EP3421925B1 - Pièce de liaison pivot destinée à un engin volant ou à un système pour engin volant, en particulier un missile - Google Patents

Pièce de liaison pivot destinée à un engin volant ou à un système pour engin volant, en particulier un missile Download PDF

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EP3421925B1
EP3421925B1 EP18290062.1A EP18290062A EP3421925B1 EP 3421925 B1 EP3421925 B1 EP 3421925B1 EP 18290062 A EP18290062 A EP 18290062A EP 3421925 B1 EP3421925 B1 EP 3421925B1
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EP
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internal
rotation
blocking
relative
reference axis
Prior art date
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EP3421925A1 (fr
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Clyde Laheyne
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MBDA France SAS
Original Assignee
MBDA France SAS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/02—Stabilising arrangements
    • F42B10/14—Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/02—Stabilising arrangements
    • F42B10/14—Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel
    • F42B10/16—Wrap-around fins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/01—Arrangements thereon for guidance or control

Definitions

  • the present invention relates to a pivot connecting piece for a flying machine or a flying machine system. It also relates to a flying machine or a flying machine system provided with such pivot connecting piece.
  • the present invention applies more particularly to a weapon system, and in particular to a flying machine such as a missile, for example, which is provided with at least one such pivot connecting piece.
  • This pivot connecting piece can, for example, serve as an interface between a rudder or wing of a missile and the body of the missile, for which the rudder or wing is in a fixed folded position during storage and transporting the missile, and is brought into a deployed position after launching the missile.
  • the present invention relates to a pivot connecting piece for a flying machine or a system for flying machine, in particular a missile, which aims to overcome the aforementioned drawbacks.
  • the connecting piece initially in said initial state can be brought into the terminal state which is final, a return to the initial state is no longer possible.
  • this monobloc pivot connection piece therefore comprises a single piece and not a single piece. plurality of pieces unlike the aforementioned conventional solutions. Thus, it is not necessary to perform assembly. In addition, the control time of the piece obtained is reduced.
  • said first locking assembly further comprises a guide configured to guide said at least one cam in rotation, the cam forming part of one of said inner and outer bodies and the guide forming part of the other of said inner body. and external.
  • said at least one cam is arranged in a circular arc around a peripheral portion of the inner body of which it is part, and it has an increasing radial thickness along the arc of a circle.
  • said first locking assembly comprises at least three pairs of cooperating cam and stop.
  • said at least one flexible resilient stop blade of said second locking assembly is an arcuate protrusion connected by a first end to a radially inner face of the outer body and having a second free end, for to come into contact at least partially with a free end of the cooperating pawl.
  • the transverse edge of the free end of the elastic stop blade has a non-zero angle relative to the transverse edge of the free end of the pawl cooperating during a contact of the two free ends, this angle being acute towards the reference axis.
  • said second locking assembly comprises at least three pairs of cooperating ratchet and resilient stop blade.
  • the connecting elements are arranged radially with respect to the reference axis and are uniformly distributed around this reference axis.
  • the present invention also relates to a flying machine, in particular a missile, or a system for a flying machine, in particular a weapon system, which comprises at least one pivot piece connecting piece such as that described above.
  • the present invention furthermore relates to a method of manufacturing such a monobloc pivot connection piece, which is remarkable in that it is of the additive type (or ALM for "Additive Layer Manufacturing") by addition of material, c that is, he is doing 3D printing.
  • the one-piece pivot connecting piece is preferably made of a metallic or plastic material.
  • the figure 1 is a perspective view, partially open, of a pivot connecting piece.
  • the figure 2 is a perspective view of the pivot link piece of the figure 1 .
  • FIGS. 3A, 3B, and 3C are schematic views respectively of a set of link members, a cam lock assembly and a ratchet lock assembly, in an initial relative position between the inner and outer bodies.
  • FIGS. 4A, 4B, and 4C are schematic views respectively of the set of connecting elements, the cam lock assembly and the ratchet lock assembly, in relative rotation between the inner and outer bodies.
  • FIGS. 5A, 5B, and 5C are schematic views respectively of the set of connecting elements, the cam lock assembly and the ratchet lock assembly, in a terminal relative position between the inner and outer bodies.
  • the figure 6 schematically shows a non-zero angle between the free ends of a ratchet and a cooperating resilient stop blade.
  • the part 1 to illustrate the invention and shown in a particular embodiment on the figure 1 is a pivot connecting piece (hereinafter "piece").
  • This piece 1 is intended for a flying machine or a system for flying machine, in particular a missile.
  • These elements E1 and E2 may correspond, for illustration, on the one hand to a rudder or a wing of a missile or other flying machine (for example a drone), and secondly to body of this missile or this flying machine.
  • the rudder or wing In the case of a missile, the rudder or wing is in a fixed folded position (initial position) during storage and transport of the missile, and is brought into a fixed deployed position (end position) after launch. missile.
  • the piece 1 can also serve as an interface element which is mounted on a weapon system, in particular on a missile launcher, for example to serve as an interface for a missile container door or an unlocking arm.
  • said part 1 is of monobloc (or unitary) type, that is to say that it is made in a single element (or part), as specified below.
  • the part 1 also comprises a set of connecting elements 4, visible in particular on the figure 3A .
  • connecting elements 4 correspond to a continuity of material between the inner body 2 and the outer body 3 so as to secure the inner body 2 and outer 3 to each other.
  • These connecting elements 4 are made in the form of pins having any cross section and for example circular.
  • the size (and in particular the diameter) as well as the number of connecting elements 4 are adapted so that the connecting elements 4 have a given resistance to breaking and they are broken together under the effect of a predetermined force. This force is applied to generate a rotation between the inner 2 and outer 3 bodies, as shown in FIG. Figure 4A where the inner body 2 is rotated in a direction F with respect to the outer body 3.
  • the breaking zone of each of the connecting elements 4 is shown by a line G.
  • the inner body 2 and the outer body 3 are bonded together only through these connecting elements 4 in a so-called initial relative fixing position P1, specified below, as shown in FIG. figure 3A .
  • the part 1 also comprises a blocking assembly 5 cam.
  • This locking assembly 5 comprises at least one pair 6, but preferably a plurality of pairs 6 formed, each, of a cam 7 and a stop 8 cooperating, as shown in particular on Figures 4B and 5B .
  • the cam 7 is an element having a shape allowing it to move, and to be locked when it is in a contact blocking with the abutment 8 cooperating.
  • One of these two elements is part of the inner body 2 and the other of these two elements (cam 7 or abutment 8) is part of the outer body 3.
  • the cam 7 is part of the inner body 2 and the stop 8 is part of the outer body 3.
  • the cam 7 can do part of the outer body 3 and the abutment 8 can be part of the inner body 2.
  • This locking assembly 5 is able to block the relative rotation between said inner body 2 and outer 3 relative to a first direction of rotation of the inner body 2 relative to the outer body 3, illustrated by the arrow B1 on the Figures 4B and 5B .
  • the blocking assembly 5 is configured so that this blocking is obtained for a relative so-called blocking position P2 between said inner and outer bodies 2 and 3.
  • the part 1 also comprises a second locking assembly 9 ratchet.
  • This locking assembly 9 comprises, as represented on the figure 1 at least one pair, but preferably a plurality of pairs 10 each formed of cooperating pawl 11 and resilient locking blade 12.
  • the pawl 11 corresponds to a ratchet element which is able to be locked in rotation by one end of the elastic stop blade 12.
  • one of the elements is part of the inner body 2 and the other of these elements (pawl 11 or elastic stop blade 12) is part of the outer body 3.
  • the pawl 11 is part of the inner body 2 and the elastic locking blade 12 is part of the outer body 3.
  • the pawl 11 may be part of the outer body 3 and the elastic stopping blade 12 may be part of the inner body 2.
  • This locking assembly 9 is able to block the relative rotation between the inner body 2 and outer 3 with respect to a second direction of rotation (of the inner body 2 relative to the outer body 3).
  • This second direction of rotation which is opposite to said first direction of rotation B1, is illustrated by arrows B2 on the Figures 4C and 5C .
  • the locking assembly 9 is configured so that this blocking is also obtained when the inner 2 and outer 3 bodies are in a relative position corresponding to the blocking position P2.
  • the part 1 is thus configured to allow a single and single displacement of the initial position P1 to the terminal position P2.
  • the locking assemblies 5 and 9 are configured by a number and an adequate positioning of the pairs 6 and 10 so that both blockages (according to B1 and B2) occur simultaneously for the same relative position (blocking).
  • the outer body 2 is generally cylindrical and the outer body 3 corresponds to a generally cylindrical envelope surrounding the inner body 2.
  • the reference axis XX is the common longitudinal axis of this cylinder and of this cylindrical envelope.
  • the inner body 2 instead of being generally cylindrical, may comprise only cylindrical longitudinal sections at which the pairs 6 and the pairs 10 are arranged, these cylindrical sections being interconnected. in any way, for example by non-cylindrical longitudinal sections, or cylindrical but smaller diameter.
  • the blocking assembly 5 furthermore comprises, as shown in FIG. figure 1 , associated with each cam 7, a guide 13.
  • Each guide 13 is configured to guide the associated cam 7 in rotation, that is to say to avoid longitudinal displacement (illustrated by a double arrow L) of the inner body 2 by relative to the outer body 3.
  • the cam 7 is part of one of said inner body 2 and outer 3, preferably the inner body 2, and the guide 13 is part of the other of said inner body 2 and outer 3.
  • each guide 13 comprises a recess formed in the internal face of the outer body 3, which has a length (parallel to the axis XX) and a thickness (radially to the axis XX) slightly greater than the corresponding dimensions of the cam 7 associated, to allow the passage of the cam 7 in the recess while preventing longitudinal movement.
  • each cam 7 is arranged in a circular arc around a peripheral portion of the inner body 2, of which it forms part, and it has an increasing radial thickness along the arc in the direction illustrated by a arrow C on the figure 1 .
  • each elastic (flexible) stop blade 12 of the locking assembly 10 is an excrescence in a circular arc.
  • This protrusion in an arc is connected by a first end 12A to a radially inner face of the outer body 3 and has a second end 12B which is free, as shown in particular on the Figures 3C and 5C .
  • the free end 12B is intended to come into contact, at least partially, with a free end 11A of the pawl 11 cooperating when the two free ends 11A and 12B are brought into contact, as shown in FIGS. Figures 5C and 6 .
  • the transverse edge of the free end 12B of the resilient stop blade 12 has a non-zero angle ⁇ relative to the transverse edge of the free end 11A of the cooperating pawl 11, as shown in FIG. figure 6 .
  • This angle ⁇ is acute towards the reference axis XX. It helps to facilitate blocking.
  • the part 1 can fulfill its functions with a single pair 6 and a single pair 10, the part 1 preferably comprises a plurality of pairs 6 and 10 distributed uniformly (from an angular point of view) around the reference axis XX.
  • the connecting elements 4 are arranged radially with respect to the reference axis X-X and are uniformly distributed around this reference axis X-X.
  • This piece 1 is monobloc type. Thus, it is not necessary to make an assembly of mechanical components. In addition, the control time of the part 1 is reduced.
  • This monobloc piece 1 is preferably manufactured by a usual process of additive type manufacturing (or ALM for "Additive Layer Manufacturing”) by addition of material, that is to say by a 3D printing.
  • the piece 1 is preferably manufactured in a metallic or plastic structural material.
  • This method is implemented on a part 1 that is in an initial state (or attachment position P1 between the bodies 2 and 3), as shown in FIGS. FIGS. 3A, 3B and 3C showing respectively the connecting elements 4 (which provide the connection between the two bodies 2 and 3), the locking assembly 5 (for which the cams 7 are not in contact with the stops 8 associated) and the locking assembly 9 (for which no force is applied on the elastic stopping blades 12).
  • the locking assembly 5 blocks and prevents the rotation of the inner body 2 (relative to the outer body 3) in the direction B1, as shown in FIG. Figure 5B
  • the locking assembly 9 blocks and prevents rotation of the inner body 2 (with respect to outer body 3) in the B2 direction (opposite to B1), as shown in FIG. Figure 5C . Therefore, the inner body 2 can not rotate either B1 or B2 relative to the outer body 3. It is completely blocked and the terminal position P2 is fixed.

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Description

  • La présente invention concerne une pièce de liaison pivot destinée à un engin volant ou à un système pour engin volant. Elle concerne également un engin volant ou un système pour engin volant pourvu d'une telle pièce de liaison pivot.
  • Bien que non exclusivement, la présente invention s'applique plus particulièrement à un système d'arme, et en particulier à un engin volant tel qu'un missile par exemple, qui est pourvu d'au moins une telle pièce de liaison pivot.
  • Cette pièce de liaison pivot est destinée à être montée entre deux éléments mécaniques devant prendre deux positions, l'un par rapport à l'autre, au cours du temps, à savoir :
    • une première position (ou position initiale) fixe ; et
    • une seconde position (ou position terminale) fixe également.
  • Cette pièce de liaison pivot peut, par exemple, servir d'interface entre une gouverne ou une aile d'un missile et le corps du missile, pour lequel la gouverne ou l'aile se trouve dans une position repliée fixe pendant le stockage et le transport du missile, et est amenée dans une position déployée après le lancement du missile.
  • Cette pièce de liaison pivot doit être apte à mettre en oeuvre, à la fois, les fonctions principales suivantes :
    • assurer une liaison mécanique dans la position initiale ;
    • maîtriser un déplacement jusqu'à une position terminale (ou finale) ; et
    • assurer un blocage dans la position terminale.
  • On connaît des éléments (ou pièces) de liaison mécanique qui sont destinés à assurer ce type de fonctions.
  • De façon usuelle, ces éléments de liaison mécanique comportent une pluralité de composants mécaniques. Cette solution usuelle présente un certain nombre d'inconvénients, et en particulier :
    • elle nécessite une vérification de la qualité de l'ensemble des composants mécaniques utilisés ;
    • elle nécessite un assemblage de tous ces composants mécaniques, avec une vérification de la qualité de l'assemblage obtenu ; et
    • elle requiert l'acceptation fonctionnelle de l'ensemble.
  • Cette solution usuelle nécessite donc un nombre important de composants mécaniques, un temps d'assemblage non négligeable, ainsi qu'une durée de contrôle relativement importante.
  • Cette solution usuelle n'est donc pas complètement satisfaisante pour les applications envisagées.
  • Par ailleurs, on connaît, par le document US-6 092 264 , un mécanisme pour déployer un organe tel qu'une voilure ou une antenne par pivotement.
  • La présente invention concerne une pièce de liaison pivot destinée à un engin volant ou à un système pour engin volant, en particulier un missile, qui a pour objet de remédier aux inconvénients précités.
  • Selon l'invention, ladite pièce de liaison pivot est monobloc et comporte :
    • un premier corps allongé, dit corps interne, défini par rapport à un axe de référence ;
    • un second corps allongé, dit corps externe, défini par rapport à l'axe de référence, entourant radialement vers l'extérieur ledit corps interne et agencé de façon coaxiale à ce dernier selon ledit axe de référence ;
    • un ensemble d'éléments de liaison réalisant une continuité de matière entre le corps interne et le corps externe de manière à solidariser les corps interne et externe l'un à l'autre dans une position relative (initiale) dite de fixation, lesdits éléments de liaison étant aptes à être rompus sous l'effet d'une force prédéterminée, la rupture desdits éléments de liaison désolidarisant les corps interne et externe l'un de l'autre et permettant alors une rotation relative entre ces derniers autour dudit axe de référence ;
    • un premier ensemble de blocage à came, comportant au moins une came et une butée coopérantes, dont l'une fait partie du corps interne et l'autre fait partie du corps externe, ledit premier ensemble de blocage étant apte à bloquer la rotation relative entre lesdits corps interne et externe rapport à un premier sens de rotation dans une position relative (terminale) dite de blocage entre lesdits corps interne et externe ; et
    • un second ensemble de blocage à cliquet, comportant au moins un cliquet et une lame d'arrêt élastique coopérants, dont l'un fait partie du corps interne et l'autre fait partie du corps externe, ledit second ensemble de blocage étant apte à bloquer la rotation relative entre lesdits corps interne et externe par rapport à un second sens de rotation opposé audit premier sens de rotation dans ladite position de blocage.
  • Ainsi, la pièce de liaison est configurée pour pouvoir se trouver dans l'un de deux états :
    • un état initial, dans lequel les deux corps interne et externe présentent une position relative initiale (dite de fixation), qui est maintenue par ledit ensemble d'éléments de liaison ; et
    • un état terminal ultérieur, dans lequel les deux corps interne et externe présentent une position relative terminale (dite de blocage), qui est atteinte suite à une rotation relative entre les corps interne et externe de ladite position de fixation à ladite position de blocage, après la rupture des éléments de liaison, et qui est maintenue par lesdits premier et second ensembles de blocage.
  • La pièce de liaison initialement dans ledit état initial peut donc être amenée dans l'état terminal qui est définitif, un retour dans l'état initial n'étant plus possible.
  • Ainsi, grâce à l'invention, on obtient une pièce monobloc (ou unitaire) qui est réalisée, de préférence, par un procédé de type additif par ajout de matière, comme préciséci-dessous.
  • En plus de pouvoir réaliser les fonctions précitées, cette pièce de liaison pivot monobloc comprend donc une seule pièce et non pas une pluralité de pièces à la différence des solutions usuelles précitées. Ainsi, il n'est pas nécessaire de réaliser d'assemblage. De plus, la durée de contrôle de la pièce obtenue est réduite.
  • Avantageusement, ledit premier ensemble de blocage comprend, de plus, un guide configuré pour guider ladite au moins une came en rotation, la came faisant partie de l'un desdits corps interne et externe et le guide faisant partie de l'autre desdits corps interne et externe.
  • De plus, de façon avantageuse, ladite au moins une came est agencée selon un arc de cercle autour d'une partie périphérique du corps interne dont elle fait partie, et elle présente une épaisseur radiale croissante le long de l'arc de cercle. De préférence, ledit premier ensemble de blocage comporte au moins trois paires de came et butée coopérantes.
  • Dans un mode de réalisation préféré, ladite au moins une lame d'arrêt élastique flexible dudit second ensemble de blocage est une excroissance en arc de cercle liée par une première extrémité à une face radialement interne du corps externe et présentant une seconde extrémité libre, destinée à venir au contact au moins partiellement d'une extrémité libre du cliquet coopérant. De préférence, le bord transversal de l'extrémité libre de la lame d'arrêt élastique présente un angle non nul par rapport au bord transversal de l'extrémité libre du cliquet coopérant lors d'un contact des deux extrémités libres, cet angle étant aigu vers l'axe de référence.
  • Par ailleurs, de façon avantageuse, ledit second ensemble de blocage comporte au moins trois paires de cliquet et de lame d'arrêt élastique coopérants.
  • Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, les éléments de liaison sont agencés radialement par rapport à l'axe de référence et sont répartis uniformément autour de cet axe de référence.
  • La présente invention concerne également un engin volant, en particulier un missile, ou un système pour engin volant, notamment un système d'arme, qui comporte au moins une pièce de liaison pivot monobloc telle que celle décrite ci-dessus.
  • La présente invention concerne, en outre, un procédé de fabrication d'une telle pièce de liaison pivot monobloc, qui est remarquable en ce qu'il est de type additif (ou ALM pour « Additive Layer Manufacturing ») par ajout de matière, c'est-à-dire qu'il réalise une impression 3D. La pièce de liaison pivot monobloc est fabriquée, de préférence, en un matériau métallique ou plastique.
  • Par ailleurs, la présente invention concerne également un procédé de pivotement d'une telle pièce de liaison pivot monobloc, ledit procédé comportant :
    • une étape de rupture consistant à générer une force de rotation entre les corps interne et externe de la pièce de liaison pivot se trouvant dans la position de fixation représentant la position relative initiale, de manière à rompre l'ensemble des éléments de liaison ;
    • une étape de mise en rotation consistant à générer une rotation relative entre les corps interne et externe pour les amener de ladite position de fixation dans la position relative terminale ; et
    • une étape de blocage consistant à bloquer lesdits corps interne et externe dans ladite position relative terminale, à l'aide desdits premier et second ensembles de blocage, simultanément dans les deux sens de rotation.
  • Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.
  • La figure 1 est une vue en perspective, partiellement ouverte, d'une pièce de liaison pivot.
  • La figure 2 est une vue en perspective de la pièce de liaison pivot de la figure 1.
  • Les figures 3A, 3B, et 3C sont des vues schématiques respectivement d'un ensemble d'éléments de liaison, d'un ensemble de blocage à came et d'un ensemble de blocage à cliquet, dans une position relative initiale entre les corps interne et externe.
  • Les figures 4A, 4B, et 4C sont des vues schématiques respectivement de l'ensemble d'éléments de liaison, de l'ensemble de blocage à came et de l'ensemble de blocage à cliquet, lors d'une rotation relative entre les corps interne et externe.
  • Les figures 5A, 5B, et 5C sont des vues schématiques respectivement de l'ensemble d'éléments de liaison, de l'ensemble de blocage à came et de l'ensemble de blocage à cliquet, dans une position relative terminale entre les corps interne et externe.
  • La figure 6 montre schématiquement un angle non nul entre les extrémités libres d'un cliquet et d'une lame d'arrêt élastique coopérants.
  • La pièce 1 permettant d'illustrer l'invention et représentée dans un mode de réalisation particulier sur la figure 1, est une pièce de liaison pivot (ci-après « pièce »). Cette pièce 1 est destinée à un engin volant ou à un système pour engin volant, en particulier un missile.
  • Plus particulièrement, cette pièce 1 est destinée à être montée entre deux éléments (mécaniques) E1 et E2 représentés schématiquement et en trait fin sur la figure 2. Ces deux éléments E1 et E2 doivent prendre deux positions l'un par rapport à l'autre au cours du temps, à savoir :
    • une première position (ou position initiale) qui est fixe ; et
    • une seconde position (ou position terminale) qui est également fixe.
  • Ces éléments E1 et E2 peuvent correspondre, à titre d'illustration, d'une part à une gouverne ou une aile d'un missile ou d'un autre engin volant (par exemple d'un drone), et d'autre part au corps de ce missile ou de cet engin volant. Dans le cas d'un missile, la gouverne ou l'aile se trouve dans une position repliée fixe (position initiale) pendant le stockage et le transport du missile, et elle est amenée dans une position déployée fixe (position terminale) après le lancement du missile. La pièce 1 peut également servir d'élément d'interface qui est monté sur un système d'arme, en particulier sur un lanceur de missile, par exemple pour servir d'interface pour une porte de conteneur de missile ou un bras de déverrouillage.
  • Selon l'invention, ladite pièce 1 est de type monobloc (ou unitaire), c'est-à-dire qu'elle est réalisée en un seul élément (ou pièce), comme précisé ci-dessous.
  • De plus, selon l'invention, ladite pièce 1 comporte, comme représenté sur la figure 1 :
    • un premier corps, dit corps interne 2, qui est globalement allongé le long d'un axe de référence (ou axe longitudinal) X-X précisé ci-après ; et
    • un second corps, dit corps externe 3, qui est également globalement allongé le long de l'axe de référence X-X, qui entoure radialement vers l'extérieur (dans le sens illustré par une flèche E sur les figures 1 et 3A) le corps interne 2 et qui est agencé de façon coaxiale à ce dernier selon l'axe de référence X-X.
  • En outre, la pièce 1 comporte également un ensemble d'éléments de liaison 4, visibles notamment sur la figure 3A.
  • Ces éléments de liaison 4 (ou entretoises) correspondent à une continuité de matière entre le corps interne 2 et le corps externe 3 de manière à solidariser les corps interne 2 et externe 3 l'un à l'autre. Ces éléments de liaison 4 sont réalisés sous forme de picots présentant une section transversale quelconque et par exemple circulaire. La taille (et notamment le diamètre) ainsi que le nombre d'éléments de liaison 4 sont adaptés de manière à ce que les éléments de liaison 4 présentent une résistance à la rupture donnée et qu'ils soient rompus tous ensemble sous l'effet d'une force prédéterminée. Cette force est appliquée pour générer une rotation entre les corps interne 2 et externe 3, comme illustré sur la figure 4A où le corps interne 2 est mis en rotation dans un sens F par rapport au corps externe 3. Sur cette figure 4A, la zone de rupture de chacun des éléments de liaison 4 est montrée par un trait G.
  • La rupture de l'ensemble des éléments de liaison 4 désolidarise les corps interne 2 et externe 3 l'un de l'autre et permet alors une rotation relative entre les corps interne 2 et externe 3 autour de l'axe de référence X-X, comme illustré par la flèche F sur les figures 4A, 4B et 4C.
  • Le corps interne 2 et le corps externe 3 sont liés ensemble uniquement par l'intermédiaire de ces éléments de liaison 4 dans une position relative initiale dite de fixation P1, précisée ci-dessous, comme représenté sur la figure 3A.
  • Dans le cadre de la présente invention, on entend :
    • par « rotation relative » entre le corps interne 2 et le corps externe 3, une rotation de l'un part rapport à l'autre autour de l'axe de référence X-X, cette rotation pouvant être obtenue :
      • par une action (de rotation) générée (par tout moyen usuel) sur le corps interne 2 de sorte que ce corps interne 2 tourne autour de l'axe de référence X-X alors que le corps externe 3 reste immobile, comme dans l'exemple des figures 4A, 4B et 4C (flèche F) ; ou
      • par une action (de rotation) générée (par tout moyen usuel) sur le corps externe 3 de sorte que ce corps externe 3 tourne autour de l'axe de référence X-X alors que le corps interne 2 reste immobile ; ou
      • par des actions de rotation générées simultanément sur les deux corps interne 2 et externe 3 ;
    • par « position relative » entre le corps interne 2 et le corps externe 3, une position angulaire donnée entre ces deux corps interne 2 et externe 3, l'un par rapport à l'autre, autour de l'axe de référence X-X, comme précisé ci-dessous.
  • Par ailleurs, la pièce 1 comporte également un ensemble de blocage 5 à came. Cet ensemble de blocage 5 comporte au moins une paire 6, mais de préférence une pluralité de paires 6 formées, chacune, d'une came 7 et d'une butée 8 coopérantes, comme représenté notamment sur les figures 4B et 5B.
  • La came 7 est un élément ayant une forme lui permettant de se déplacer, et d'être bloquée lorsqu'elle est dans un contact bloquant avec la butée 8 coopérante.
  • L'un de ces deux éléments (came 7 ou butée 8) fait partie du corps interne 2 et l'autre de ces deux éléments (came 7 ou butée 8) fait partie du corps externe 3.
  • Dans le mode de réalisation préféré, représenté sur les figures, pour chaque paire 6, la came 7 fait partie du corps interne 2 et la butée 8 fait partie du corps externe 3. Dans une variante de réalisation non représentée, la came 7 peut faire partie du corps externe 3 et la butée 8 peut faire partie du corps interne 2.
  • Cet ensemble de blocage 5 est apte à bloquer la rotation relative entre lesdits corps interne 2 et externe 3 rapport à un premier sens de rotation du corps interne 2 par rapport au corps externe 3, illustré par la flèche B1 sur les figures 4B et 5B. L'ensemble de blocage 5 est configuré pour que ce blocage soit obtenu pour une position relative dite de blocage P2 entre lesdits corps interne 2 et externe 3.
  • En outre, la pièce 1 comporte également un second ensemble de blocage 9 à cliquet. Cet ensemble de blocage 9 comporte, comme représenté sur la figure 1, au moins une paire 10 mais de préférence une pluralité de paires 10 formées, chacune, d'un cliquet 11 et d'une lame d'arrêt élastique 12 coopérants. Le cliquet 11 correspond à un élément sous forme de rochet qui est apte à être bloqué en rotation par une extrémité de la lame d'arrêt élastique 12.
  • Pour chaque paire 10, l'un des éléments (cliquet 11 ou lame d'arrêt élastique 12) fait partie du corps interne 2 et l'autre de ces éléments (cliquet 11 ou lame d'arrêt élastique 12) fait partie du corps externe 3.
  • Dans le mode de réalisation préféré, représenté sur les figures, pour chaque paire 10, le cliquet 11 fait partie du corps interne 2 et la lame d'arrêt élastique 12 fait partie du corps externe 3. Dans une variante de réalisation non représentée, le cliquet 11 peut faire partie du corps externe 3 et la lame d'arrêt élastique 12 peut faire partie du corps interne 2.
  • Cet ensemble de blocage 9 est apte à bloquer la rotation relative entre les corps interne 2 et externe 3 par rapport à un second sens de rotation (du corps interne 2 par rapport au corps externe 3). Ce second sens de rotation qui est opposé audit premier sens de rotation B1, est illustré par des flèches B2 sur les figures 4C et 5C. L'ensemble de blocage 9 est configuré pour que ce blocage soit obtenu également lorsque les corps interne 2 et externe 3 se trouvent dans une position relative correspondant à la position de blocage P2.
  • Ainsi, la pièce de liaison 1 est configurée pour pouvoir se trouver dans l'un de deux états :
    • un état initial, dans lequel les deux corps interne 2 et externe 3 présentent la position (relative) de fixation P1 représentée sur les figures 3A, 3B et 3C, qui est maintenue par les éléments de liaison 4 ; et
    • un état terminal ultérieur, dans lequel les deux corps interne 2 et externe 3 présentent la position (relative) de blocage P2 (représentée sur les figures 5A, 5B et 5C), qui est obtenue suite à une rotation relative entre les corps interne 2 et externe 3 de la position de fixation P1 à la position de blocage P2 après la rupture des éléments de liaison 4 et qui est maintenue par les ensembles de blocage 5 et 9, chacun empêchant la rotation dans un sens B1, B2.
  • Plus précisément, à titre d'illustration :
    • dans la position (relative) initiale P1 entre le corps interne 2 et le corps externe 3, un trait de référence R1 donné du corps interne 2 se trouve angulairement au niveau d'un trait de référence R2 donné du corps interne 3, c'est-à-dire que les deux traits de référence R1 et R2 sont alignés radialement, comme illustré sur la figure 3C ;
    • en revanche, dans la position (relative) terminale P2, les corps interne 2 et externe 3 ont tourné l'un par rapport à l'autre de sorte que les traits de référence R1 et R2 forment un angle β (non nul) par rapport au centre O (où passe l'axe de référence X-X), comme illustré sur la figure 5C.
  • La pièce de liaison 1, initialement dans l'état initial (position de fixation P1), peut ainsi être amenée (de façon irréversible) dans l'état terminal (position de blocage P2) qui est définitif, un retour dans l'état initial n'étant plus possible à partir de l'état terminal. La pièce 1 est donc configurée pour permettre un seul et unique déplacement de la position initiale P1 à la position terminale P2.
  • Bien entendu, les ensembles de blocage 5 et 9 sont configurés par un nombre et un positionnement adéquat des paires 6 et 10 pour que les deux blocages (selon B1 et B2) aient lieu simultanément pour la même position relative (de blocage).
  • Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, le corps externe 2 est globalement cylindrique et le corps externe 3 correspond à une enveloppe globalement cylindrique entourant le corps interne 2. L'axe de référence X-X est l'axe longitudinal commun de ce cylindre et de cette enveloppe cylindrique.
  • Dans une variante de réalisation (non représentée), le corps interne 2, au lieu d'être globalement cylindrique, peut comporter uniquement des tronçons longitudinaux cylindriques au niveau desquels sont agencées les paires 6 et les paires 10, ces tronçons cylindriques étant liés entre eux de manière quelconque, par exemple par des tronçons longitudinaux non cylindriques, ou cylindriques mais à plus faible diamètre.
  • Par ailleurs, l'ensemble de blocage 5 comprend, de plus, comme représenté sur la figure 1, associé à chaque came 7, un guide 13. Chaque guide 13 est configuré pour guider la came 7 associée en rotation, c'est-à-dire pour éviter un déplacement longitudinal (illustré par une double flèche L) du corps interne 2 par rapport au corps externe 3. La came 7 fait partie de l'un desdits corps interne 2 et externe 3, de préférence du corps interne 2, et le guide 13 fait partie de l'autre desdits corps interne 2 et externe 3.
  • De préférence, chaque guide 13 comprend un évidement pratiqué dans la face interne du corps externe 3, qui présente une longueur (parallèlement à l'axe X-X) et une épaisseur (radialement à l'axe X-X) légèrement supérieures aux dimensions correspondantes de la came 7 associée, pour permettre le passage de la came 7 dans l'évidement tout en empêchant un déplacement longitudinal.
  • Par ailleurs, chaque came 7 est agencée selon un arc de cercle autour d'une partie périphérique du corps interne 2, dont elle fait partie, et elle présente une épaisseur radiale croissante le long de l'arc de cercle dans le sens illustré par une flèche C sur la figure 1.
  • Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, chaque lame d'arrêt élastique (flexible) 12 de l'ensemble de blocage 10 est une excroissance en arc de cercle. Cette excroissance en arc de cercle est liée par une première extrémité 12A à une face radialement interne du corps externe 3 et présente une seconde extrémité 12B qui est libre, comme représenté notamment sur les figures 3C et 5C. L'extrémité libre 12B est destinée à venir en contact, au moins partiellement, d'une extrémité libre 11A du cliquet 11 coopérant lors d'une mise en contact des deux extrémités libres 11A et 12B, comme représenté sur les figures 5C et 6.
  • De préférence, le bord transversal de l'extrémité libre 12B de la lame d'arrêt élastique 12 présente un angle α non nul par rapport au bord transversal de l'extrémité libre 11A du cliquet 11 coopérant, comme représenté sur la figure 6. Cet angle α est aigu vers l'axe de référence X-X. Il permet de faciliter le blocage.
  • Bien que la pièce 1 puisse remplir ses fonctions avec une seule paire 6 et une seule paire 10, la pièce 1 comprend, de préférence, une pluralité de paires 6 et 10 réparties uniformément (d'un point de vue angulaire) autour de l'axe de référence X-X.
  • Dans un mode de réalisation préféré, permettant de bénéficier d'une bonne stabilité en rotation :
    • l'ensemble de blocage 5 comporte trois paires 6 de came et butée coopérantes ; et
    • l'ensemble de blocage 9 comporte trois paires 10 de cliquet et de lame d'arrêt élastique coopérants.
  • Toutefois, en fonction notamment de l'angle β envisagé de rotation relative entre les corps interne 2 et externe 3 pour passer de la position initiale P1 à la position terminale P2, on peut prévoir un nombre différent de paires 6 et 10, et notamment un nombre supérieur à trois si l'angle de rotation β est réduit.
  • Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, les éléments de liaison 4 sont agencés radialement par rapport à l'axe de référence X-X et sont répartis uniformément autour de cet axe de référence X-X.
  • Dans le mode de réalisation préféré, représenté sur la figure 1, la pièce 1 comprend :
    • deux ensembles de blocage 9 (avec trois paires 10) agencés, respectivement, longitudinalement vers chaque extrémité longitudinale A1 et A2 (c'est-à-dire selon l'axe de référence X-X) de la pièce 1 ;
    • un seul ensemble de blocage 5 (avec trois paires 6) agencé longitudinalement sensiblement au milieu de la pièce 1 ; et
    • deux ensembles d'éléments de liaison 4 agencés, respectivement, longitudinalement vers chaque extrémité longitudinale A1 et A2, à chaque fois entre un ensemble de blocage 9 et l'ensemble de blocage 5.
  • La pièce 1, telle que décrite ci-dessus, est apte à mettre en oeuvre, à la fois, les fonctions principales suivantes :
    • assurer la liaison mécanique dans la position initiale (de fixation) P1, à l'aide des éléments de liaison 4 ;
    • maîtriser le déplacement de la position initiale P1 jusqu'à la position terminale P2, à l'aide notamment des cames 7 et des guides 13 associés ; et
    • assurer le blocage dans la position terminale P2, à l'aide des ensembles de blocage 5 et 9.
  • Cette pièce 1 est de type monobloc. Ainsi, il n'est pas nécessaire de réaliser un assemblage de composants mécaniques. De plus, la durée de contrôle de la pièce 1 est réduite.
  • Cette pièce 1 monobloc est fabriquée, de préférence, par un procédé usuel de fabrication de type additif (ou ALM pour « Additive Layer Manufacturing ») par ajout de matière, c'est-à-dire par une impression 3D. La pièce 1 est fabriquée, de préférence, dans un matériau structural métallique ou plastique. Les éléments de liaison 4, en plus de leur fonction de liaison mécanique dans la position initiale P1, permettent de faciliter l'impression 3D en assurant, notamment, un maintien du corps interne par rapport au corps externe lors de l'impression.
  • Le fonctionnement de la pièce 1, telle que décrite ci-dessus, est présenté ci-après à l'aide d'un procédé de pivotement de ladite pièce 1 de liaison pivot monobloc.
  • Ce procédé est mis en oeuvre sur une pièce 1 se trouvant dans un état initial (ou position de fixation P1 entre les corps 2 et 3), comme représenté sur les figures 3A, 3B et 3C montrant respectivement les éléments de liaison 4 (qui assurent la liaison entre les deux corps 2 et 3), l'ensemble de blocage 5 (pour lequel les cames 7 ne sont pas en contact des butées 8 associées) et l'ensemble de blocage 9 (pour lequel aucun effort n'est appliqué sur les lames d'arrêt élastiques 12).
  • Ledit procédé comporte :
    • une étape de rupture consistant à générer une force de rotation, illustrée par la flèche F sur les figures 4A, 4B et 4C, entre le corps interne 2 et le corps externe 3 de la pièce 1 se trouvant dans la position de fixation P1, de manière à rompre les éléments de liaison 4 (figure 4A) ;
    • une étape de mise en rotation consistant à générer une rotation relative entre le corps interne 2 et le corps externe 3, illustrée par la flèche F sur les figures 4A, 4B et 4C, pour les amener de la position de fixation P1 (figures 3A, 3B et 3C) dans la position terminale P2 (figures 5A, 5B et 5C). Lors de la rotation, les cliquets 11 poussent les lames d'arrêt élastiques 12 sensiblement radialement vers l'extérieur, comme montré par des flèches H sur la figure 4C ; et
    • une étape de blocage consistant à bloquer lesdits corps interne 2 et externe 3 dans ladite position terminale P2 à l'aide desdits ensembles de blocage 5 et 9, comme représenté sur les figures 5B et 5C.
  • Dans l'exemple représenté, l'ensemble de blocage 5 bloque et empêche la rotation du corps interne 2 (par rapport au corps externe 3) dans le sens B1, comme montré sur la figure 5B, et simultanément l'ensemble de blocage 9 bloque et empêche la rotation du corps interne 2 (par rapport au corps externe 3) dans le sens B2 (opposé à B1), comme montré sur la figure 5C. Par conséquent, le corps interne 2 ne peut tourner ni selon B1, ni selon B2 par rapport au corps externe 3. Il est donc complètement bloqué et la position terminale P2 est fixée.

Claims (13)

  1. Pièce de liaison pivot destinée à un engin volant ou à un système pour engin volant, en particulier un missile, telle qu'elle est monobloc et comporte :
    - un premier corps allongé, dit corps interne (2), défini par rapport à un axe de référence (X-X) ;
    - un second corps allongé, dit corps externe (3), défini par rapport à l'axe de référence (X-X), entourant radialement vers l'extérieur ledit corps interne (2) et agencé de façon coaxiale à ce dernier selon ledit axe de référence (X-X) ;
    - un ensemble d'éléments de liaison (4) réalisant une continuité de matière entre le corps interne (2) et le corps externe (3) de manière à solidariser les corps interne et externe (2, 3) l'un à l'autre dans une position relative dite de fixation (P1), lesdits éléments de liaison (4) étant aptes à être rompus sous l'effet d'une force prédéterminée, la rupture desdits éléments de liaison (4) désolidarisant les corps interne et externe (2, 3) l'un de l'autre et permettant alors une rotation relative entre ces derniers autour dudit axe de référence (X-X) ;
    - un premier ensemble de blocage (5) à came, comportant au moins une came (7) et une butée (8) coopérantes, dont l'une fait partie du corps interne (2) et l'autre fait partie du corps externe (3), ledit premier ensemble de blocage (5) étant apte à bloquer la rotation relative entre lesdits corps interne et externe (2, 3) rapport à un premier sens de rotation (B1) dans une position relative dite de blocage (P2) entre lesdits corps interne et externe (2, 3) ; et
    - un second ensemble de blocage (9) à cliquet, comportant au moins un cliquet (11) et une lame d'arrêt élastique (12) coopérants, dont l'un fait partie du corps interne (2) et l'autre fait partie du corps externe (3), ledit second ensemble de blocage (9) étant apte à bloquer la rotation relative entre lesdits corps interne et externe (2, 3) par rapport à un second sens de rotation (B2) opposé audit premier sens de rotation (B1) dans ladite position de blocage (P2).
  2. Pièce selon la revendication 1,
    caractérisée en ce que ledit premier ensemble de blocage (5) comprend, de plus, un guide (13) configuré pour guider ladite au moins une came (7) en rotation, la came (7) faisant partie de l'un desdits corps interne et externe (2, 3) et le guide (13) faisant partie de l'autre desdits corps interne et externe (2, 3).
  3. Pièce selon l'une des revendications 1 et 2,
    caractérisée en ce que ladite au moins une came (7) est agencée selon un arc de cercle autour d'une partie périphérique du corps interne (2) dont elle fait partie, et elle présente une épaisseur radiale croissante le long de l'arc de cercle.
  4. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit premier ensemble de blocage (5) comporte au moins trois paires (6) de came (7) et butée (8) coopérantes.
  5. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit second ensemble de blocage (9) comporte au moins trois paires (10) de cliquet (11) et de lame d'arrêt élastique (12) coopérants.
  6. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite au moins une lame d'arrêt élastique (12) dudit second ensemble de blocage (9) est une excroissance en arc de cercle liée par une première extrémité (12A) à une face radialement interne du corps externe (3) et présentant une seconde extrémité libre (12B) destinée à venir au contact au moins partiellement d'une extrémité libre (11A) du cliquet (11) coopérant.
  7. Pièce selon la revendication 6,
    caractérisée en ce que le bord transversal de l'extrémité libre (12B) de la lame d'arrêt élastique (12) présente un angle (a) non nul par rapport au bord transversal de l'extrémité libre (11A) du cliquet (11) coopérant lors d'un contact des deux extrémités libres (11A, 12B), cet angle (α) étant aigu vers l'axe de référence (X-X).
  8. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments de liaison (4) sont agencés radialement par rapport à l'axe de référence (X-X) et sont répartis uniformément autour de cet axe de référence (X-X).
  9. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est fabriquée en un matériau métallique ou plastique.
  10. Engin volant, en particulier missile,
    caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pièce de liaison pivot (1) monobloc selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
  11. Système pour engin volant, en particulier pour missile,
    caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pièce de liaison pivot (1) monobloc selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
  12. Procédé de fabrication d'une pièce de liaison pivot (1) monobloc selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
    caractérisé en ce qu'il est de type additif par ajout de matière.
  13. Procédé de pivotement d'une pièce de liaison pivot (1) monobloc selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
    caractérisé en ce qu'il comporte :
    - une étape de rupture consistant à générer une force de rotation entre les corps interne et externe (2, 3) de la pièce de liaison pivot (1) se trouvant dans la position de fixation (P1) représentant une position relative initiale, de manière à rompre l'ensemble des éléments de liaison (4) ;
    - une étape de mise en rotation consistant à générer une rotation relative entre les corps interne et externe (2, 3) pour les amener de ladite position de fixation (P1) dans une position relative terminale (P2) ; et
    - une étape de blocage consistant à bloquer lesdits corps interne et externe (2, 3) dans ladite position relative terminale (P2), à l'aide desdits premier et second ensembles de blocage (5, 9), simultanément dans les deux sens de rotation (B1, B2).
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