Titre : ELEMENT DE LIAISON POUR EQUIPEMENT DE VISION INFRAROUGE

Domaine technique

[0001] La présente divulgation se rapporte à un élément de liaison fabriqué au moins en partie par fabrication additive. Elle se rapporte également à un équipement de vision infrarouge comprenant un tel élément de liaison.

Technique antérieure

[0002] La figure 1 représente schématiquement un équipement de vision infrarouge 1 , par exemple des jumelles multispectrales à longue portée, permettant l’observation dans l’obscurité. L’équipement de vision infrarouge 1 comprend, agencés dans un boitier 2, un module d’optique 3, un module de détection 4, une unité de traitement 5, et au moins un écran d’affichage 6 à destination d’un utilisateur. Le module d’optique 3 est configuré pour transmettre un rayonnement infrarouge au module de détection 4 qui transmet en retour un signal à l’unité de traitement 5. L’unité de traitement 5 est configurée pour traiter le signal reçu et pour commander ledit au moins un écran d’affichage 6 afin d’afficher une image correspondant au signal reçu.

[0003] Plus précisément, le module de détection 4 comprend un détecteur infrarouge et un dispositif de refroidissement, aussi désigné machine à froid, destiné à refroidir le détecteur infrarouge, afin de maintenir ce dernier classiquement à une température inférieure à 150 degrés Kelvin. A cette fin, il est connu d’utiliser un dispositif de refroidissement par effet Stirling comportant des pistons. Un tel dispositif de refroidissement génère des vibrations et du bruit en fonctionnement, pouvant nuire à la discrétion acoustique de l’équipement de vision infrarouge.

[0004] Dès lors, il existe un besoin d’atténuer les vibrations et le bruit générés par un équipement de vision infrarouge tout en assurant sa compacité.

[0005] L’invention vise à apporter une solution simple, fiable et économique à ce besoin.

Résumé

[0006] Ainsi, le présent document propose un élément de liaison entre deux pièces. L’élément de liaison comprend une première partie et une seconde partie fabriquées par fabrication additive. La première partie comporte un premier cadre s’étendant selon un premier plan, le premier cadre étant destiné à être fixé à l’une des deux pièces. La seconde partie comporte un second cadre s’étendant selon un second plan agencé en vis-à-vis du premier plan, le second cadre étant destiné à être fixé à l’autre des deux pièces. La première partie comprend au moins un premier demi-bras s’étendant depuis le premier cadre selon une direction de liaison. Chacun dudit au moins un premier demi-bras comprend une cavité tubulaire logeant au moins une portion d’un second demi-bras de la seconde partie, le second demi-bras s’étendant depuis la cavité tubulaire au second cadre selon la direction de liaison. Un élastomère est intercalé annulairement dans la cavité tubulaire entre le premier demi- bras et le second demi-bras. [0007] Un tel élément de liaison permet d’offrir un effet d’amortissement entre les deux pièces, tout en étant compact, par exemple pour une application dans un environnement encombré. En effet, d’une part, grâce à la liaison amortissante, entre le premier cadre et le second cadre, formée par les demi-bras et l’élastomère, l’élément de liaison peut atténuer d’éventuelles vibrations entre les deux pièces. D’autre part, la mise en oeuvre de l’ensemble formé par la première partie et la seconde partie de l’élément de liaison par fabrication additive offre la possibilité de réaliser l’ensemble d’un seul tenant, ce qui permet de limiter le nombre de composants et l’encombrement de l’élément de liaison pour la réalisation de l’effet d’amortissement.

[0008] En particulier, la première partie peut comprendre une pluralité de premier demi-bras chacun logeant un second demi-bras d’une pluralité de second demi-bras de la seconde partie. Par exemple, l’élément de liaison peut comprendre trois ou quatre premiers demi-bras et seconds demi-bras.

[0009] L’ensemble est de préférence réalisé d’un seul tenant. On entend par réalisé d’un seul tenant que les composants de l’ensemble, en particulier le premier et le second cadres, et les demi-bras ne sont pas réalisés séparément puis assemblés. Le second demi-bras peut ainsi être directement logé, au moins en partie, dans la cavité tubulaire du premier demi-bras lors de la réalisation de l’ensemble.

[0010] Avantageusement, l’ensemble est indémontable.

[0011 ] La première partie et la seconde partie de l’élément de liaison sont de préférence réalisé dans un matériau métallique, par exemple dans un alliage d’aluminium.

[0012] L’élastomère (ou TPU : polyuréthane thermoplastique) est de préférence réalisé dans un matériau de type injectable. La dureté de l’élastomère peut avantageusement être ajustée selon l’amortissement souhaité.

[0013] Le premier demi-bras et le second demi-bras peuvent former un ensemble indémontable.

[0014] Le second demi-bras peut être intégralement logé dans la cavité tubulaire du premier demi- bras.

[0015] Le premier plan et le second plan sont de préférence sensiblement parallèles l’un à l’autre.

[0016] La direction de liaison peut de préférence être perpendiculaire au premier plan et/ou au second plan.

[0017] La cavité tubulaire peut présenter une épaisseur sensiblement constante entre le premier demi-bras et le second demi-bras. L’élastomère peut ainsi présenter une épaisseur sensiblement constante.

[0018] La cavité tubulaire peut présenter une forme configurée pour assurer une rétention du second demi-bras selon la direction de liaison. Différentes formes peuvent être envisagées pour permettre le blocage du second demi-bras dans la cavité tubulaire.

[0019] Par exemple, la cavité tubulaire peut présenter, à au moins une extrémité selon la direction de liaison, une forme conique d’axe selon la direction de liaison, le sommet de la forme conique étant orienté vers l’intérieur de la cavité tubulaire. La cavité tubulaire peut en particulier comprendre une telle forme conique à deux extrémités opposées selon la direction de liaison. Cette forme conique permet de renforcer le comportement en compression de l’élément de liaison. En effet, la forme conique permet de faire travailler l’élément de liaison en compression dans le contexte d’une sollicitation selon la direction de liaison.

[0020] La cavité tubulaire peut présenter une forme biconique aménagée sensiblement au milieu des deux extrémités opposées de la cavité tubulaire selon la direction de liaison. La forme biconique permet d’améliorer le comportement en compression de l’élément de liaison.

[0021] Il est possible de mettre en oeuvre d’autres formes de la cavité tubulaire, par exemple une forme d’épaulement, une forme cylindrique, ou encore une forme sphérique.

[0022] Le premier demi-bras peut comprendre un orifice traversant une paroi du premier demi-bras et débouchant d’une part dans la cavité tubulaire et d’autre part à l’extérieur du premier demi-bras. L’orifice permet de faciliter l’injection de l’élastomère entre le premier demi-bras et le second demi- bras.

[0023] L’orifice peut être orienté radialement ou être incliné par rapport à la direction de liaison. En particulier, l’orifice peut être localisé sensiblement au milieu de la cavité tubulaire selon la direction de liaison. Ceci permet d’améliorer l’homogénéité du remplissage de la cavité tubulaire par l’élastomère.

[0024] L’élément de liaison peut comprendre un treillis reliant le premier cadre et le second cadre. Le treillis sert notamment de support à la réalisation de l’élément de liaison lors de sa fabrication par fabrication additive.

[0025] La première partie peut comprendre avantageusement un premier treillis s’étendant depuis le premier cadre selon la direction de liaison et la seconde partie peut comprendre un second treillis s’étendant depuis le second cadre selon la direction de liaison.

[0026] Le premier treillis et le second treillis peuvent être disjoints.

[0027] Plus précisément, le premier treillis et le second treillis résultent d’un treillis initial reliant le premier cadre et le second cadre, le treillis initial étant usiné afin de séparer le premier treillis du second treillis. Le treillis initial sert notamment de support à la réalisation du dernier cadre entre le premier cadre et le second cadre selon le sens de fabrication par fabrication additive. Un tel treillis initial permet de faciliter la réalisation par fabrication additive de l’élément de liaison.

[0028] La géométrie des mailles du treillis résulte notamment d’un compromis entre la bonne réalisation de la fonction de support du dernier cadre, et la masse du treillis.

[0029] Le premier treillis et le second treillis peuvent être reliés l’un à l’autre par une pluralité de lamelles flexibles. Les lamelles flexibles peuvent correspondre à des portions restantes du treillis initial, après usinage de celui-ci. Les lamelles flexibles permettent d’apporter un effet ressort entre le premier cadre et le second cadre. L’adaptation du dimensionnement des lamelles flexibles permet notamment d’ajuster la raideur entre la première partie et la seconde partie de l’élément de liaison, en particulier selon la direction de liaison. A cette fin, il est possible d’adapter le nombre de lamelles flexibles et la géométrie de chacune des lamelles flexibles.

[0030] Selon un autre aspect, la présente divulgation concerne un équipement comprenant l’élément de liaison tel que précédemment décrit, une première pièce montée au premier cadre et une seconde pièce montée au second cadre. De plus, le premier cadre et/ou le second cadre peuvent être aménagés autour au moins d’une partie de la première pièce ou de la seconde pièce.

[0031] Selon un autre aspect, la présente divulgation concerne un équipement de vision infrarouge comprenant l’élément de liaison, un module de détection et un module d’optique. Le module de détection est mécaniquement solidaire de l’un du premier cadre ou du second cadre, en particulier du second cadre et le module d’optique est mécaniquement solidaire de l’autre du premier cadre ou du second cadre, en particulier du premier cadre. Dans cette configuration, on comprend que le module d’optique est l’une desdites deux pièces et le module de détection est l’autre desdites deux pièces.

[0032] Plus précisément, le module de détection peut comprendre un détecteur infrarouge et un dispositif de refroidissement, un carter du détecteur infrarouge étant fixé à un carter du dispositif de refroidissement dans une zone de fixation. Le premier cadre ou le second cadre de l’élément de liaison est fixé au carter du détecteur infrarouge ou au carter du dispositif de refroidissement, de préférence à proximité de la zone de fixation entre le carter du détecteur infrarouge et le carter du dispositif de refroidissement. L’autre du premier cadre ou du second cadre est fixé au module d’optique, par exemple par l’intermédiaire d’une structure de support.

[0033] Un tel équipement de vision infrarouge offre l’avantage de réduire les vibrations et les bruits, notamment générés par le dispositif de refroidissement, grâce à l’effet amortissant de l’élément de liaison. De plus, la réalisation de l’élément de liaison par fabrication additive permet d’en limiter la masse et d’en garantir la compacité.

[0034] De plus, l’élément de liaison peut être aménagé autour au moins d’une partie du carter du détecteur infrarouge. L’élément de liaison peut comprendre une surface d’appui interne destinée à s’appuyer sur le carter du détecteur infrarouge, par exemple pour le centrage du carter du détecteur infrarouge. Ceci permet de renforcer l’alignement entre le module de détection et le module d’optique.

[0035] Selon un autre aspect, la présente divulgation concerne un procédé de fabrication additive de l’élément de liaison tel que précédemment décrit. Le procédé comprend les étapes suivantes :

- réaliser par fabrication additive la première partie et la seconde partie de l’élément de liaison, notamment selon un procédé par fusion sur lit de poudre,

- injecter l’élastomère dans la cavité tubulaire entre le premier demi-bras et le second demi-bras.

[0036] Lorsque l’élément de liaison comporte un treillis initial, le procédé peut comprendre, à la suite de l’injection de l’élastomère, une étape de séparation du treillis initial en un premier treillis et un second treillis. Brève description des dessins

[0037] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :

[0038] [Fig. 1] illustre schématiquement une vue d’un équipement de vision infrarouge ;

[0039] [Fig. 2] illustre schématiquement une vue partielle d’un exemple d’élément de liaison selon le présent document monté à un module de détection ;

[0040] [Fig. 3A et 3B] illustrent schématiquement une vue d’un exemple d’élément de liaison selon le présent document et une vue agrandie en coupe d’une partie de l’exemple d’élément de liaison ;

[0041] [Fig. 4A et 4B] illustrent schématiquement une vue d’un autre exemple d’élément de liaison selon le présent document et une vue agrandie en coupe d’une partie de l’exemple d’élément de liaison ;

[0042] [Fig. 5] illustre schématiquement un procédé de fabrication de l’élément de liaison selon le présent document.

Description des modes de réalisation

[0043] Il est maintenant fait référence à la figure 2 représentant schématiquement une vue partielle d’un exemple d’élément de liaison 10 selon le présent document monté à un exemple de module de détection, de préférence mis en oeuvre dans un équipement de vision infrarouge tel que précédemment décrit en référence à la figure 1 . L’équipement de vision infrarouge comprend notamment un module d’optique (non représenté sur la figure 2), l’élément de liaison 10 étant monté d’une part au module de détection et d’autre part au module d’optique.

[0044] Plus précisément, le module de détection peut comprendre un détecteur infrarouge 7 et un dispositif de refroidissement 8, un carter du détecteur infrarouge 7 étant fixé à un carter du dispositif de refroidissement 8 dans une zone de fixation par des moyens de fixations 9, par exemple au moyen de vis de fixation. D’une part, l’élément de liaison 10 est fixé au carter du détecteur infrarouge 7 ou au carter du dispositif de refroidissement 8, de préférence à proximité de la zone de fixation entre le carter du détecteur infrarouge 7 et le carter du dispositif de refroidissement 8. D’autre part, l’élément de liaison 10 est fixé au module d’optique, par exemple par l’intermédiaire d’une structure de support (non représentée sur la figure 2).

[0045] De plus, l’élément de liaison 10 est notamment aménagé autour au moins d’une partie du carter du détecteur infrarouge 7. L’élément de liaison peut notamment comprendre une surface d’appui interne destinée à s’appuyer sur le carter du détecteur infrarouge, par exemple pour le centrage du carter du détecteur infrarouge. Ceci permet de renforcer l’alignement entre le module de détection et le module d’optique.

[0046] Les figures 3A, 3B, 4A et 4B illustrent des exemples d’élément de liaison 10 selon le présent document. L’élément de liaison 10 comprend une première partie 20a et une seconde partie 20b fabriquées par fabrication additive, par exemple selon un procédé par fusion sur lit de poudre. La première partie 20a et la seconde partie 20b de l’élément de liaison 10 sont de préférence réalisées dans un matériau métallique, par exemple dans un alliage d’aluminium.

[0047] La première partie 20a comporte un premier cadre 21 a s’étendant selon un premier plan 22a, le premier cadre 21 a étant destiné à être fixé à l’un du module de détection ou du module d’optique. La seconde partie 20b comporte un second cadre 21 b s’étendant selon un second plan 22b agencé en vis-à-vis du premier plan 22a, le second cadre 21 b étant destiné à être fixé à l’autre du module de détection ou du module d’optique. Le premier plan 22a et le second plan 22b sont notamment sensiblement parallèles l’un à l’autre.

[0048] En particulier, le module de détection est mécaniquement solidaire de l’un du premier cadre 21 a ou du second cadre 21 b et le module d’optique est mécaniquement solidaire de l’autre du premier cadre 21 a ou du second cadre 21 b. Le premier cadre 21 a ou le second cadre 21 b est alors fixé au carter du détecteur infrarouge ou au carter du dispositif de refroidissement. L’autre du premier cadre 21 a ou du second cadre 21 b est fixé au module d’optique, par exemple par l’intermédiaire d’une structure de support.

[0049] La première partie 20a comprend au moins un premier demi-bras 23 s’étendant depuis le premier cadre 21 a selon une direction de liaison X. Chacun dudit au moins un premier demi-bras 23 comprend une cavité tubulaire 25 logeant au moins une portion 26 d’un second demi-bras 24 de la seconde partie 20b, le second demi-bras 24 s’étendant depuis la cavité tubulaire 25 au second cadre 21 b selon la direction de liaison X. Autrement dit, le premier demi-bras et le second demi-bras forment un bras de liaison s’étendant selon la direction de liaison X entre le premier cadre 20a et le second cadre 20b. La direction de liaison X est de préférence perpendiculaire au premier plan 22a et/ou au second plan 22b.

[0050] En particulier, la première partie 20a peut comprendre une pluralité de premier demi-bras 23 chacun logeant un second demi-bras d’une pluralité de second demi-bras 24 de la seconde partie 20b. Par exemple, l’élément de liaison 10 peut comprendre trois ou quatre premiers demi-bras et seconds demi-bras.

[0051] Un élastomère 30 est intercalé annulairement dans la cavité tubulaire 25 entre le premier demi-bras 23 et le second demi-bras 24. L’élastomère est de préférence réalisé dans un matériau de type injectable. La dureté de l’élastomère peut avantageusement être ajustée selon l’amortissement souhaité.

[0052] Un tel élément de liaison permet d’offrir un effet d’amortissement entre le module de détection et le module d’optique, tout en étant compact. En effet, d’une part, grâce à la liaison amortissante, entre le premier cadre et le second cadre, formée par les demi-bras et l’élastomère, l’élément de liaison peut atténuer d’éventuelles vibrations et les bruits, notamment générés par le dispositif de refroidissement. D’autre part, la mise en oeuvre de l’ensemble formé par la première partie et la seconde partie de l’élément de liaison par fabrication additive offre la possibilité de réaliser l’ensemble d’un seul tenant, ce qui permet de limiter le nombre de composants et l’encombrement de l’élément de liaison pour la réalisation de l’effet d’amortissement. La réalisation de l’élément de liaison par fabrication additive permet ainsi d’en limiter la masse et d’en garantir la compacité.

[0053] L’ensemble formé par la première partie et la seconde partie est de préférence réalisé d’un seul tenant. On entend par réalisé d’un seul tenant que les composants de l’ensemble, en particulier le premier et le second cadres, et les demi-bras ne sont pas réalisés séparément puis assemblés. Le second demi-bras 24 peut ainsi être directement logé, au moins en partie, dans la cavité tubulaire 25 du premier demi-bras 23 lors de la réalisation de l’ensemble.

[0054] Le premier demi-bras et le second demi-bras peuvent former un ensemble indémontable. En effet, la fabrication additive permet de réaliser un ensemble indémontable de composants en liaison les uns avec les autres, sans nécessiter d’étape supplémentaire d’assemblage. Ceci permet de réduire la masse et l’encombrement de l’élément de liaison, d’en faciliter la production, et de réduire les coûts de fabrication associés.

[0055] Le second demi-bras 24 peut être intégralement logé dans la cavité tubulaire 25 du premier demi-bras 23.

[0056] La cavité tubulaire 25 peut notamment présenter une épaisseur sensiblement constante entre le premier demi-bras 23 et le second demi-bras 24. L’élastomère peut ainsi présenter une épaisseur sensiblement constante.

[0057] La cavité tubulaire 25 peut présenter une forme configurée pour assurer une rétention du second demi-bras 24 selon la direction de liaison X. Différentes formes peuvent être envisagées pour permettre le blocage du second demi-bras dans la cavité tubulaire.

[0058] Par exemple, la cavité tubulaire 25 peut présenter, à au moins une extrémité selon la direction de liaison X, une forme conique 251 a d’axe selon la direction de liaison X, le sommet de la forme conique étant orienté vers l’intérieur de la cavité tubulaire 25. La cavité tubulaire 25 peut en particulier comprendre une telle forme conique 251 a, 251 b à deux extrémités opposées selon la direction de liaison X. Cette forme conique permet de renforcer le comportement en compression de l’élément de liaison 10. En effet, la forme conique permet de faire travailler l’élément de liaison en compression dans le contexte d’une sollicitation selon la direction de liaison X.

[0059] La cavité tubulaire 25 peut présenter une forme biconique 252 aménagée sensiblement au milieu des deux extrémités opposées de la cavité tubulaire 25 selon la direction de liaison X. La forme biconique permet d’améliorer le comportement en compression de l’élément de liaison 10.

[0060] Il est possible de mettre en oeuvre d’autres formes de la cavité tubulaire 25, par exemple une forme d’épaulement, une forme cylindrique, ou encore une forme sphérique.

[0061] Le premier demi-bras 23 peut comprendre un orifice 27 traversant une paroi du premier demi- bras 23 et débouchant d’une part dans la cavité tubulaire 25 et d’autre part à l’extérieur du premier demi-bras 23. L’orifice 27 permet de faciliter l’injection de l’élastomère entre le premier demi-bras 23 et le second demi-bras 24. [0062] L’orifice 27 peut être orienté radialement (comme illustré sur les figures 3B et 4B) ou être incliné par rapport à la direction de liaison X. En particulier, l’orifice 27 peut déboucher sensiblement au milieu de la cavité tubulaire 25 selon la direction de liaison X. Ceci permet d’améliorer l’homogénéité du remplissage de la cavité tubulaire par l’élastomère. En effet, lors de l’injection de l’élastomère, ce dernier peut s’écouler dans deux sens opposés selon la direction de liaison X.

[0063] L’élément de liaison 10 peut comprendre un treillis reliant le premier cadre 21 a et le second cadre 21 b. Le treillis sert notamment de support à la réalisation de l’élément de liaison lors de sa fabrication par fabrication additive.

[0064] Alternativement, la première partie 20a de l’élément de liaison 10 peut comprendre un premier treillis 40a s’étendant depuis le premier cadre 21 a selon la direction de liaison X et la seconde partie 20b peut comprendre un second treillis 40b s’étendant depuis le second cadre 21 b selon la direction de liaison X.

[0065] Plus précisément, le premier treillis 40 a et le second treillis 40b résultent d’un treillis initial reliant le premier cadre et le second cadre, le treillis initial étant usiné afin de séparer le premier treillis du second treillis. Le treillis initial sert notamment de support à la réalisation du dernier cadre entre le premier cadre et le second cadre selon le sens de fabrication par fabrication additive. Un tel treillis initial permet de faciliter la réalisation par fabrication additive de l’élément de liaison. La géométrie des mailles du treillis résulte notamment d’un compromis entre la bonne réalisation de la fonction de support du dernier cadre, et la masse du treillis.

[0066] Comme illustré à la figure 3A, le premier treillis 40a et le second treillis 40b peuvent être reliés l’un à l’autre par une pluralité de lamelles flexibles 41 . Les lamelles flexibles peuvent correspondre à des portions restantes du treillis initial, après usinage de celui-ci. Les lamelles flexibles permettent d’apporter un effet ressort entre le premier cadre et le second cadre, ce qui permet d’atténuer davantage les vibrations et les bruits entre le module de détection et le module d’optique.

[0067] L’adaptation du dimensionnement des lamelles flexibles permet notamment d’ajuster la raideur entre la première partie et la seconde partie de l’élément de liaison, en particulier selon la direction de liaison. A cette fin, il est possible d’adapter le nombre de lamelles flexibles et la géométrie de chacune des lamelles flexibles.

[0068] Alternativement, comme illustré à la figure 4A, le premier treillis 40a et le second treillis 40b peuvent être disjoints.

[0069] Selon un autre aspect illustré à la figure 5, la présente divulgation concerne un procédé de fabrication additive de l’élément de liaison tel que précédemment décrit. Le procédé comprend les étapes suivantes :

- réaliser E1 par fabrication additive la première partie 20a et la seconde partie 20b de l’élément de liaison 10,

- injecter E2 l’élastomère 30 dans la cavité tubulaire 25 entre le premier demi-bras 23 et le second demi-bras 24. [0070] Le procédé peut comprendre, à la suite de l’injection E2 de l’élastomère, une étape de séparation E3 du treillis initial en le premier treillis et le second treillis.