FR2938022A1

FR2938022A1 - Dispositif comportant une poignee de verrouillage a cames excentriques

Info

Publication number: FR2938022A1
Application number: FR0806135A
Authority: FR
Inventors: Daniel Laret; Serge Large
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2010-05-07
Anticipated expiration: 2028-11-04
Also published as: FR2938022B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif (11) pouvant être inséré à l'intérieur d'un support de réception et comportant une poignée de verrouillage permettant de maintenir le dispositif à l'intérieur du support par au moins un moyen de rappel élastique (26). Le dispositif est caractérisé en ce que la poignée de verrouillage comporte au moins un bras mécanique (21) comportant au moins un moyen mécanique excentrique (24) à la structure mécanique de la poignée, le moyen mécanique excentrique (24) comprenant à l'intérieur de sa structure mécanique une encoche radiale centrée sur l'axe du mécanisme pivot (23) dans laquelle vient se loger et se déplacer le moyen de guidage (25) lors du mouvement de rotation de la poignée pour exercer une force de traction sur le dispositif. L'invention est un dispositif de visualisation pour un cockpit d'aéronef devant être maintenu de façon à parer les vibrations.

Description

DISPOSITIF COMPORTANT UNE POIGNEE DE VERROUILLAGE A CAMES EXCENTRIQUES

Le domaine de l'invention concerne les dispositifs destinés à être 5 verrouillés à l'intérieur d'un support de réception, notamment les dispositifs verrouillés à l'intérieur d'un rack. Dans le domaine de l'aéronautique, les systèmes avioniques des cockpits d'aéronefs comportent des dispositifs électroniques devant être 10 encastrés dans l'habitacle et devant résister à des contraintes mécaniques sévères, notamment les vibrations. Pour des questions d'ergonomie, de maintenance et d'évolution des dispositifs électroniques, ces systèmes doivent également être facilement amovibles. Par exemple, les dispositifs de visualisation des planches de bord d'aéronef comportent une structure 15 mécanique pouvant être insérée à l'intérieur d'un support de réception mécanique. En réponse aux contraintes d'environnement aéronautiques et afin que ses systèmes électroniques soient le moins perturbés, les dispositifs de visualisation sont maintenus dans le support de façon que les liaisons mécaniques comportent le moins de jeu possible. Ces systèmes sont 20 généralement maintenus par des systèmes de rappel élastique, de type ressort, présentant des spécifications techniques de forte tenue à des forces mécaniques élevées. La connectique électronique des dispositifs de visualisation requière également une grande précision dans leur insertion, leur positionnement et leur maintien. Les connectiques comportent 25 généralement de multiples brins connecteurs fragiles et denses dans le support des connectiques. C'est pourquoi la phase d'insertion, réalisée le plus souvent selon un axe de translation, requière des systèmes mécaniques une précision importante. Les systèmes mécaniques de maintien et de verrouillage doivent donc répondre à des contraintes de résistance et de 30 précision élevées. On connaît par exemple des mécanismes de verrouillage de dispositifs de visualisation d'aéronef intégrés à une structure mécanique venant se plaquer sur la face frontale du dispositif de visualisation. La figure 35 1 décrit, selon l'art antérieur, un dispositif de visualisation comportant un moyen mécanique de verrouillage mobile relié aux faces latérales du dispositif de visualisation et réalisant un mouvement rotatif de façon à comporter une position non verrouillée et une position de verrouillage du dispositif de visualisation dans un support de réception. Le moyen mécanique 1 de verrouillage comporte sur chaque face latérale du dispositif de visualisation un bras mécanique comportant en son extrémité un moyen pour accrocher un moyen de guidage fixé au support. Lorsque le moyen de verrouillage est plaqué sur la face avant de la visualisation, le bras mécanique tire le moyen de guidage permettant d'insérer selon un mouvement de translation le dispositif de visualisation dans le support de réception. Le moyen de guidage est généralement maintenu par un ressort et est également lié au dispositif de visualisation par le moyen de verrouillage. La force de traction réalisée par le ressort plaque donc le dispositif de visualisation sur le support. Le ressort est tel qu'il exerce sur le dispositif de visualisation une force de traction élevée afin de résister aux vibrations, de protéger les systèmes électroniques et d'être supérieure à l'effort d'enfichage de la connectique. Les spécifications techniques du ressort font que le couple nécessaire pour exercer la force de tension du ressort est élevé. Afin qu'il soit facile pour un opérateur d'insérer et de verrouiller le dispositif de visualisation, le bras mécanique doit être le plus long possible. De cette façon, la force devant être exercée par l'utilisateur en bout de bras pour plaquer le moyen de verrouillage sur le dispositif de visualisation est suffisamment faible. Néanmoins, les spécifications techniques des ressorts contraignent à concevoir un moyen de verrouillage comportant un bras mécanique d'une longueur suffisante entre le mécanisme pivot et l'extrémité du bras. De plus, le moyen pour accrocher le moyen de guidage du support doit être positionné de façon que la connectique et le moyen d'accrochage soit positionnés sur le même axe de translation d'insertion du dispositif de visualisation. Si ces deux éléments sont décalés, il y a un risque d'endommagement de la connectique car l'axe de translation d'insertion serait en travers de l'orientation de la connectique. Par exemple, dans le cas d'un dispositif de visualisation comportant des systèmes électroniques dont la connectique est située au 35 centre ou en haut du dispositif de visualisation oblige à concevoir le moyen d'accrochage sur le même axe horizontal et par conséquent réduit la longueur du bras mécanique du moyen de verrouillage. Ainsi la force nécessaire pour exercer le couple nécessaire pour tendre le ressort est beaucoup plus élevé et rend quasiment impossible pour un opérateur de plaquer le moyen de verrouillage sur la face avant de la visualisation. Le problème que cherche à résoudre l'invention est donc la mise en oeuvre d'un moyen mécanique permettant de donner un couple suffisant au niveau du mécanisme pivot quelle que soit la position de la connectique pour transmettre une force de translation suffisante à la tension d'un moyen de rappel élastique.

Plus précisément, l'invention est un dispositif pouvant être inséré à l'intérieur d'un support de réception et comportant une poignée de verrouillage permettant de maintenir le dispositif à l'intérieur du support par au moins un moyen de rappel élastique. Le support comporte au moins un moyen de guidage relié au support par un moyen de rappel élastique, le moyen de guidage se déplaçant selon une trajectoire de translation pour exercer une force de traction. La poignée de verrouillage constitue une structure mécanique reliée au dispositif par des mécanismes pivot permettant à la poignée de réaliser un mouvement de rotation pour verrouiller et pour déverrouiller le dispositif à l'intérieur du support. Le dispositif est caractérisé en ce que la poignée de verrouillage comporte au moins un bras mécanique comportant au moins un moyen mécanique excentrique à la structure mécanique de la poignée, le moyen mécanique excentrique comprenant à l'intérieur de sa structure mécanique une encoche radiale centrée sur l'axe du mécanisme pivot dans laquelle vient se loger et se déplacer le moyen de guidage lors du mouvement de rotation de la poignée pour exercer une force de traction sur le dispositif. Avantageusement, le rayon de l'encoche radiale varie sur la longueur de déplacement du moyen de guidage dans l'encoche, et le rayon entre la terminaison de l'encoche et l'axe du mécanisme pivot est inférieur au rayon entre l'entrée de l'encoche et l'axe du mécanisme pivot. Ainsi le moyen de guidage qui se déplace radialement par rapport au mécanisme pivot à l'intérieur de l'encoche réalise une trajectoire de translation en direction opposée au support de réception. Par conséquent, le moyen mécanique excentrique tend le moyen de rappel élastique. Avantageusement, la différence de rayon est égale à la variation de longueur du moyen de rappel élastique nécessaire pour exercer la force 5 de traction de maintien du dispositif dans le support. Avantageusement, lors du verrouillage du dispositif, le moyen de guidage se déplace vers l'intérieur de la structure du moyen mécanique excentrique et selon un mouvement en aller retour dans l'encoche radiale. Avantageusement, un moyen mécanique excentrique est de la 10 forme d'une portion de section circulaire dans le plan d'une face latérale du dispositif et sont des cames. De préférence, la poignée de verrouillage est de la forme d'un U, la poignée comportant deux bras mécaniques reliés par une barre centrale, les bras comportant des axes longitudinaux aux faces latérales du dispositif 15 et chaque bras comportant au moins un moyen mécanique excentrique positionné au dessus desdits axes. Le dispositif est un dispositif d'affichage et la poignée de verrouillage est destinée à être déplacée par un utilisateur pour plaquer le dispositif d'affichage sur sa face de référence.

20 L'invention permet de positionner l'axe de translation indépendamment de la longueur du bras mécanique du moyen de verrouillage. Les contraintes liées au positionnement de la connectique ne sont plus restrictives. Le positionnement de l'axe de translation ne se répercute pas sur la longueur du bras mécanique pour exécuter le 25 mouvement rotatif de verrouillage. La trajectoire de déplacement de l'élément de guidage est également configurable au niveau du paramètre de longueur de déplacement en translation et de l'effort de tension réalisé sur le ressort. Cette solution mécanique peut être adaptable en fonction des ressorts utilisés pour le 30 maintien du dispositif. L'élément de guidage est également enfermé dans la pièce mécanique lorsque l'effort de traction est maximal ou pendant que le ressort est tendu. II y a ainsi peu de risque de sortie de la pièce de guidage de la came. 35 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 représente un dispositif de visualisation avec une 5 poignée de verrouillage selon l'art antérieur. La figure 2 représente un dispositif de visualisation selon l'invention et un support de réception dudit dispositif de visualisation. La figure 3 représente un schéma du moyen de verrouillage du dispositif de visualisation en position non verrouillée. 10 La figure 4 représente un schéma du moyen de verrouillage du dispositif de visualisation en position verrouillée.

L'invention est un dispositif comprenant un mécanisme de verrouillage dudit dispositif à l'intérieur d'un support. Le maintien du dispositif 15 est réalisé par une force de traction sur un moyen de guidage lié au dispositif, la force de traction étant exercée par un moyen élastique de rappel. Une caractéristique essentielle du moyen de verrouillage est que le moyen de guidage n'est pas accroché au moyen de verrouillage en un unique point. En effet le moyen de guidage se déplace à l'intérieur du 20 mécanisme de verrouillage et exerce la force de traction sur une suite de points avant la position de verrouillage. La figure 1 représente une solution selon l'art antérieur. II s'agit d'un dispositif de visualisation destiné à être verrouillé dans un support. Le verrouillage est réalisé par une poignée 1 liée sur les faces latérales du 25 dispositif de visualisation au moyen de mécanisme pivot. En position non verrouillée, la poignée est baissée devant le dispositif de visualisation. En position de verrouillage la poignée est plaquée sur le dispositif de visualisation. Le passage d'une position à l'autre est réalisé par un mouvement rotatif de la poignée jusqu'à ce qu'elle atteigne la face frontale 30 du dispositif de visualisation. La poignée comporte une encoche de forme sensiblement carrée en bout de bras. Cette encoche est destinée à accrocher le moyen de guidage du support et de le tirer durant le mouvement rotatif de la poignée. Le moyen de guidage réalise un effort de traction sur une unique zone de l'encoche. Le déplacement de l'encoche permet au 35 moyen de guidage de réaliser la trajectoire de translation. La localisation de cet effort de traction détermine l'axe sur lequel le mouvement de translation sera exécuté. Dans cet exemple, la connectique est positionnée en bas du dispositif de visualisation et la longueur de bras est suffisante pour fournir le couple nécessaire à la tension du ressort.

La figure 2 représente un dispositif de visualisation 11 selon l'invention destiné à être inséré et maintenu dans un support de réception. Le dispositif de visualisation est représenté sur la gauche de la figure et le support de réception sur la droite de la figure.

Le dispositif à verrouiller dans le support est un dispositif d'affichage à écran plat. Il comprend une connectique sur la face arrière venant s'accoupler à une connectique 27 du support. La connectique 27 est positionnée au centre de la face arrière. La face arrière comprend également un emplacement 29, au niveau de la partie inférieure de l'emplacement du dispositif de visualisation, destiné à la sortie de ventilation du dispositif de visualisation. Le support comporte des ressorts 26 sur les faces latérales du support reliant des moyens de guidage 25 au support. Afin de réaliser un maintien efficace du dispositif de visualisation, les ressorts 26 présentent des spécifications de raideur élevées. A titre d'exemple non limitatif, les ressorts utilisés ont un fil de diamètre de 2.5 mm, un diamètre extérieur de 15 mm et une raideur de 30 N/mm. En position de verrouillage, le moyen de guidage présente un écart d'environ 6 mm par rapport à la position de repos. Les moyens de guidage 25 sont insérés dans le support à l'intérieur d'une fente dans laquelle le moyen de guidage peut glisser et se déplacer selon une trajectoire de translation. Chaque moyen de guidage comporte une protubérance 251 orientée vers l'intérieur du support destinée à être saisie par le moyen de verrouillage du dispositif de visualisation. La liaison entre la protubérance 251 du moyen de guidage et le moyen de verrouillage transmet l'effort de traction du ressort et plaque ainsi le dispositif de visualisation sur le support. Pour verrouiller la visualisation, le moyen mécanique de verrouillage est plaqué contre la face avant de la visualisation. De préférence, le moyen mécanique de verrouillage constitue une structure mécanique comportant plusieurs parties : une première partie 20 horizontale longitudinale à la largeur de la visualisation, une deuxième partie et une troisième partie 21 et 22 longitudinales aux faces latérales du dispositif de visualisation. Les deux bras 21 et 22 sont fixés au dispositif de visualisation par des mécanismes pivots 23 positionnés sur les faces latérales du dispositif de visualisation. Les bras 21 et 22 sont reliés entre eux par la partie horizontale 20. Le moyen mécanique de verrouillage est une poignée que l'opérateur saisit par la partie horizontale 20 qui peut être facilement plaquée sur la face avant du dispositif de visualisation 11 pour verrouiller le dispositif de visualisation, ou être baissée pour déverrouiller le dispositif de visualisation. La poignée peut être constituée d'une structure mécanique unique ou être composée de plusieurs parties assemblées. La poignée peut également être un unique bras ou deux bras latéraux. Avantageusement, la poignée comporte également des moyens mécaniques excentriques 24 à la structure de la poignée de verrouillage. De préférence, ces moyens mécaniques 24 sont de la forme d'une portion de section circulaire dans le plan des faces latérales du dispositif. Ces moyens mécaniques 24 sont conçus de façon à ne pas être positionnés dans le prolongement des axes des parties 21 et 22 de la poignée de verrouillage. De préférence, ils sont positionnés au dessus des axes des bras mécaniques 21 et 22 de la poignée de verrouillage. Ces moyens mécaniques 24 ont pour rôle de transformer le mouvement de rotation de la poignée en un mouvement de translation du moyen de guidage 25. Ces cames 24 sont centrées sur l'axe de la liaison pivot de la poignée de verrouillage. La figure 3 illustre un schéma du moyen mécanique de verrouillage. Il s'agit d'une vue latérale ne représentant que le bras 21 latéral et la came 24 de la poignée de verrouillage. La partie du support n'est représentée que par le moyen de guidage 25 et la protubérance 251 et le ressort 26. Le dispositif de visualisation est en position non verrouillée, le bras 21 est en position basse par rapport à la face avant de la visualisation. Le ressort 26 est en position de repos. Dans cette configuration, la protubérance 251 du moyen de guidage 25 est à une distance L1 relativement au fond du dispositif de visualisation. La came 24 comporte une encoche radiale 28 centrée sur l'axe du mécanisme pivot 23. Cette encoche est de la largeur de la protubérance mais peut également être d'une autre largeur. Cette encoche doit servir à réaliser une surface de contact entre la came 24 et la protubérance 251 permettant d'exercer la force de traction du ressort 25 sur la poignée de verrouillage. La surface en contact où s'exerce la force de traction est la partie supérieure de l'encoche 28. L'encoche radiale 28 comporte une variation de rayon sur sa longueur. Le rayon 32 à l'entrée de l'encoche est représenté par la distance entre l'axe central du mécanisme pivot 23 et la surface supérieure à l'entrée de l'encoche. Le rayon 30 à l'extrémité de l'encoche à l'intérieure de la came 24 est représenté par la distance entre la partie supérieure de l'encoche et l'axe central du mécanisme pivot 23. De l'entrée de l'encoche à l'extrémité de l'encoche, le rayon diminue linéairement pour présenter un écart d'environ 5 mm. La variation est de préférence linéaire afin que la protubérance 251 du moyen de guidage 25 glisse à l'intérieur de l'encoche pendant le mouvement rotatif de la poignée l'amenant à la position de verrouillage. D'autres formes de variation du rayon de l'encoche sont possibles, comme par exemple une encoche radiale dont les bords sont en forme de dents. La figure 4 représente le dispositif de visualisation et la poignée en position verrouillée. La protubérance 251 du moyen de guidage 25 est à l'intérieure de l'encoche radiale 28 à l'extrémité de la longueur. Le rayon de l'encoche étant plus faible à cette position le moyen de guidage est tiré vers une direction opposée au support. Au cours du mouvement rotatif de la poignée de verrouillage, le moyen de guidage glisse dans la fente du support. Cette fente maintien le moyen de guidage sur une trajectoire de translation. A la position de verrouillage, la protubérance 251 est à une distance L2 supérieure à L1 relativement au fond du dispositif de visualisation. Le ressort 26 est donc tendu et exerce une force de traction sur la came 24. L'axe de translation de la force de traction est parallèle et au même niveau que l'axe d'insertion de la connectique du dispositif de visualisation à l'intérieur de la connectique 27 du support. L'utilisation d'un élément mécanique excentré permet de maintenir une longueur du bras mécanique 21 de la poignée de verrouillage suffisante pour exercer un couple suffisamment élevé pour tendre le ressort 26. La traction doit être supérieure à l'effort d'enfichage de la connectique du dispositif de visualisation dans la connectique 27 du support. Le déplacement du moyen de guidage sur l'axe de translation est réalisé en déplaçant la protubérance à l'intérieur de l'encoche 28 selon un profil de l'encoche dont le rayon par rapport à l'axe central du mécanisme pivot réduit. Le point où s'exerce l'effort de traction n'est plus un point unique. L'effort de traction se réalise en plusieurs points de contact sur la longueur de l'encoche. La protubérance n'est plus accrochée par l'encoche 28 de la came mais est guidée sur une trajectoire de translation. Le profil de la came sur lequel se déplace la protubérance du moyen de guidage est à l'intérieur de la came 24. Le déplacement de la protubérance du moyen de guidage est relatif au profil de l'encoche 28. La longueur de translation du moyen de guidage peut être configurable selon l'angle de variation de l'encoche radiale 28. La came excentrée permet également d'ajuster le positionnement de l'encoche 28 en fonction de la position de l'axe de translation. La connectique du dispositif de visualisation est positionnée sur le centre de la face arrière du dispositif de visualisation. Par conséquent, l'axe de translation doit être positionné au même niveau afin que l'effort de traction soit parallèle à l'orientation des connecteurs. Le risque d'endommagement des connecteurs est alors plus faible. Pour positionner l'axe de traction au centre de la face arrière, la came excentrée est positionnée au dessus de l'axe des bras mécaniques longitudinaux aux faces latérales du dispositif de visualisation. Dans un autre mode de mise en oeuvre, où la connectique est positionnée à un niveau supérieur, la forme de la came excentrique peut être modifiée pour positionner une encoche radiale à un niveau plus haut. Dans un autre mode de mise en oeuvre, la came 24 peut également être positionnée en dessous de l'axe des bras mécaniques et l'encoche radiale comporte un profil dont le rayon par rapport au centre de l'axe de rotation croît dans le mouvement rotatif de verrouillage. L'invention concerne les dispositifs comportant des mécanismes de verrouillage du dispositif dans un support. Elle s'applique à tout dispositif devant être inséré et maintenu dans un support et dont le système de maintien utilise des moyens de rappel élastiques. Elle concerne les mécanismes de verrouillage à came. L'exemple de mise en oeuvre de l'invention présente un dispositif de visualisation pour aéronef mais ne se limite pas à ce domaine d'application.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif (11) pouvant être inséré à l'intérieur d'un support de réception et comportant une poignée de verrouillage permettant de maintenir le dispositif à l'intérieur du support par au moins un moyen de rappel élastique (26), Le support comporte au moins un moyen de guidage (25) relié au support par le moyen de rappel élastique (26), le moyen de guidage (25) se déplaçant selon une trajectoire de translation pour exercer une force de traction, La poignée de verrouillage constitue une structure mécanique reliée au dispositif par des mécanismes pivot (23) permettant à la poignée de réaliser un mouvement de rotation pour verrouiller et pour déverrouiller le dispositif (11) à l'intérieur du support, Le dispositif (11) étant caractérisé en ce que la poignée de verrouillage comporte au moins un bras mécanique (21) comportant au moins un moyen mécanique excentrique (24) à la structure mécanique de la poignée, le moyen mécanique excentrique (24) comprenant à l'intérieur de sa structure mécanique une encoche radiale (28) centrée sur l'axe du mécanisme pivot (23) dans laquelle vient se loger et se déplacer le moyen de guidage (25) lors du mouvement de rotation de la poignée pour exercer une force de traction sur le dispositif.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayon de l'encoche radiale (28) varie sur la longueur de déplacement du moyen de guidage dans l'encoche.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rayon (30) entre la terminaison de l'encoche et l'axe du mécanisme pivot est inférieur au rayon (32) entre l'entrée de l'encoche et l'axe du mécanisme pivot.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la différence de rayon est égale à la variation de longueur du moyen de rappel élastique nécessaire pour exercer la force de traction de maintien du dispositif dans le support.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que, lors du verrouillage du dispositif, le moyen de guidage (25) se déplace vers l'intérieur de la structure du moyen mécanique excentrique (24).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un moyen mécanique excentrique (24) est de la forme d'une portion de section circulaire dans le plan d'une face latérale du dispositif (11).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la poignée de verrouillage est de la forme d'un U, la poignée comportant deux bras mécaniques (21, 22) reliés par une barre centrale (20), les bras comportant ~o des axes longitudinaux aux faces latérales du dispositif et chaque bras comportant au moins un moyen mécanique excentrique (24) positionné au dessus desdits axes.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de guidage se déplace (25) selon un mouvement en aller retour dans l'encoche 15 radiale.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens mécaniques excentriques (24) sont des cames.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif est un dispositif d'affichage. 20
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la poignée de verrouillage est destinée à être déplacée par un utilisateur pour plaquer le dispositif d'affichage sur sa face de référence.