INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La illustre la position fermée de la charnière 10 qui est également illustrée en vue de l'intérieur sur la . Dans cette position, les deux ailes 14 et 16 sont disposées parallèlement l'une à l'autre et les faces externes de ces ailes sont dans le même plan (la face externe de la paroi de l'ouvrant et la face externe de la paroi du dormant sont ainsi montées affleurantes) et les deux axes de rotation A1 et A2 sont également agencés dans un même plan qui est parallèle au plan des deux ailes. Les deux ailes 14, 16 et la pièce centrale 12 sont ici dans une première position dite de repos. Dans cette position la charnière 10 est masquée de l'extérieur par les faces externes de l'ouvrant et du dormant.
Comme décrit plus haut, les ressorts 18 exercent un effort élastique sur la face intérieure du profilé 12, tendant à maintenir ce dernier contre la face interne de la deuxième aile 16. Les butées mécaniques 20 empêchent toutefois le profilé 12 de trop se rapprocher de l'aile 16 et maintiennent ainsi un écartement minimal entre ces derniers. Grâce aux ressorts 18, l'axe de rotation A2 est maintenu dans cette position. Les ressorts 18 forment ainsi un dispositif élastique (mécanique) de maintien en position de la charnière 10 dans la position fermée (repos) de la et, plus particulièrement, un dispositif de maintien en position de la pièce centrale 12 par rapport à la deuxième aile 16 montée sur le dormant. On notera qu'un ou d'autres éléments ayant une structure différente peuvent alternativement former un dispositif mécanique de maintien en position fermée de la charnière.
Pour ouvrir l'ouvrant O par rapport au dormant D l'utilisateur exerce un premier effort de rotation/pivotement pour faire tourner/ pivoter la première aile 14 par rapport à la pièce centrale 12 autour du premier axe de rotation A1, ici suivant un premier mouvement de rotation de 90°, comme illustré sur la . Le premier mouvement de rotation de la charnière est arrêté dans sa plage angulaire de rotation grâce aux butées intégrées au nœud du bord 12b1 comme décrit plus haut en référence aux figures 5 et 6.
La charnière 10 adopte ainsi la position de la dans laquelle la première aile 14 est maintenant dans une deuxième position tournée (au lieu de la première position de repos de la ), disposée perpendiculairement par rapport à la deuxième aile 16, tandis que la pièce centrale 12 conserve la position de repos de la grâce au dispositif élastique de maintien en position décrit plus haut.
La illustre un exemple de réalisation de la loi L d’effort prédéterminée, réalisée par le calculateur 7, avec en abscisse l’angle ANG 1 du levier 1 et en ordonnées les efforts EFF appliqués par le moteur 3a et/ou 3b et le frein 5a et/ou 5b sur le levier 1, le 0 indiquant un angle ANG1 nul (correspondant à la position neutre P0) et un effort EFF nul. Le levier 1 a une position neutre P0. Cette position neutre P0 peut correspondre à une position autour de laquelle peut varier l’angle ANG1 du levier 1 en trois dimensions autour des axes X et Y, lorsque la main de l’utilisateur déplace le levier 1. Cette position neutre P0 peut correspondre à un effort minimal ou nul exercé par le moteur 3a et/ou 3b et par le frein 5a et/ou 5b sur le levier 1 et peut être une position d’équilibre du levier 1. Le calculateur 7 peut être configuré pour calculer l’angle ANG1 du levier 1 par rapport à la position neutre prescrite P0 en fonction de la position angulaire ANGX et/ou ANGY et/ou ANGA et/ou ANGB mesurée par le capteur 4a et/ou 4b. Ainsi, à chaque position angulaire ANGX et/ou ANGY et/ou ANGA et/ou ANGB correspond un angle ANG1 un angle ANG1 du levier 1 en trois dimensions autour des axes X et Y par rapport à la position neutre P0. Le calculateur 7 peut être configuré pour calculer un sens de croissance ou de décroissance de l’angle ANG1 du levier 1 en fonction du signe de la vitesse VX et/ou VY et/ou VA et/ou VB, ayant été mesurée par le capteur 4a et/ou 4b.
Selon un premier cas a) de cette loi L d’effort, lorsque l’angle ANG1 du levier 1 par rapport à la position neutre prescrite P0 est inférieur ou égal en valeur absolue à un seuil prescrit S1 et/ S2 de butée virtuelle BV, non nul, le calculateur 7 envoie une commande COM d’effort au moteur 3a et/ou 3b, pour que le moteur 3a et/ou 3b applique sur le levier 1 un premier effort résistif EFF1 dépendant de l’angle ANG1 du levier 1, et envoie une commande COM d’effort au frein 5a et/ou 5b pour désactiver le frein 5a et/ou 5b (qui applique alors un effort nul respectivement sur l’arbre 31a et/ou sur l’arbre 31b). Lorsque l’angle ANG1 croissant devient égal au seuil prescrit S1 et/ S2 de butée virtuelle, le premier effort résistif EFF1 a une première valeur V1 d’effort déterminée non nulle. Le cas a) matérialise le déplacement normal du levier 1 par la main de l’utilisateur, pour faire varier de la manière souhaitée par l’utilisateur les signaux S de commande de pilotage de parties mobiles ou d’actionneurs de l’aéronef par l’intermédiaire de l’unité 8 de commande de vol selon un pilotage manuel. Le capteur 4a et/ou 4b de mesure de position angulaire ANGX et/ou ANGY et/ou ANGA et/ou ANGB et de signe de la vitesse VX et/ou VY et/ou VA et/ou VB permet de détecter l’intention de l’utilisateur maniant le levier 1 et voulant diminuer ou augmenter l’angle ANG1 du levier 1 entre 0 et le seuil S1 et/ou S2 dans ce cas a).
Selon un deuxième cas b) de cette loi L d’effort, lorsque l’angle ANG1 du levier 1 par rapport à la position neutre prescrite P0 est croissant en valeur absolue et dépasse le seuil prescrit S1 et/ S2 de butée virtuelle, le calculateur 7 envoie une commande COM d’effort au moteur 3a et/ou 3b et au frein 5a et/ou 5b, pour que le moteur 3a et/ou 3b et frein 5a et/ou 5b appliquent sur le levier 1 un deuxième effort résistif EFF2 supérieur à la première valeur V1. Cela fait ressentir à la main de l’utilisateur touchant le levier 1 une plus grande résistance (retour d’effort) d’une manière assez abrupte au franchissement croissant du seuil S1 et/ou S2, ce qui matérialise une butée virtuelle du levier 1. Cette butée virtuelle BV indique que l’angle ANG1 du levier 1 a franchi en croissant le seuil S1 et/ou S2, et peut ainsi indiquer que les valeurs d’angle ANG1 augmentant au-dessus de ce seuil ne sont pas conseillées, ou pas autorisées, ou dangereuses, ou atteigne une limite, comme par exemple une enveloppe de vol, ou sont une commande spéciale connue de l’utilisateur, ou autres. Il y a une pente P2 ascendante plus abrupte pour passer de la valeur V1 au deuxième effort résistif EFF2 que la pente de l’effort EFF1 en fonction de l’angle ANG1. Le capteur 4a et/ou 4b de mesure de position angulaire ANGX et/ou ANGY et/ou ANGA et/ou ANGB et de signe de la vitesse VX et/ou VY et/ou VA et/ou VB permet de détecter l’intention de l’utilisateur maniant le levier 1 et voulant augmenter l’angle ANG1 au-dessus du seuil S1 et/ou S2 dans ce cas b).
Selon un troisième cas c) de cette loi L d’effort, lorsque l’angle ANG1 du levier 1 par rapport à la position neutre prescrite P0 décroît en valeur absolue en étant supérieur au seuil prescrit S1 et/ S2 de butée virtuelle BV, le calculateur 7 envoie une commande COM d’effort au moteur 3a et/ou 3b, pour que le moteur 3a et/ou 3b applique sur le levier 1 un troisième effort résistif EFF3 de rappel dépendant de l’angle ANG1 du levier 1, et envoie une commande COM d’effort au frein 5a et/ou 5b pour désactiver le frein 5a et/ou 5b (qui applique alors un effort nul respectivement sur l’arbre 31a et/ou sur l’arbre 31b). Cela fait ressentir à la main de l’utilisateur touchant le levier 1 une moins grande résistance d’une manière assez abrupte au franchissement décroissant du seuil S1 et/ou S2, ce qui matérialise la suppression de la butée virtuelle BV du levier 1. Dans l’exemple de la , le troisième effort résistif EFF3 est égal à la première valeur V1 déterminée, non nulle, au seuil prescrit S1, S2 de butée virtuelle et est donc continu avec le premier effort EFF1. Il y a une pente P3 descendante plus forte pour passer du troisième effort résistif EFF3 à la valeur V1 que la pente de l’effort EFF1 en fonction de l’angle ANG1. La loi L se retrouve ensuite dans le cas a). Le capteur 4a et/ou 4b de mesure de position angulaire ANGX et/ou ANGY et/ou ANGA et/ou ANGB et de signe de la vitesse VX et/ou VY et/ou VA et/ou VB permet de détecter l’intention de l’utilisateur maniant le levier 1 et voulant diminuer l’angle ANG1 du levier 1 en-dessous du seuil S1 et/ou S2 dans ce cas c). Le frein 5a et/ou 5b permet de réduire l’effort à fournir par le moteur 3a et/ou 3b, le frein 5a et/ou 5b ayant un meilleur rapport couple résistif / consommation électrique que le moteur 3a et/ou 3b. Le troisième effort résistif EFF3 de rappel est configuré pour ramener le levier 1 vers la position position neutre prescrite P0 en l’absence d’actions de la main de l’utilisateur sur le levier 1.
Les flèches indiquées à la montrent donc une hystérésis de la loi L de commande d’effort selon le sens de croissance ou de décroissance de l’angle ANG1 du levier 1.
L’invention permet ainsi de détecter l’intention de l’utilisateur du levier 1 du manche sans complexifier l’architecture du dispositif 100 et du manche, et permet d’éviter de rajouter des sous-systèmes ou composants pour réaliser cette fonction, notamment des capteurs d’efforts et de couples. L’invention apporte une simplification de l’architecture du dispositif 100, notamment pour des systèmes critiques au sens de la sureté de fonctionnement. L’invention apporte un gain en fonctionnalité, encombrement, poids, fiabilité et coût. L’invention permet d’associer à des micro-déplacements (variations relatives de position et vitesses) l’intention de l’utilisateur. Le dispositif suivant l’invention est non intrusif et évite un problème d’intégration d’un sous-ensemble tel que par exemple un capteur d’effort.
Ainsi, le principe de l’invention repose sur la déformation élastique de la chaîne de transmission du dispositif 100 soumiseà des efforts (champ de contrainte) et allant du levier 1 au frein 5a et/ou 5b et sur l’exploitation des informations de position/vitesse déjà disponibles dans le système et initialement prévues pour réaliser l’asservissement du moteur et du frein. Cette information étant relativement fine et sensible (> 14 bits de résolution sur 360°, permettant de détecter un mouvement de très faible amplitude) et avec une grande bande passante (> 500Hz) relativement à celle de l’utilisation du mini-manche par un opérateur (< 50Hz), elle peut être exploitée pour détecter de très petits déplacements et surtout des changements de signe sur la vitesse de déplacement du levier 1, traduisant la volonté du pilote de tirer ou pousser le manche. Les capteurs 4a, 4b peuvent être positionnés entre le frein 5a et/ou 5b et le levier 1 se trouvant en interface avec la main de l’utilisateur, avec à minima une pièce déformable élastiquement entre le frein 5a et/ou 5b et le capteur 4a et/ou 4b. Ainsi, les pièces intermédiaires 101 situées entre le frein 5a et/ou 5b et le capteur 4a et/ou 4b constitueront des éléments déformables qui permettront d’observer un déplacement relatif sur la chaine de transmission. La barre de torsion de la pièce intermédiaire 101 comprend la partie de l’arbre moteur 31a et/ou 31b (longueur non nulle 310a d’arbre 31a et/ou longueur non nulle 310b d’arbre 31b) située entre le capteur 4a et le frein 5a et/ou entre le capteur 4b et le frein 5b dans le premier mode de réalisation des figures 3, 4 et 7 et dans le deuxième mode de réalisation des figures 2 et 8.
La illustre ce principe de l’architecture du dispositif 100 dans le premier mode de réalisation des figures 3, 4 et 7. La pièce intermédiaire 101 schématise une barre de torsion permettant une transmission de couple entre le levier 1 (via le joint mécanique 2) et le frein 5a et/ou 5b, ainsi qu’une déformation élastique associée. Lorsque le frein 5a et/ou 5b sera activé, l’effort appliqué sur le levier 1 par la main de l’utilisateur sera transmis au frein 5a et/ou 5b via la barre de torsion de la pièce intermédiaire 101. L’objectif est d’exploiter les informations de position et vitesse relative dans le cas c). Etant donné que le frein 5a et/ou 5b, lorsqu’il a été activé dans le cas b), maintient le système en tension (mécanique), un relâchement du levier 1 par la main de l’utilisateur donnera également lieu à une légère diminution de l’angle ANG1 du levier 1 qui sera détectée selon le cas c) et provoquera la désactivation du frein 5a et/ou 5b. Cela pourra donner lieu à un retour du levier 1 vers sa position P0 d’équilibre dans le cas c) puis a) grâce à un couple résiduel appliqué par le moteur 3a et/ou 3b et pourra être détecté par le capteur 4a et/ou 4b. Lorsque l’utilisateur souhaite voir le manche revenir à la position neutre P0 (soit sous la seule action du moteur 3a et/ou 3b, soit sous la propre action de l’utilisateur), l’information détectée sur son intention libère le frein 5a et/ou 5b et permet ainsi le retour du levier 1 à la position neutre P0. Sans cette information d’intention détectée, le frein 5a et/ou 5b continuera à être activé dans le cas b), ce qui reviendra à avoir le manche bloqué dans cette zone. Le capteur 4a et/ou 4b détectera ainsi le micro-déplacement occasionné par le relâchement en effort du levier 1 par la main de l’utilisateur dans le cas c), et l’information de signe de la vitesse mesurée par le capteur 4a et/ou 4b permettra de préciser le sens de déplacement du levier 1 (sens de croissance ou de décroissance de l’angle ANG1).
Il peut y avoir un seuil prescrit S1 de butée virtuelle positif et non nul pour les valeurs positives de l’angle ANG1 par rapport à la position neutre prescrite P0, et un seuil prescrit S2 de butée virtuelle négatif et non nul pour les valeurs négatives de l’angle ANG1 par rapport à la position neutre prescrite P0. Le seuil S1 peut être égal en valeur absolue au seuil S2, ainsi que représenté à titre d’exemple à la . Dans d’autres modes de réalisation non représentés, le seuil S1 peut être différent du seuil S2 en valeur absolue.
Suivant un mode de réalisation représenté à la , le premier effort EFF1 peut être linéaire et croissant en fonction de la valeur absolue de l’angle ANG1 et/ou le troisième effort EFF3 peut être linéaire et croissant en fonction de la valeur absolue de l’angle ANG1.
Suivant un autre mode de réalisation, non représenté, le premier effort EFF1 peut être courbe et croissant en fonction de la valeur absolue de l’angle ANG1 et/ou le troisième effort EFF3 peut être courbe et croissant en fonction de la valeur absolue de l’angle ANG1.
Chaque moteur 3a et/ou 3b, chaque capteur 4a et/ou 4b et chaque frein 5a et/ou 5b peut être doublé par respectivement un autre moteur 3a’ et/ou 3b’, un autre capteur 4a’ et/ou 4b’ et un autre frein 5a’ et/ou 5b’, ainsi que représenté par exemple à la , pour assurer une redondance et répondre à des aspects de sureté de fonctionnement. Le capteur 4a’ permet de vérifier si la mesure du capteur 4a est cohérente. Le capteur 4b’ permet de vérifier si la mesure du capteur 4b est cohérente.
Suivant un essai réalisé sur l’exemple suivant de barre de torsion de la pièce intermédiaire 101, étant un arbre de torsion plein de diamètre 10 mm, de longueur 100 mm, en un matériau en acier INOX de type 15-5 PH ayant un module d’élasticité transversale de 77000 MPa, une limite élastique de glissement de 800 MPa et une limite de rupture 1000 MPa, la contrainte en torsion appliquée à cette barre a été de 150.24 MPa exercé sur l’arbre moteur au niveau du frein, équivalent à environ 200 N d’effort sur le levier 1, avec un coefficient de sécurité de 1, un coefficient de concentration de contraintes de 2.95, une contrainte limite de 800 MPa, et la déformation angulaire calculée de la barre a été de 0.758°. Ainsi, pour un effort d’environ 200N appliqué au levier 1 et fourni par le frein, l’arbre de transmission se déformera d’environ 0,7°. Etant donné la sensibilité de la mesure de position d’environ 0,02° (14 bits sur 360°), la chaîne d’acquisition de position et de vitesse permettra de détecter cette déformation et les mouvements imposés par l’utilisateur sur le levier associé.
Suivant un mode de réalisation, le premier effort résistif EFF1 est croissant en fonction de l’angle ANG1 du levier 1. Bien entendu, le premier effort résistif EFF1 peut ne pas être monotone en fonction de l’angle ANG1 du levier 1 dans d’autres modes de réalisation.
Suivant un mode de réalisation, le troisième effort EFF3 de rappel est croissant en fonction de l’angle ANG1 du levier 1. Bien entendu, le troisième effort EFF3 de rappel peut ne pas être monotone en fonction de l’angle ANG1 du levier 1 dans d’autres modes de réalisation.
Suivant un mode de réalisation représenté à la , le deuxième effort résistif EFF2 est égal à un plateau V2 d’effort résistif, qui est constant en fonction de l'angle ANG1 du levier 1 par rapport à la position neutre prescrite P0, lorsque cet angle ANG1 croît au-delà du seuil prescrit S1 et/ou S2 de butée virtuelle dans le cas b).
Une telle équerre de fixation latérale comprend classiquement une première paroi verticale destinée à être fixée contre une portion latérale correspondante de la face avant de la poutre, ainsi qu’une seconde paroi horizontale s’étendant depuis le bord supérieur de la première paroi perpendiculairement à cette dernière, cette seconde paroi étant destinée à venir en surplomb de la poutre et comprenant au moins un orifice de sorte à permettre la fixation par vissage de l’armature support du pare-chocs (ou directement du pare-chocs) ainsi que d’un projecteur avant du véhicule.
La première paroi verticale présente deux trous verticaux oblongs permettant un pré-montage de l’équerre au moyen de deux vis les traversant et venant se visser partiellement dans des écrous sertis dans des orifices circulaires ménagés sur la poutre de sorte à laisser un certain débattement vertical de l’équerre avant sa fixation définitive par le vissage complet de ces vis.
Cette multiplication du nombre de vis de fixation rend les opérations de montage relativement longues et complexes.
Afin de permettre une fixation simplifiée et plus rapide, le document FR 3 063 262 A1 propose une équerre de fixation latérale dont la première paroi verticale comporte un unique trou vertical oblong, cette équerre comportant en outre deux languettes saillant horizontalement depuis cette première paroi au dessus dudit trou et du même côté que la seconde paroi.
Ces deux languettes sont agencées de sorte à venir reposer sur le dessus de la poutre après le pré-montage de l’équerre de sorte à empêcher toute rotation de cette équerre autour d’un axe longitudinal avant sa fixation définitive.
Un tel agencement a cependant pour inconvénient de limiter les possibilités de réglage vertical de l’équerre de fixation latérale après son pré-montage car les languettes reposant sur le dessus de la poutre empêchent son abaissement.
La seconde paroi horizontale demeure ainsi toujours à l’écart du dessus de la poutre, ce qui peut empêcher d’assurer par la suite la fixation du projecteur sur cette dernière.
Elle propose à cet effet un sous-ensemble structurel de pare-chocs pour véhicule automobile comportant un renfort de pare-chocs comprenant une poutre et deux équerres de fixation latérales comportant chacune une première paroi verticale rapportée contre la face avant d’une portion latérale correspondante de ladite poutre ainsi qu’une seconde paroi horizontale s’étendant depuis le bord supérieur de ladite première paroi verticale en surplomb de ladite poutre, ladite première paroi verticale présentant un trou vertical oblong positionné en regard d’un orifice circulaire respectif ménagé sur une dite portion latérale correspondante de ladite poutre, ledit trou vertical oblong et ledit orifice circulaire étant traversés par une vis partiellement vissée dans un écrou de sorte à assurer le pré-maintien de ladite équerre de fixation latérale contre ladite poutre tout en permettant de laisser un certain débattement vertical de cette équerre de fixation latérale avant sa fixation définitive par le vissage complet de ladite vis, chaque dite équerre de fixation latérale comportant également un élément saillant depuis ladite première paroi verticale du même côté que ladite seconde paroi horizontale ; caractérisé en ce que ledit élément saillant de chaque équerre de fixation latérale traverse une lumière verticale oblongue respective ménagée sur une dite portion latérale correspondante de la poutre à proximité d’un dit orifice circulaire.
L’invention permet d’éviter toute rotation des équerres de fixation latérales pré-montées tout en améliorant leurs possibilités de réglage vertical en permettant notamment de positionner leur seconde paroi horizontale au plus près de la poutre de sorte à permettre d’assurer la fixation des projecteurs latéraux sur ces équerres.
Selon des caractéristiques préférées dudit sous-ensemble structurel selon l’invention : - le trou vertical oblong de chaque dite équerre de fixation latérale et la lumière verticale oblongue ménagée dans la portion latérale correspondante de ladite poutre s’étendent sur une hauteur identique, ces derniers étant en outre configurés de sorte que l’arrivée en butée basse (respectivement haute) d’une dite vis contre le bord inférieur (respectivement supérieur) dudit trou corresponde à l’arrivée en butée basse (respectivement haute) dudit élément saillant contre le bord inférieur (respectivement supérieur) de ladite lumière ; - ladite hauteur est comprise entre 15 et 25 mm ; - ledit élément saillant est constitué par une languette ; - ladite lumière oblongue ménagée dans chaque portion latérale de ladite poutre présente une largeur supérieure de 1 à 2 mm par rapport à celle de la languette d’une dite équerre de fixation latérale ; - ladite languette de chaque dite équerre de fixation latérale est réalisée par découpe et pliage dans sa première paroi verticale ; - ladite languette et ledit trou vertical oblong de chaque dite équerre de fixation latérale sont décalés latéralement l’un de l’autre ; - la première paroi verticale de chaque dite équerrre de fixation latérale comporte au moins une nervure de rigidification s’étendant verticalement sur l’ensemble de sa hauteur ; et/ou - ledit sous-ensemble structurel comporte une équerre de fixation centrale comportant une première paroi verticale rapportée contre la face avant de la portion centrale de ladite poutre ainsi qu’une seconde paroi horizontale s’étendant depuis le bord supérieur de ladite première paroi verticale en surplomb de ladite poutre, ladite première paroi verticale de cette équerre de fixation centrale présentant un trou vertical oblong positionné en regard d’un orifice circulaire respectif ménagé sur la portion centrale de ladite poutre, ledit trou vertical oblong et ledit orifice circulaire étant traversés par une vis partiellement vissée dans un écrou de sorte à assurer le pré-maintien de ladite équerre de fixation centrale contre ladite poutre tout en permettant de laisser un certain débattement vertical de cette équerre de fixation centrale avant sa fixation définitive par le vissage complet de ladite vis, ladite équerre de fixation centrale comportant également deux languettes saillant horizontalement depuis ladite première paroi verticale du même côté que ladite seconde paroi horizontale et reposant sur le dessus de ladite poutre.
L’invention vise également sous un second aspect, un véhicule automobile comportant un tel sous-ensemble structurel de pare-chocs.
représente une vue en perspective de trois quart avant d’un sous-ensemble structurel de pare-chocs selon l’invention ;
est un agrandissement d’une zone latérale de la poutre du renfort de pare-chocs du sous-ensemble de la , sur laquelle vient se monter une équerre de fixation latérale ;
représente une vue en perspective de trois quart arrière d’une équerre de fixation latérale du sous-ensemble de la ;
Chaque équerre de fixation latérale 20 comporte également une languette 27 saillant horizontalement depuis la première paroi verticale 21 au dessus du niveau du trou oblong 26 et du même côté que la seconde paroi horizontale 22.