 et autour de l'axe 409. Cet ajustage est limité par la dimension du trou 405. Dans la pratique ce trou est circulaire et a un diamètre Da. La tige est, elle aussi, circulaire et a un diamètre Dt. La liberté de mouvement de l'enceinte en translation est donc égale à la différence Da - Dt. Dans la pratique cette différence est de l'ordre du centimètre, dans une mise en oeuvre préférée elle est de 12 mm. Cette possibilité d'ajustage et le fait de pouvoir effectuer un réglage grossier à l'aide de tissu agrippant permet de couvrir la majorité des dispersions anatomiques humaines. REVENDICATIONS 1 - Casque comportant une enceinte (306) acoustique et un dispositif d'ajustage de cette enceinte acoustique caractérisé en ce que: - le dispositif d'ajustage comporte une platine (301) de diamètre Dp sur laquelle est fixée d'un coté l'enceinte, sur un autre coté une tige (303) de diamètre Dt inférieur à Dp, la platine se trouve à l'intérieur du casque avec la tige dirigé vers l'extérieur et traversant le casque par un trou (304) dont la plus grande dimension est inférieure à Dp et la plus petite supérieur à Dt, la tige comporte à l'extérieur du casque un dispositif (305) de serrage qui permet de comprimer une paroi (302) du casque entre la platine et le dispositif de serrage. 2 - Casque selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige comporte, sur une partie qui se situe à l'extérieur du casque un carré (307, 308) d'entraînement en rotation. 3 - Casque selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de serrage comporte un bouton (309) de manceuvre moleté fixé à la tige par le carré d'entraînement en rotation, de préférence le diamètre extérieur du bouton de manoeuvre moleté est supérieur à la plus grande dimension du trou. 4 - Casque selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tige comporte un filetage (310) au moins dans sa partie opposée à la platine. - Casque selon la revendication 4, caractérisé en ce que le filetage est interrompu sur une zone (311) non filetée située entre ses extrémités, le diamètre de la tige dans cette zone étant au maximum égal au diamètre de la tige moins deux fois l'épaisseur du filetage. 6 - Casque selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le dispositif de serrage comporte un bouton (312) de serrage que l'on visse sur le filetage de la tige, et que de préférence la longueur du pas de vis (313) du bouton de serrage est inférieur à la longueur de la zone non filetée 7 - Casque selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte de part et d'autre des parois du casque des rondelles (314, 315) élastomères centrées sur la tige, le diamètre des rondelles est supérieur à la plus grande dimension du trou. 8 - Casque selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'enceinte acoustique est fixée à la platine en utilisant du tissu (316, 317) auto-agrippant, un morceau de tissu sur la platine, et un autre sur l'enceinte acoustique. 9 - Casque selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte entre le tissu auto-agrippant de l'enceinte acoustique et le tissu auto- agrippant de la platine une ou plusieurs cales (318) d'épaisseur, dont les cotés sont recouverts de tissu (319) auto-agrippant, de préférence l'épaisseur totale des cales ainsi interposées n'excède pas 10 millimètres. 10 - Casque selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'enceinte acoustique comporte, sur une face opposée à l'oreille, des éléments (215, 415) qui amortissent les contacts qu'elle peut avoir avec la face interne du casque.