BISTABLE ELASTIC RECUPERATION DEVICE

Abstract: 1. Bistable flexible recovery device comprising a part to which an alternating movement is imparted in two opposite directions, and flexible means of storing a kinetic energy communicated to the part during the first section of the route in one direction and restoring this energy to the part during the second part of the route in this direction, characterized by the fact that it contains, mounted sliding between the moving part (1) and the fixed part (2), two components (12, 13) whose mutual closing up entails the storing of energy and whose mutual moving apart entails the restoring of energy, means being provided to maintain, during the first part of the route in one direction, the first of the components integral with the moving part (1) and the second component integral with the fixed part (2) and on the contrary, during a second part of the route in the same direction, to maintain the first of the components integral with the fixed part (2) and the second component integral with the moving part (1).

Description: ta présente invention a trait à un dispositif de récupération élastique bistable, c'est-à-dire à un dispositif de récupération élastique oscillant entre deux positions stables éloignées l'une de l'autre et qui, pendant son trajet de l'une à l'autre position, emmagasine tout d'abord une énergie cinétique, puis la restitue tout en se déplaçant dans le mcme sens, contrairement aux dispositifs de récupération monostables dans lesquels le dispositif emmagasine l'énergie dans un sens et la restitue en sens opposé. De tels disposItifs peuvent être.appliaués dans diffé- rentes sortes d'industries et notamment dans l'industrie de l'armement pour des armes automatiques dans lesquelles un tiroir coulissant, entraîné par l'action des gaz de cartouches, reçoit la poussée de ces gaz alternativement en deux sens opposés. Il existe actuellement des dispositifs permettant d'assurer un positionnement bistable d'ne pièce mobile soumise à une série d'impulsions alternatives. Ces dispositifs comportent généralement deux organes télescopiques élastiques, c' est-à-dire suscepbibles d'être comprImés lorsau'ils diminuent de longueur pour emmagasiner l'énergie et de se détendre lorsque m contraire ils augmentent de longueur pour restituer l'énergie, ces dispositifs télescopiques étant articulés d'une part sur la pièce animée d'un mouvement alternatif axial et, en leurs extrémités opposées, en un point fixe éloigné du trajet de la pièce alternative, le passage au point mort instable s'effectuant lorsque la direction des dispositifs télescorisues est perpen- diculaire à la direction du trajet de la pièce alternative, c'est-à-dire lorsque la longueur des dispositifs téleScopiques est minimale. Ces dispositifs présentent tout d'abord l'inconvénient de posséder un encombrement transversal extrêmement important puisque les points d'articulation fixes des dispositifs tdlescoplques sont transversalement tAs éloignés de l'axe de la pièce coulissante. En outre, les dispositifs télescopiques étant toujours inclinés, et meme à un moment perpendiculaires à l'axe de déplacement de la pièce alternativement. mobile, les efforts utilisables sont faibles vis-à-vis des efforts développés par les ressorts des dispositifs télescopiques. La présente invention a donc pour objectif de remédier à ces inconvénients et de fournir un dispositif de rëeupération élastique bistable qui soit d'un encombrement transversal extr8mement réduit et qui permette en plus aux moyens élastiques de travailler en direction axiale, c'est-à-dire dans la direction de travail optimale. L'invention a pour objet un dispositif de récupération élastique bistable comprenant une pièce animée d'un mouvement alterné en deux sens opposés, et des moyens élastiques susceptibles d'emmagasiner une énergie cinétique communiquée à la pièce pendant une première partie du parcours dans un sens et de restituer cette énergie à la pièce pendant la deuxième partie du parcours dans ce sens, caractérisé par le fait qu'il comporte, montés de façon coulissante entre la pièce mobile et une pièce fixe telle qu'un bats, deux éléments dont le rapprochement mutuel entrante l'emmagasinage de l'énergie et l'éloignement mutuel entraine la restitution de énergie, des moyens étant prévus pour maintenir, pendant la première partie du parcours dans un sens, le premier des éléments solidaire de la pièce mobile et le deuxième élément solidaire de la pièce fixe et pour maintenir au contraire, pendant une deuxième partie du parcours dans le même sens, le premier élément solidaire de la pièce fixe et le deuxième élément solidaire de la pièce mobile. La pièce mobile présente de préférence la forme d'une tige axiale susceptible de se déplacer à l'intérieur d'un bati concentrique, avec un espace intermédiaire dans lequel sont montés lesdits dldments. Toutefois, en variante, on peut prévoir une tige centrale fixe et une pièce mobile périphérique avec, toujours, cet intervalle intermédiaire permettant le logement desdits. éléments. Les moyens permettant de solidariser les éléments avec les pièces mobile et fixe et de les en désolidariser sont avantageusement réalisés sous forllne de verrous susceptibles de se déplacer transversalement par rapport à la direction du mouvement, à l'intérieur de chaque élément, la pièce mobile présentant deux gorges ou décrochements espacés l'un de l'autre et la pièce fixe également deux gorges ou décrochements espacéti l'un de l'autre de la mème distance, la dimension transversale de chaque verrou étant supérieure h l'écart existant entre la pièce mobile et la pièce fixe, lesdits éléments étant disposés de façon telle que, lorsque les verrous de l'un des éléments sont disposés dans une gorge ou décrochement de la pièce fixe, les verrous de l'autre élément sont localisés dans une gorge ou décrochement de la pièce mobile, des moyens étant prévus pour simultanément déplacer les verrous entre les gorges cu décrochements des pièces fixe et mobile, lorsque les gorges ou décrochementsdesdltes pièces se trouvent en concordance. De façon particulièrement préférée, les moyens permet- tant d'assurer le mouvement transversal des verrous comprennent des bords inclinés formant rampes pour les gorges ou décrochements, coopérant avec des bords inclinés de façon correspondante des verrous, la distance entre les deux éléments étant réglée de façon telle que, lorsque les gorges ou décrochements des pièces fixe et mobile arrivent en concordance, l'élément entralné avec la pièce mobile vient heurter l'élément solidaire de la pièce fixe, en communiquant aux deux éléments un choc qui entre, pour l'élément qui se déplace et ses verrous, un ralentissement temporaire par rapport à la pièce mobile, et donc complémentairement à l'action du moyen élastique une action de rampe de la pièce mobile contre les verrous de l'élément, en provoquant leur déplacement radial, et simultanément une accélération de l'autre élément, provoquant complémentairement à l'action du moyen élastique par un effet de rampes entre ces verrous et la pièce fixe, le mouvement desdits verrous vers la gorge ou décrochement de la pièce mobile. Dans ce but, on prévoit avantageusement de donner aux gorge# une dimension axiale légèrement supérieure à celle des verrous. On pourrait cependant également utiliser d'autres moyens pour assurer le mouvement radial des verrous,de la gorge ou décrochement d'une des pièces vers la gorge ou décrochement correspondant de l'autre pièce. De préférence, les moyens élastiques du dispositif récupérateur sont formés par un simple ressort récupérateur de forme hélico#dale Interposé entre la pièce mobile et la pièce fixe et dont les deux extrémités appuient respectivèmen; sur les deux éléments inUermédiaipes. Cependant, en variante, les éléments intermédiaires peuvent former des pistons enserrant entre eux un fluide élastique, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une transmission hydraulique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaltront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non lImitatif et se référant au dessin annexé dans lequel La figure i représente schématiquement,en coupe axiale, un dispositif récupérateur selon l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe transversale II-II de la figure 1. La figure 3 représente une vue en coupe transversale 111-111 de la figure 1. Les figures 4 et 5 représentent, schématiquement, deux positions d'un tel dispositif. La figure 6 représente, schématiqaement, un autre montage d'un tel dispositif. On se réfère tout d'abord aux figures 1 à 3. Le dispositif représenté comporte une pièce mobile 1 se présentant sous la forme d'une tige allongée susceptible d'être animée d'un mouvement alterné en un sens,puls en un sens opposé, le long de son axe. Ce mouvement peut lui être communiqué par une source d'énergie externe quelconque, par exemple prise de gaz, plification du mouvement d'une pièce, piston hydraulique, action manuelle. La pièce 1 est entourée d'une pièce fixe cylindrique 2 avec un intervalle intermédiaire libre 3. La pièce mobile 1 présente, écartés d'une certaine distance, deux décrochements ou gorges 4, 5 à bords inclinés 6 et 7, respectivement. De me^me, la pièce fixe 2 présente deux gorges ou décrochements Internes 8, 9 écartées entre elles de la nme distance que les décrochements ou gorges 4 et 5 et possédant également des bords inclinés 10, 11. Il en résulte que, lorsque le décrochement 4 arrive au regard de la gorge 8, le décrochement 5 arrive au regard de la gorge 9. Dans l'intervalle 3 entre les deux pièces fixe et mobile sont logés deux éléments 12, 13, présentant une forme générale cylindrique dont la surface externe glisse contre la surface interne de la pièce fixe 2, lesdits éléments 12, 13 présentant des passages centraux permettant le passage à coulissement de la tige 1 de sorte que lesdits éléments sont également susceptibles de coulisser par rapport à cette tige. Un ressort récupérateur 14, logé dans l'intervalle 3, appuie par ses deux extréz1 tés sur les deux éléments 12 et 13. Chaque élément possède, dans sa partie épaisse, quatre passages radiaux dans lesquels sont montés de façon radialement, et donc transversalement, coulissante, quatre verrous 15 et 16, respectivement. Les extrémités radiales desdits verrous présentent des formes incurvées épousant les parois des pièces fixe et mobile. La longueur radiale de chacun des verrous est sensiblement égale à l'épaisseur radiale de l'intervalle 3, augmentée de la profondeur d'une gorge ou décrochement. Les faces opposées axiales des différents verrous 15, 16 présentent, au voisinage des extrémités radiales, des chanfreins 17, 18 inclinés du nêne angle que les bords 6, 7, 10 et Il des différentes gorges ou décrochements. Le fonctionnement est le suivant. Partant d'une position stable représentée à la figure 1, la tige 1 subit une poussée lui communiquant une énergie cinétique et provoquant son déplacement dans le sens de la flèche F. Dans cette Position Initiale, les verrous 15 de 1' ment 12 pénètrent dans le décrochement 4 de la tige mobile et les verrous 16 de l'élément 13 pénètrent dans la gorge 9 de la pince fixe. En outre, le ressort 14 se trouve dans se posItIon la plus allongée. te mouvement de la pièce 1 dans le sens de la flèche va provoquer, par l'intermédiaire des verrous 15, l'entra:tnement de l'élément 12 avec la pièce 1, alors que l'élément 13, en raison des verrous 16 pénétrant dans la gorge 9, reste fixe. Le ressort 14 va donc entre progressivement comprimé entre les deux éléments et va emmagasiner l'énergie perdue au fur et à mesure par la pièce 1. Au bout d'un certain temps, les décrochements 4 et 5 vont arriver au regard des gorges 8 et 9 et simultanément l'élément 12 viendra, par son extrdmitz de gauche, heurter l'extrémité de droite de l'élément 13. A ce moment, le ressort 14 se trouve à l'état de compression maximale. Le choc qui en résulte va provoquer un ralentissement de l1 élément 12 par rapport à la vitesse coaservée à ce moment par la pièce 1. Il en résulte que le bord 6 du décrochement 4 de la pièce 1 va, en coopérant avec le chanfrein 17 correspondant des verrous 15, produire un effet de rampe repoussant radialement les verrous 15 vers l'extérieur. es verrous 15 pénètrent alors dans la gorge 8 et la pièce 1, qui continue sa course, se trouve désolidarisée d'avec l'élément 12 qui se trouve maintenant solidaire de la pièce fixe 2. Simultanément et de façon inverse, le choc provoque un mouvement de l'élément 13 dans le sens de la flèche et par conséquent, par effet de rampes, le mouvement radial des verrous 16 hors de la gorge 9 vers le décrochement 5. L'élément 13 se trouve alors solidaire de la pièce mobile 1 et le ressort 14, qui était comprimé au maxim'j#, sva donc pouvoir se détendre, en prenant appui sur 11 élément fixe 12, pour repousser l'élément mobile 13, et avec lui, la tige mobile 1 jusqu'à ce que la celieciarrlve à sa deuxième position stable. Pendant cette deuxième partie de mouvement, le ressort restitue donc à la pièce 1 l'énergie ou'il avait acquise en se comprimant. On peut, en outre, avantageusement prévoIr un épaulement 19 porté par la tige 1 et occupant la posItion représentée sur le dessin, c'est-à-dire venant au contact de l'élément de gauche 13 lorsque la tige occupe sa position stable de droite. Cet épaulement empêche, lors du démontage d'un ensemble dans lequel le dispositif de récupération est incorporé, une séparation des divers éléments du dispositif de récupération. De façon avantageuse, on peut prévoir sur la tige 1 un deuxième épaulement amovible situé, à droite de l'élément 12, à une distance telle qu'il vienne en contact avec ledit élément lorsque celui-ci se trouve solidaire de la pièce fixe 2. En se référant aux figures 4 et 5, on voit un montage possible du dispositif selon l'invention. Dans ce montage, le disposItIf montré aux figures 1 à 3 est représenté de façon schématique en 20, une partie de la tige 1 émergeant du dispositif et étant reliée à une pièce mobile 21 d'un mécanisme quelconque, par exemple un tiroir d'arme à feu soumis à l'action de gaz. Les moyens communiquant dans un sens, pais dents l'autre, l'énergie cinétique à la pièce 21 et donc tige 1, ont été représentés schématiquement en 22. En se référant à la figure 6, on voit un autre montage dans leauel le dIspositif de récupération 20, selon l'inven- tion, est Inséré entre le pièce mobile 21 et l'organe fournissant l'énergie 22. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications sans s'éloigner ni de son cadre, ni de son esprit.

Claims: REVENDICATIONS 1. Dispositif de récupération élastique bistable comprenant une pièce animée d'un mouvement alterné en deux sens opposés, et des moyens élastiques susceptibles d'emmagasiner une énergie cinétique communiquée à la pièce pendant une première partie du parcours dans un sens et de restituer cette énergie à la pièce pendant le deuxième partie du parcours dans ce sens, caractérisé par le fait qu'il comporte, montés de façon coulissante entre la pièce mobile et une pièce fixe, deux éléments dont le rapprochement mutuel entraîne l'emmagasinage de l'énergie et l'éloignement mutuel entraîne la restitution de l'énergie, des moyens étant prévus pour maintenir, pendant la première partie du parcours dans un sens, le premier des éléments solidaire de la pièce mobile et le deuxième élément solidaire de la pièce fixe et pour maintenir, au contraire, pendant une deuxième partie du parcours dans le meme sens, le premier des éléments solidaire de la pièce fixe et le deuxième élément solidaire de la pièce mobile. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce mobile présente la forme d'une tige axiale susceptible de se déplacer à l'intérieur d'un bâti concentrique avec un espace intermédiaire entre ladite tige et ledit bEti, lesdits éléments étant montés coulissant dans ledit espace. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens permettant de solidariser les éléments avec les pièces mobile et fixe et de les en désolidariser, comportent des verrous susceptibles de se déplacer, transversalement par rapport à la direction du mouvement, b l'intérieur de chacun desdits éléments, la pièce mobile présentant deux gorges o# décrochements espacés l'un de " autre et la pièce fixe également deux gorges ou décrochements espacés l'un de l'autre de la meme distance, la dimension transversale de chaque verrou étant supérieure à l'écart existant entre la pièce mobile et la pièce fixe, lesdits éléments étant disposés de Ton telle que, lorsque les verrous de l'un des éléments sont disposés dans l'une des gorges ou décrochements de la pièce fixe, les verrous de l'autre élément sont disposés dans une des gorges ou décrochements de la pièce mobile, des moyens étant prévus pour simultanément déplacer les verrous entre les gorges ou décrochements des pièces fixe et mobile, lorsque les gorges ou décrochements correspondants desdites pièces se trouvent en concordance. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens permettant d'assurer le mouvement transversal desdits verrous comprennent des bords de gorges ou décrochements incl1nês formant ramne et coopérant avec des bords inclinés de façon correspondante des verrous, la dnstan- ce axiale entre lesdits deux éléments étant réglée de façon ou décrochements telle que, lorsque les gorges/des pièces fixe et mobile arrivent an concordance, l'élément entraîné avec la pièce mobile vient heurter l'élément solidaire de la pièce fixe, communiquant aux deux éléments un choc entraînant, pour l'élément qui se déplace, et ses verrous, un ralentissement par rapport à la pièce mobile et par conséquent complémentairement à l'action des moyens élastiques une action de rampe de la pièce mobile contre les verrous de l'élément, provoquant leur déplacement radial vers la gorge ou décrochement correspondant de la pièce fixe, et simultanément une accélération temporaire de l'autre élément, provoquant complémentalrement à l'action du ressort par un effet de rampe entre les verrous de cet 2ube éEment et la gorge ou décrochement de la Pièce fixe, le mouvement desdits verrous vers la gorge ou décrochement de la pièce mobile. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'un ressort récupérateur est interposé entre lesdits éléments, de façon à se comprimer et emmagasiner l'énergie lorsque lesdits deux éléments se rapprochent l'un de l'autre et au contraire à se détendre et à restituer l'énergie lorsque lesdits deux éléments s'éloignent l'un de l'autre. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que lesdits éléments présentent une forme généralement cylindrique susceptible de coulisser par rapport auxdites pièces fixe et mobile, lesdits verrous étant montés dans des ouvertures transversales présentées par lesdits éléments. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits éléments présentent une surfate cylindrique périphérique susceptible de coulisser dans l'élément fIxe et un passage central susceptible de coulisser sur la pièce mobile en forme de tige, les extrémités transversales desdits verrous étant incurvées de façon à épouser les parois correspondantes desdites pièces fixe et mobile.

Inventors: FERRAND, GUY, MARCON, JOEL, POCHARD, PATRICK, SIMON, GEORGES
Applicants: ETAT-FRANCAIS REPRESENTE PAR LE DELEGUE GENERAL POUR L'ARMEMENT
Application year: 1980
Main classification: F41D5
IPC codes: F01B11, F16F1, F41A5, F41A9