| JP10205168 | EXPANSION TYPE MAST DEVICE |
| JP3965350 | TELESCOPIC SUPPORT |
| WO/1993/017208 | A MAST BASE, ESPECIALLY FOR A TEMPORARILY ERECTED MAST |
Avignon, Bruno (MARKS & CLERK FRANCE, 31-33 avenue Aristide Briand, ARCUEIL Cedex, F-94117, FR)
La présente invention concerne un dispositif élévateur pour tête senseur, et s'applique notamment aux senseurs de type senseur optronique ou antenne radar destinés à être montés sur des véhicules de surveillance mobiles. Il est connu d'équiper certains véhicules de surveillance, blindés ou non, de mâts télescopiques à l'extrémité desquels sont fixées des têtes senseur, par exemple des têtes optroniques (de type caméra), ou des antennes radars, montées sur des plates-formes à l'extrémité du mât. En mode de surveillance, le mât est déployé, permettant un champ d'observation étendu pour la tête senseur, puis la plate-forme de support de la tête senseur peut être redescendue dans une position de stockage. En mode déployé, la structure mécanique formée du mât et de la plate-forme de support de la tête senseur est conçue pour garder une très bonne rigidité permettant de garantir la stabilité du senseur. En général, les éléments coulissant du mât télescopique sont formés de tubes s'encastrant les uns dans les autres, permettant d'assurer à la structure la rigidité recherchée. Le mât peut être installé à l'extérieur du véhicule, ou sur une base solidaire du plancher à l'intérieur du véhicule. Dans ce dernier ces, le mât est déployé à travers le toit, par exemple par une trappe. Cependant, les systèmes actuels ne sont pas assez compacts pour être intégrés tout entier entre le plancher et le toit de la plupart des véhicules standards. De ce fait, en position repliée, la plate-forme sur laquelle est montée la tête senseur reste exposée à l'extérieur du véhicule. Ce véhicule n'est donc pas banalisé ; or la plupart des missions de surveillances de tels systèmes impose le maximum de discrétion. Par ailleurs, le senseur reste exposé aux intempéries ou aux agressions. La présente invention propose un dispositif élévateur pour tête senseur avec une structure mécanique originale permettant de réduire l'encombrement du système replié tout en maintenant une très grande rigidité et excellente hauteur de déploiement. Pour cela, l'invention propose un dispositif élévateur pour tête senseur, comprenant un mât télescopique avec un ensemble d'éléments coulissants les uns par rapport aux autres, dont un élément de base destiné à être fixé sur un support, un élément supérieur supportant ladite tête senseur, caractérisé en ce que ladite tête senseur est montée coulissante par rapport audit élément supérieur, de telle sorte qu'en position repliée du mât télescopique, la tête senseur puisse coulisser dans une position de stockage dans laquelle l'extrémité haute de la tête senseur ne dépasse pas l'extrémité haute dudit élément supérieur. Selon une variante préférée, le mécanisme d'entraînement du mât télβscopique est un mécanisme électrique à enrouleur, présentant des avantages en terme de simplicité et de coût. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures annexées qui représentent : - La figure 1 , un véhicule équipé d'un dispositif élévateur selon un mode de réalisation de l'invention, en mode déployé ; - Les figures 2A et 2B, des vues du dispositif élévateur de la figure 1, avec un mécanisme d'entraînement particulier, respectivement en mode déployé et replié ; - La figure 3, un dispositif élévateur selon un autre exemple de réalisation de l'invention, en mode déployé ; - Les figures 4A et 4B des exemples de réalisation d'éléments du mât télescopique du dispositif élévateur selon la figure 3 ; - Les figures 5A à 5D des schémas illustrant le déploiement du mât télescopique selon une variante de l'invention ; - La figure 6, l'illustration d'un véhicule équipé d'un dispositif élévateur selon l'exemple de la figure 3, en mode replié. Sur les figures, les éléments identiques sont indexés avec les mêmes repères. La figure 1 représente un véhicule 100 équipé d'une tête senseur 3 montée sur une plate-forme 121 à l'extrémité supérieure d'un dispositif élévateur 1 , selon un premier exemple de réalisation. Le senseur 3 est par exemple un senseur optronique, une antenne radar, ou tout type de senseur pour des applications de surveillance ou de contrôle. Un tel dispositif élévateur, qui peut être replié lorsque le senseur n'est pas utilisé, est particulièrement intéressant pour l'installation sur des véhicules mobiles, sur lesquels l'encombrement du dispositif est un point critique. Bien entendu, il est possible également de monter ce type de dispositifs sur des bases fixes. Dans l'exemple de la figure 1 , le dispositif élévateur 1 est monté sur le plancher 101 du véhicule. Selon cette variante, le véhicule présente en son toit 102 une ouverture 103 à travers lequel le dispositif élévateur peut être déployé, comme c'est le cas sur la figure 1. Dans les dispositifs de l'art antérieur, du fait de la faible hauteur sous plafond dans les véhicules (blindés ou non) et du faible volume disponible pour l'installation du dispositif élévateur en résultant, la plate¬ forme sur laquelle est montée la tête senseur reste à l'extérieur du véhicule lorsque le dispositif est replié. Cela pose des problèmes en terme de vulnérabilité de la tête senseur, ainsi qu'en terme de discrétion du véhicule, notamment lorsqu'il s'agit d'un véhicule banalisé pour des applications de surveillance requérant une discrétion particulière. Le dispositif selon l'invention présente une architecture originale permettant de gagner considérablement en encombrement du dispositif élévateur lorsqu'il est replié. Pour cela, il comprend un mât télescopique 11 avec un ensemble d'éléments coulissants les uns par rapport aux autres, dont un élément de base 110 destiné à être fixé sur un support, dans cet exemple le plancher 101 du véhicule, un élément supérieur 112 supportant ladite tête senseur, et entre les deux d'éventuels éléments intermédiaires 111. Selon l'invention, la tête senseur 3 est destinée à être montée coulissante par rapport à l'élément supérieur 112,.,de telle sorte qu'en position repliée du mât télescopique, la tête senseur puisse coulisser dans une position de stockage dans laquelle l'extrémité haute notée 31 de la tête senseur ne dépasse pas l'extrémité haute notée 113 de l'élément supérieur 112. Ainsi, en position repliée, l'élément supérieur 112 coulisse le long de l'élément immédiatement inférieur et la tête senseur est montée sur un élément de support 12 coulissant le long de l'élément supérieur 112, l'élément coulissant étant formé dans cet exemple de la plate-forme 121 solidaire d'un chariot coulissant 122. De cette manière, comme c'est le cas dans l'exemple de la figure 1, la tête senseur peut être complètement escamotée à l'intérieur du véhicule en position repliée du dispositif, permettant de la protéger et de la dissimuler. Une trappe est par exemple prévue pour fermer le toit au niveau de l'ouverture 103. Avantageusement, un puits d'étanchéité 104 peut être rapporté sur le véhicule, permettant d'isoler l'intérieur du véhicule de l'extérieur (le mât et la tête senseur restent alors en permanence à l'extérieur du véhicule) . Ceci permet de conserver les propriétés dites NBC du véhicule (suivant l'abréviation de l'expression anglo-saxonne « Nuclear Biologie and Contamination »pour « Nucléaire, Biologique et Contamination ») ou tout simplement d'éviter que la pluie ou les autres intempéries rentrent dans l'habitacle (une évacuation de l'eau est prévue, elle traverse le plancher par la base de la pièce 110 par exemple). Les figures 2A et 2B montrent plus en détail la réalisation d'un dispositif élévateur selon l'exemple de la figure 1. La figure 2A correspond à une position déployée du dispositif, tandis que la figure 2B correspond à une position repliée de celui-ci. Dans cet exemple, les éléments coulissants formant le mât télescopique présentent une section en forme de I, formant des plaques coulissant les unes par rapport aux autres, avec un recouvrement partiel en position déployée afin de garder pour la structure mécanique du mât une rigidité aussi bonne que dans les dispositifs de l'art antérieur. Sur la figure 2A1 sont ainsi représentés de bas en haut l'élément de base 110, destiné à être fixé sur un support, les éléments intermédiaires 111 sensiblement identiques, et, en haut du mât, l'élément supérieur 112 destiné à recevoir une tête senseur montée coulissante, par exemple au moyen d'un élément de support 12 coulissant dans l'élément supérieur 112, et formé dans cet exemple du chariot coulissant 122 sur lequel est montée la plate-forme 121 pour la tête senseur. Plusieurs mécanismes d'entraînement sont possibles pour l'actionnement du mât télescopique. Notamment des mécanismes hydraulique, pneumatique et électrique sont envisageables, ce dernier type de mécanisme étant préféré car ne nécessitant pas la présence de fluide dans le dispositif élévateur et permettant un contrôle précis et simple de la position d'érection directement avec le calculateur de bord. Ce mode de déploiement est par ailleurs pratiquement silencieux ce qui n'est pas le cas des dispositifs à fluides qui nécessitent l'emploi de compresseurs. Les figures 2A et 2B présentent une variante particulièrement avantageuse du mécanisme d'entraînement, basée sur un mécanisme dit à enrouleur. Le mécanisme à enrouleur comprend selon cette variante une sangle 20, un ensemble de rouleaux ou poulies 21 , un enrouleur 22 de la sangle. Les poulies sont disposées sur les parties hautes et basses des différents éléments. Pour garantir la solidité des sangles, celles-ci peuvent être renforcées avec un matériau de renforcement, par exemple du Kevlar®. Le mécanisme à enrouleur peut aussi être basé sur l'emploi d'une chaîne et de pignons. L'avantage d'un mécanisme à enrouleur est qu'il permet notamment une très bonne fiabilité du mécanisme et une grande simplicité de réalisation et de maintenance. Avantageusement, le moteur utilisé pour l'enrouleur est un moteur dit « intelligent », dont le couple est programmable en fonction du cycle de montée de la tête senseur, permettant une montée de la tête sans à coups ni coincement, à vitesse sensiblement constante, ce qui est particulièrement important lorsque l'on recherche des vitesses de montée rapides de la tête senseur. Un encodeur peut également être prévu sur le moteur, permettant de transmettre à un calculateur la position de la tête senseur, en fonction du nombre de tours effectués par le moteur. La figure 3 représente une variante d'un dispositif élévateur 1 selon l'invention, en mode déployé. Selon cette variante, les éléments formant le mât télescopique ont une section en forme de U1 le dispositif comprenant un élément de support 12 pour la tête senseur, avec une section également en forme de U1 coulissant sur l'élément supérieur 112. Cette structure présente notamment l'avantage d'une excellente rigidité du fait de la forme partiellement englobante des éléments les uns par rapport aux autres. Ainsi, selon cette variante, la tête senseur coulisse à l'intérieur du mât télescopique. Il n'est pas nécessaire pour obtenir la rigidité souhaitée que les éléments soient fermés en forme de tube. La section en forme de U est suffisante pour assurer la rigidité, tout en allégeant la structure par rapport à une structure formée d'éléments en forme de tubes dont les diamètres devraient être suffisants pour laisser la place à la tête senseur dans sa position de stockage. Dans l'exemple de la figure 3, un mécanisme d'entraînement électrique à sangles ou à chaînes peut également être mis en œuvre, du même type que celui qui a été décrit précédemment, avec un enrouleur 22 d'une sangle 20, s'enroulant autour de rouleaux ou de poulies 21, disposés sur les éléments coulissant du mât télescopique. Avantageusement, un moteur dit « intelligent » est utilisé, en particulier pour les applications nécessitant des temps de montée courts de la tête senseur. Les figures 4A et 4B représentent deux desdits éléments du mât télescopique 11 tel qu'il est représenté sur la figure 3. La figure 4A représente l'élément de base 110 avec un socle 40 destiné à être fixé à un support du dispositif élévateur, par exemple le plancher d'un véhicule. L'élément de base 110 comprend par ailleurs un corps 41 de section sensiblement en forme de U, avec une paroi externe 411 et une paroi interne 412, un support 42 pour l'enrouleur et le moteur, un rouleau 21 pour l'enroulement de la sangle (elle même non représentée). Le corps 41 est muni d'une paire de glissières 44, situées aux deux extrémités du U1 le long desquels un élément intermédiaire 111 pourra coulisser. Dans cet exemple, les glissières sont formées par un moulage particulier de la paroi interne 412 du corps 41. Selon une variante, l'élément de base 110 peut présenter une section de forme sensiblement cylindrique, fermée, pour former un puits étanche à l'ensemble du mât et de la tête senseur en position repliée du dispositif élévateur, sans nécessiter dans le véhicule le report d'une structure complémentaire du type du puits d'étanchéité 104 préalablement décrit (figure 1). La figure 4B représente un élément intermédiaire 111, destiné à coulisser dans l'élément de base 110. L'élément 111 comprend un corps 45 avec une paroi extérieure.451 dont la forme est complémentaire de la paroi intérieure 412 de l'élément de base, et une paroi interne 452 destinée à recevoir un autre élément coulissant. Le corps 45 de l'élément intermédiaire 111 est percé d'ouvertures 453 permettant d'alléger la structure sans perdre en rigidité. L'élément intermédiaire 111 est également équipé de glissières 46, dans cet exemple formées d'une forme particulière en U de la paroi 45, ajustée pour pouvoir coulisser dans les glissières 44 de l'élément de base 110 et dans lesquelles pourront à leur tour coulisser les glissières d'un autre élément coulissant du mât télescopique. Dans cet exemple, l'élément supérieur 112 tel qu'il est représenté sur la figure 3 a une forme similaire à celle d'un élément intermédiaire 111, sa taille étant adaptée pour coulisser dans le dernier des éléments intermédiaires. L'entraînement des éléments coulissants du mât télescopique tel qu'il est décrit sur les figures 3, 4A et 4B met en œuvre un mécanisme d'entraînement à une seule sangle, ce qui présente des avantages de simplicité et de coût importants, par comparaison par exemple à des mécanismes à roulements à bille, ou à mini roulettes, qui peuvent être répartis sur la longueur de l'élément à la manière des glissières de tiroir. Les schémas 5A à 5D illustrent le déploiement du mât télescopique avec un mécanisme d'entraînement à sangle unique. La figure 5A représente le mécanisme d'entraînement à sangle, lorsque le mât télescopique est replié. Dans ce cas, la sangle est complètement déroulée. Les figures 5B et 5C illustrent le mécanisme d'entraînement dans deux positions intermédiaires du mât télescopique, lorsque respectivement l'élément supérieur 112 puis l'élément supérieur 112 et un élément intermédiaire 111 sont déployés, la sangle 20 étant enroulée grâce à l'enrouleur 22 pour entraîner par le jeu des rouleaux 21, la montée desdits éléments. Enfin la figure 5D représente le mécanisme d'entraînement lorsque le mât est entièrement déployé, seul l'élément de base 110 restant fixé au support (non représenté). Il est important dans un tel système d'entraînement d'éviter les coincements des éléments les uns par rapport aux autres. En particulier, lorsqu'une seule sangle est utilisée, elle n'exerce sa force élévatrice qu'en un point de l'élément du mât télescopique. Un élément étant nécessairement large pour assurer la rigidité de l'ensemble, il est nécessaire qu'il coulisse parfaitement. Pour cela, il est possible par exemple d'utiliser des glissières lisses 47 par exemple en nylon autolubrifiant de type Ertalon®. La déposante a montré qu'il était ainsi possible d'éviter les coincements dans une structure à sangle unique, notamment lorsque la tête senseur doit pouvoir être déployée avec des temps rapides. Dans l'exemple du dispositif élévateur 1 tel qu'il est représenté sur la figure 3, la tête senseur 2 est montée coulissante par rapport à l'élément supérieur 112 au moyen d'un élément de support 12, coulissant dans l'élément supérieur 112. L'élément de support a par exemple une forme comparable à ceux des éléments intermédiaires et de l'élément supérieur 112, avec une taille adaptée et une longueur réduite, de telle sorte qu'en position repliée du mât télescopique, la tête senseur puisse se loger à l'intérieur du mât télescopique, sans que l'extrémité de la tête ne dépasse de l'extrémité haute 113 de l'élément supérieur. La figure 6 montre ainsi le dispositif élévateur 1 avec la tête senseur 2, en position de stockage dans un véhicule 100, par exemple un véhicule de type VBL (abréviation de l'expression « véhicule blindé léger »), pour lequel la protection de la tête senseur, tout comme la discrétion du véhicule sont particulièrement importants. Grâce au dispositif selon l'invention, dont l'encombrement est particulièrement réduit, il est possible d'équiper des véhicules existants en rétrofit sans retoucher le blindage éventuel du véhicule car le système est suffisamment compact pour passer par une trappe d'accès standard. La déposante a montré qu'une érection en 45 secondes d'un dispositif élévateur tel que décrit selon les exemples précédents était possible, avec un mécanisme d'entraînement particulièrement simple et peu coûteux, sans à- coups ni coincements, et avec un mât présentant en mode déployé une rigidité suffisante pour pouvoir s'affranchir d'un système supplémentaire de stabilisation du senseur.
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