Brevet FR2938738A1 — publié le 20100528

CASQUE COMPORTANT UNE VISIERE MOBILE AVEC UN AXE DE ROTATION VERTICAL Le domaine de l'invention concerne les casques comprenant une coque support et au moins une visière de protection. Un casque pour pilote d'aéronef, notamment d'avion d'armes, est en général multifonctions et est équipé de visières. Un tel casque comporte une coque support rigide qui entoure le sommet, l'arrière et les parties latérales de la tête du porteur. Le casque comporte des visières à travers lesquelles le porteur du casque peut voir son environnement ; ces visières sont le plus souvent escamotables vers le sommet de la tête et assurent une protection du visage contre divers agressions (vent, poussières, lumière ou éclairage violent, etc...). Pour les vols de nuit, un système de vision nocturne peut être interposé devant les yeux du porteur. Un casque peut également comporter une visière balistique près des yeux du pilote et une visière présentant en surimpression de la vue normale des informations provenant d'un collimateur. La figure 1 représente deux solutions existantes de casque pour pilote d'avion d'arme. La figure de dessus représente un casque dont la visière 2 est fixée par deux mécanismes de rotation 1 sur les parties latérales du casque. Un système de maintien et de guidage 3 de la visière est représenté sur la partie du dessus du casque. La figure de dessous illustre un casque comportant un système électronique 4 sur la face latérale du casque. Dans une autre variante de casque comportant un système mécanique de réception de lunettes nocturnes sur le centre de la partie avant du casque, le mécanisme de maintien et de guidage de la visière est positionné sur une face latérale du casque à proximité d'un système électronique. Les visières de casque sont sujettes à plusieurs problèmes : Un premier problème est que ces visières doivent pouvoir être rangées facilement et rapidement. En effet, au cours d'une opération de vol, la manipulation de rangement doit être exécutée en entraînant un minimum de gêne pour le pilote. La présence de nombreux systèmes électroniques devient gênante pour la manipulation de la visière que ce soit pour la remonter ou pour la retirer du casque. La figure droite de la figure 1 décrit un mécanisme de fixation 1 de la visière 2 au niveau du système électronique. La présence des systèmes électroniques embarqués au même endroit que les mécanismes de cinématique de la visière impose des contraintes supplémentaires sur la conception des systèmes électroniques. Cela implique une miniaturisation des systèmes électroniques et par conséquent une augmentation de leur coût et également une baisse de leur performance. Un second problème provient du poids de la visière, des mécanismes associés et des systèmes électroniques intégrés. Ces systèmes exercent leur poids sur des parties excentrées par rapport au centre de gravité de la tête du porteur. En position d'utilisation, une visière comporte un centre de gravité à l'avant du casque et, en position de rangement une visière est en position relevée sur le dessus du casque. Par conséquent, le centre de gravité du casque est positionné à l'avant et vers le haut de la tête du porteur augmentant ainsi le risque de traumatisme par fatigue musculaire du pilote. Un troisième problème vient du fait que la visière est remontée sur le haut du casque en position de rangement. En vol, le risque de choc pour un pilote provient le plus souvent du dessus de sa tête en cas de perte d'altitude subite ou turbulence. Le dessus du casque est donc la zone la plus risquée pour la visière. Cette zone présente un risque de choc avec les panneaux avant de la cabine. Et sans considérer les chocs, cette zone est généralement réduite. L'objectif de l'invention est de proposer un casque permettant de palier les problèmes cités précédemment. Plus précisément, l'invention est un casque comprenant au moins une visière mobile et une coque pour protéger la tête du porteur, caractérisé en ce que la visière est fixée sur un support relié à la surface extérieure de la coque par un mécanisme de rotation permettant de déplacer la visière autour de la coque, le mécanisme de rotation étant constitué d'une liaison mécanique unique positionnée sensiblement au niveau du sommet de la coque. Ce mécanisme de rotation comportant une liaison mécanique unique sur le dessus du casque permet de libérer l'espace utilisable sur les faces latérales du casque. Le mécanisme de rotation et de maintien de la visière est simplifié et positionné dans un espace auparavant non utilisé. Par conséquent, le mécanisme de rotation et maintien n'encombre l'espace autour des systèmes électroniques. Les contraintes de conception des systèmes électroniques sont réduites et permettent de réduire les coûts de l'électronique. Une caractéristique supplémentaire du casque est que le mécanisme de rotation permet de déplacer le support de la visière entre deux positions, une première position d'utilisation de la visière pour laquelle la visière est positionnée au niveau de la face frontale du casque et une seconde position de rangement de la visière pour laquelle la visière est positionnée au niveau de l'arrière du casque. Pour déplacer la visière entre la position d'utilisation et la position de rangement, la visière se déplace le long des parties latérales du casque. En position de rangement, le centre de gravité équilibrant le casque est situé à l'arrière de la tête du porteur. Par conséquent, il équilibre le centre de gravité de l'ensemble constitué du casque et des systèmes électroniques positionnés à l'avant de la tête. Le centre de gravité de l'ensemble du casque devient ainsi situé au niveau du centre de gravité de la tête du pilote et réduit le risque de traumatisme pour le pilote. Cela apporte également un confort à l'utilisation. En position de rangement, la visière n'étant pas sur le dessus du casque, l'invention permet un encombrement minimal sur cette zone. La visière ne risque également pas un choc à la verticale avec les panneaux avant de la cabine de pilotage. Une autre cause de dommage de la visière est le choc avec le système de réception de lunettes nocturnes. La visière étant déplacée au niveau des faces latérales du casque, l'invention résout ce problème. Avantageusement, le mécanisme de rotation est conçu de façon que son axe de rotation passe par un point sensiblement positionné au centre de la coque et ledit axe est également décalé d'un angle par rapport à l'axe vertical passant par le même point. De préférence, ledit angle de décalage est d'environ 30°. Le décalage de l'axe de rotation avec l'axe vertical permet de relever la position de la visière lorsque celle-ci est rangée. La visière est alors éloignée des éléments environnant avec lesquels elle pourrait entrer en choc, notamment la partie haute du dossier du siège du pilote. Avantageusement, le casque comporte un moyen mécanique pour protéger la visière lorsque ladite visière est en position de rangement. Cet élément mécanique comportant une partie repliée vers le haut protège la visière. Avantageusement, le support de la visière est également un moyen pour saisir la visière et pour déplacer ladite visière. Dans un mode de réalisation de base, le support de la visière comprend au moins une branche mécanique reliant la visière au mécanisme de rotation. Dans un autre mode de réalisation, la visière est constituée d'une branche mécanique centrale reliée au centre de la partie longitudinale supérieure de la visière et de deux branches mécaniques latérales reliées sur les parties latérales de la partie longitudinale supérieure de la visière. Le mécanisme de rotation comporte également un moyen pour maintenir le support de la visière dans la première et dans la deuxième position. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 représente deux solutions existantes de casque de pilote d'aéronef. La figure 2 représente un schéma simplifié du casque selon l'invention. Le schéma représente la tête d'un individu portant le casque, le système de visière du casque et les systèmes électroniques intégrés. Le casque est en position d'utilisation avec la visière au niveau de la face frontale du casque. La figure 3 représente un schéma simplifié d'une vue de dessus en perspective du casque. Une flèche représente la trajectoire réalisée par la visière pour être déplacée de la position d'utilisation à la position de rangement ou vice versa. La figure 4 représente le casque avec la visière en position de rangement à l'arrière du casque. Les centres de gravité et les forces de poids de la tête du porteur et des éléments intégrés sur le casque sont représentés par des flèches. Comme représentées dans la figure 1, les solutions actuelles de visière de casque, dans le domaine aéronautique militaire et également tout autre domaine, comportent deux liaisons de rotation au niveau des faces latérales du casque, et plus précisément à proximité des oreilles du porteur. Pour être en position de rangement, la visière est également remontée sur le dessus du casque. Ces solutions comportent plusieurs problèmes cités précédemment. Pour répondre à ces problèmes, l'invention propose un support mécanique 13 portant la visière 11 qui est fixé sur la coque 12 du casque 10 au moyen d'une unique liaison de rotation 131. La visière est également déplacée autour du casque par les faces latérales. Pour la suite de la description, on définit la face frontale comme étant le côté du casque présentant le visage du porteur et la face arrière celle en contact avec l'arrière de la tête du porteur. La visière selon l'invention est destinée particulièrement à protéger de la luminosité extérieure et par conséquent est généralement teintée. Mais l'invention ne se limite à se type de visière. La figure 2 représente le casque 10 en position d'utilisation. Le casque comporte une coque 12 de protection de la tête du porteur. La visière 11 est fixée sur le support mécanique 13, de préférence au moyen de rivets mais peut être également fixée par un collage ou tout autre moyen de fixation permettant de résister aux contraintes aéronautiques. Un avantage d'une fixation par rivets est la possibilité de changer facilement la visière en cas de dommage. Le support 13 de la visière 11 est une structure mécanique rigide comportant au moins une branche mécanique pour porter la visière. Dans un mode de réalisation préférentiel, le support comporte une base directement reliée à la liaison mécanique de rotation 131 fixée sur la coque de protection qui se divise en trois branches mécaniques 132, 133, 134 comme représentées sur la vue en perspective de la figure 3. Ces trois branches mécaniques 132 à 134 sont reliées à une partie mécanique longitudinale 135 au bord supérieur de la visière. Le bord supérieur de la visière est fixé à la partie mécanique longitudinale 135 par rivets. La structure mécanique du support est suffisamment rigide pour résister aux vibrations et mouvement du casque sans présenter de tremblements. Un avantage de la forme du support 13 est que la structure mécanique est parfaitement adaptée pour que le support de la visière serve également de poignée pour déplacer la visière de la position d'utilisation à la position de rangement ou vice versa. Les espaces vides entre les branches mécaniques permettent à l'utilisateur de saisir le support à pleine main et de réaliser le mouvement adéquat rapidement sans avoir à saisir la visière. Avec les solutions actuelles, un pilote doit saisir la visière elle-même et la remonter. Il doit la saisir par les côtés au niveau des endroits où se trouve généralement l'électronique. Les visières sont escamotables et le mécanisme de fixation est également situé sur les faces latérales du casque. Dans la réalisation de cette manoeuvre, l'invention présente l'avantage que la visière et son support soient désolidarisés par une manipulation au niveau du mécanisme de liaison 131. Cette zone du casque est complètement dégagée et donc facile d'accès au pilote. Le support 13 est relié à la coque du casque par la liaison de rotation simple 131. Cette liaison est située sur une zone dégagée du casque. Cette liaison de rotation permet au pilote de déplacer la visière 11 selon un mouvement de rotation 43 par rapport à un axe 41 sensiblement vertical traversant la tête du porteur de haut en bas. Cet axe 41 est décalé de l'axe vertical 42 traversant la tête de haut en bas par le même point. L'axe 41 est décalé d'un angle 40, de préférence de 30°. Le mouvement de rotation est réalisé sur 180° à cause de la présence de systèmes électroniques sur une des deux faces latérales du casque. Toutefois, dans une autre application cette visière peut être déplacée selon un mouvement de 360° autour de l'axe de rotation. La liaison de rotation 131 comporte un moyen de maintien du support 13 de la visière pour la position d'utilisation représentée en figure 2 et pour la position de rangement représentée en figure 4. Ce système de maintien est de type ressort mais ne se limite pas à ce type de système. Entre ces deux positions, le système de maintien peut être conçu de façon que le support de la visière rencontre moins de résistance sur la trajectoire de déplacement entre les deux positions. La liaison entre la coque 12 et le support 13 de la visière est conçue de telle façon que peu de vibrations provenant du casque ou du porteur soient transmises au support 13 et fassent vibrer la visière 11 devant le pilote. L'axe de rotation 41 de la liaison de rotation 131 est sensiblement décalé de l'axe vertical 42. C'est-à-dire que la liaison de rotation 131 est positionnée sur la partie de la coque 12 sensiblement en avant par rapport au sommet de la coque 12 positionné sur l'axe vertical 42 et la liaison de rotation est positionnée sur l'axe de symétrie 44 du casque. Le décalage de la liaison de rotation préférentiellement d'environ 30° permet de remonter la visière par rapport à la coque 12 lorsque celle-ci est en position de rangement. La figure 4 illustre la position de rangement de la visière 11 et décrit la visière dans une position plus haute par rapport à une position dans laquelle la liaison de rotation serait positionnée au niveau de l'axe vertical passant par le sommet de la coque 12. Généralement, dans une cabine de pilotage le siège du pilote ne comporte pas de partie servant d'appui tête et le haut du dossier 32 du siège est situé au niveau de la nuque du pilote. En remontant ainsi la position de la visière en position de rangement, le risque de choc de la visière avec le siège est diminué et ne gêne pas le mouvement de la tête du pilote lorsque ce dernier penche la tête en arrière. Pour éviter un endommagement de la visière par un choc provenant du bas, le casque comporte un moyen mécanique 14 fixé à l'arrière de la coque 12 permettant de protéger la visière lorsque ladite visière est en position de rangement. Selon l'invention ce moyen mécanique 14 est une bande rigide fixée en partie le long de la coque 12 approximativement dans la largeur de la nuque du pilote et comporte une aile rigide pliée et remontée vers le haut. Ce moyen mécanique est similaire à une pièce mécanique de la forme de la moitié d'un Y. Le support 13 et la visière 11, lorsqu'ils sont en position de rangement à l'arrière du casque 12 dégage les espaces latéraux du casque ainsi que l'espace frontal. Comme cité précédemment cet effet est avantageux pour la conception des systèmes électroniques 15 qui sont alors sujets à des contraintes d'encombrement, de refroidissement et plus généralement des contraintes électroniques plus faibles. Par conséquent, le coût de développement et de fabrication desdits systèmes électronique est plus faible. Les casques de pilote du domaine militaire comportent également des systèmes de vision nocturnes. Les casques disposent donc de support de réception 17 pour les dits systèmes de vision. L'espace frontal du casque étant moins encombré, ces systèmes de vision sont plus facilement manipulables pour le pilote et évitent également un endommagement de la visière par choc du système de vision avec le bord inférieur de la visière. La figure 4 représente le casque et les centres de gravité de la tête du porteur, des éléments électroniques intégrés 15 et 17, de l'ensemble visière 11 et support 13. Le point 20 représente le centre de gravité de la tête du porteur, le point 21 représente le centre de gravité du système électronique 15, la flèche représentant le poids, le point 22 représente le centre de gravité du support de réception des lunettes nocturnes, la flèche représentant le poids et le point 23 représente le centre de gravité de la visière, la flèche représentant le poids. Un avantage de l'invention est que le poids de la visière permet de compenser les poids des systèmes électroniques et du support qui sont déportés à l'avant du casque et trouve particulièrement son intérêt pour compenser le poids des lunettes de visées nocturnes. Il permet de diminuer le décentrement du centre de gravité de l'ensemble du casque par rapport au centre de gravité de la tête du porteur. On peut chiffrer à environ 2 à 3 mm la diminution du décentrement. Cette performance apporte un gain essentiel dans l'acceptation par le pilote de ce type de casque et par conséquent dans la qualité des missions effectuées par le pilote. La visière 11 n'étant plus rabattue sur le dessus du casque 12, l'encombrement en hauteur au dessus du pilote est diminué. L'espace 31 représenté sur la figure 3 représente les zones où se situent les panneaux avant du cockpit. L'invention s'applique aux casques comportant une visière et pour tout domaine d'application, par exemple aéronautique, automobile, etc... REVENDICATIONS1. Casque (10) comprenant au moins une visière mobile (11) et une coque (12) pour protéger la tête du porteur, caractérisé en ce que la visière (11) est fixée sur un support (13) relié à la surface extérieure de la coque (12) par un mécanisme de rotation (131) permettant de déplacer la visière autour de la coque, le mécanisme de rotation étant constitué d'une liaison mécanique unique positionnée sensiblement au niveau du sommet de la coque. 2. Casque selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de rotation (131) est conçu de façon que son axe de rotation (41) passe par un point sensiblement positionné au centre de la coque et ledit axe (41) est également décalé d'un angle (40) par rapport à l'axe vertical (42) passant par le même point. 3. Casque selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme de rotation (131) permet de déplacer le support (13) de la visière (11) entre deux positions, une première position d'utilisation de la visière (figure 2) pour laquelle la visière est positionnée au niveau de la face frontale du casque et une seconde position de rangement de la visière (figure 3) pour laquelle la visière est positionnée au niveau de l'arrière du casque. 4. Casque selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour déplacer la visière entre la position d'utilisation et la position de rangement, la visière se déplace le long des parties latérales du casque. 5. Casque selon la revendication 4, caractérisé en ce que la visière est déplacée selon un mouvement de rotation d'environ 180°. 6. Casque selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen mécanique (14) pour protéger la visière (11) lorsque ladite visière est en position de rangement (figure 3). 7. Casque selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ledit angle de décalage (40) est d'environ 30°. 8. Casque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (13) de la visière est également un moyen pour saisir la visière et pour déplacer ladite visière. 9. Casque selon la revendication 8, caractérisé en ce que le support de la visière comprend au moins une branche mécanique reliant la visière au mécanisme de rotation. 10. Casque selon la revendication 9, caractérisé en ce que le support de la visière est constitué d'une branche mécanique centrale (134) reliée au centre de la partie longitudinale supérieure de la visière et de deux branches mécaniques latérales (132 et 133) reliées sur les parties latérales de la partie longitudinale supérieure de la visière. 11. Casque selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le mécanisme de rotation comporte un moyen pour maintenir le support de la visière dans la première et dans la deuxième position.