Brevet FR2795465A1 — publié le 20001229

La présente invention concerne une articulation pour système de déploiement composée de deux moitiés d'articulation, d'un axe de rotation et d'un entraînement. Les systèmes de déploiement, par exemple, pour les générateurs solaires de grande surface pour satellite se composent, par exemple, de segments flexibles isolés qui, après la phase de transport souhaitée, se déploient dans l'espace. Le déploiement peut être effectué par des articu lations entraînées par ressort ou par moteur, auxquelles les segments isolés peuvent être reliés directement, ou auxquel les sont reliés les déployeurs rigides actionnant les seg ments. Pour le déploiement des segments de grande sur face avec des ressorts, pour obtenir un couple de déploiement suffisamment grand, on doit utiliser des articulations de dé ploiement équipées de ressorts de grande dimension. De telles articulations de déploiement sont lourds et encombrants et sont, pour ces raisons, peu ou dans des cas extrêmes pas du tout appropriés pour des générateurs solaires de satellite. Le but de la présente invention est de réaliser une articulation pour système de déploiement permettant de grands couples de déploiement pour un encombrement et un poids réduit. A cet effet, l'invention concerne une articula tion caractérisée en ce que le moyen d'entraînement et une petite poulie de renvoi sont disposés sur la moitié d'articulation, l'entraînement agissant sur la petite poulie de renvoi dans le sens de l'enroulement d'un câble sur cette poulie, le câble est fixé sans glissement par son autre ex trémité sur une grande poulie de renvoi, qui tourne autour de l'axe de rotation et est reliée de manière rigide avec la se conde moitié d'articulation, la grande poulie de renvoi tourne dans le sens opposé à celui de la petite poulie de renvoi lors de l'enroulement du câble, de sorte que la se conde moitié d'articulation bascule autour de l'axe de rota tion en s'éloignant de la première moitié d'articulation dans la direction de déploiement et est maintenue dans cet état par une butée contre la force de traction du câble. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, # le moyen d'entraînement nécessaire est au moins un ressort ou au moins un moteur ; # le moyen d'entraînement par câble composé d'un câble et de la grande et la petite poulies de renvoi, est réalisé sous la forme d'un entraînement à dents, d'un entraînement à chaîne ou d'une courroie dentée ; # la petite et la grande poulies de renvoi présentent des évidements destinés à les alléger. L'invention présente l'avantage d'utiliser des ressorts ou moteurs petits et légers donnant des couples de déploiement élevés, avec pour résultat une meilleure utilisa tion de l'espace laissé libre par de tels systèmes de dé ploiement. Un exemple de réalisation sera décrit plus en dé tails à l'aide des figures. Une articulation de déploiement pour générateur solaire pour satellite avec un entraînement par ressorts sera décrite ici à titre d'exemple. Ainsi, # la figure 1 représente une articulation de déploiement en état replié. # la figure 2 montre l'articulation de déploiement en état déployé. L'articulation de déploiement représentée à la figure 1 se compose de deux moitiés d'articulation 1 et 2, d'un axe de rotation 3, d'un ressort d'entraînement 4, d'une petite poulie de renvoi 5, d'une grande poulie de renvoi 6 (la petite poulie de renvoi 5 a un diamètre inférieur à celle de la grande poulie 6), d'un câble 7 et d'une butée 8. La petite poulie de renvoi 5 fixée libre en rota tion sur la moitié d'articulation 1 est reliée au ressort d'entraînement 4. Après une libération commandée à distance du ressort d'entraînement 4 précontraint, celui-ci transmet un couple de rotation à la petite poulie de renvoi 5, le res sort d'entraînement 4 étant relié avec la petite poulie de renvoi 5 de telle sorte que le couple de rotation délivré en- roule le câble 7 dont l'une des extrémités est reliée à la périphérie de la petite poulie de renvoi 5. La grande poulie de renvoi 6 est positionnée sur l'axe de rotation 3 reliant les deux moitiés d'articulation 1, 2 et elle est fixée de manière rigide à la seconde moitié d'articulation 2. Le câble 7 est tendu sans glissement entre les deux poulies avec sa seconde extrémité sur la périphérie de la grande poulie de renvoi 6 fixée de sorte que les deux poulies tournent en sens opposé. La figure 2 montre, dans le processus de déploie ment actionné par ressorts décrit précédemment, la grande poulie de renvoi 6 tournant sur la petite poulie de renvoi 5 en étant entraînée selon l'invention par le câble 7 de telle sorte que la deuxième moitié d'articulation 2 reliée à celle- ci bascule en s'éloignant de la première moitié d'articulation 1 dans le sens de la flèche de direction de rotation 9, et est tirée en état déployé. Dans l'exemple de réalisation représenté l'état déployé correspond à un angle d'ouverture de 180 . La seconde moitié d'articulation 2 est bloquée par la butée 8 dans sa position déployée contre la force de traction du ressort d'entraînement 4 sur le câble 7. La butée 8 est, à cet effet, fixée sur la première moitié d'articulation 1. Dans l'articulation de déploiement décrite précé demment, les deux poulies de renvoi de taille différente re liées au câble servent à la transmission du couple de rotation obtenu par le ressort d'entraînement 4 avant que ce lui-ci ne soit appliqué à l'axe de rotation 3. Dans l'exemple de réalisation, les diamètres de la petite et de la grande poulies de renvoi 5, 6 sont adaptés pour obtenir un rapport de transmission i = 0,4 ; ainsi, le ressort d'entraînement 4 ne délivre que 40% du couple de rotation nécessaire à l'axe de rotation 3 et peut ainsi être plus petit et plus léger. Le rapport de transmission i peut être adapté dans une zone étendue par le choix des diamètres des poulies. Selon d'autres alternatives à l'entraînement par câble décrit précédemment, on peut utiliser un entraînement à dents, par chaîne, ou par courroie dentée pour obtenir la transmission. Le ressort d'entraînement 4 réalisé sous la forme d'un ressort à couple constant délivre, lors du déploiement, sur toute la zone de déploiement (ici 180 ), un couple quasi constant. Comme ressort d'entraînement 4, on peut utiliser tous les types de ressort de poussée ou d'entraînement, comme par exemple un ressort spiral ou également un moteur. La petite et/ou la grande poulie de renvoi 5, 6 peuvent présenter des évidements pour les alléger. Les moitiés d'articulation 1 et 2 peuvent être reliées de manière rigide aux bras qui déploient les segments flexibles du générateur solaire ou être directement intégrées dans un cadre des segments. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Articulation pour système de déploiement composée de deux moitiés d'articulation, d'un axe de rotation et d'un entraî- nement caractérisée en ce que, # le moyen d'entraînement (4) et une petite poulie de renvoi (5) sont disposés sur la moitié d'articulation (1), l'entraînement (4) agissant sur la petite poulie de renvoi (5) dans le sens de l'enroulement d'un câble (7) sur cette poulie, # le câble (7) est fixé sans glissement par son autre extré mité sur une grande poulie de renvoi (6) qui tourne autour de l'axe de rotation (3) et est reliée de manière rigide avec la seconde moitié d'articulation (2), # la grande poulie de renvoi (6) tourne dans le sens opposé à celui de la petite poulie de renvoi (5) lors de l'enroulement du câble (7) de sorte que la seconde moitié d'articulation (2) bascule autour de l'axe de rotation (3), en s'éloignant de la première moitié d'articulation (1) dans la direction de déploiement et est maintenue dans cet état par une butée (8) contre la force de traction du câble. 2 ) Articulation selon la revendication 1, 25 caractérisée en ce que le moyen d'entraînement (4) nécessaire est au moins un res sort ou au moins un moteur. 3 ) Articulation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le moyen d'entraînement par câble composé d'un câble (7) et de la grande et la petite poulies de renvoi (5 et 6), est réalisé sous la forme d'un entraînement à dents, d'un entraî nement à chaîne ou d'une courroie dentée. 4 ) Articulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la petite et la grande poulies de renvoi (5 et 6) présentent des évidements destinés à les alléger.