DOMAINE DE L'INVENTION

L'invention concerne un minimanche de pilotage d'un aéronef.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Les aéronefs sont traditionnellement équipés de manche de pilotage permettant au pilote d'actionner les ailerons et la gouverne de profondeur afin de commander l'attitude de l'aéronef sur les axes de tangage et de roulis. Le manche de pilotage est positionné entre les jambes du pilote, qui se sert de la force de ses bras pour actionner le manche.

Dans certains avions équipés de commandes de vol électriques, le manche de pilotage a été remplacé par un dispositif de pilotage appelé « minimanche ». Plus compact qu'un manche de pilotage classique, le minimanche est généralement intégré dans un accoudoir du siège du pilote et comprend une manette que le pilote actionne par le seul mouvement de son poignet. L'installation de minimanches a permis de dégager l'espace situé entre le pilote et le tableau de bord afin d'y installer d'autres équipements.

Par ailleurs, le minimanche inclut généralement un ensemble de ressorts permettant d'exercer un effort de rappel sur chacun des axes de rotation de la manette (axe de roulis et axe de tangage) et de ramener la manette en une position neutre lorsque le pilote n'exerce aucun effort sur la manette.

Toutefois, les structures mécaniques de minimanche existantes ne permettent généralement pas d'obtenir un découplage des efforts de rappel entre les deux axes de rotation de la manette. Autrement dit, l'effort de rappel exercé sur un axe de la manette dépend de la position angulaire de la manette selon l'autre axe.

De plus, ces structures ne permettent pas non plus de générer des efforts de rappel linéaires (c'est-à-dire dont l'intensité est proportionnelle à la position angulaire de la manette selon l'axe de rotation considéré). RESUME DE L'INVENTION

Un but de l'invention est de proposer une structure de minimanche permettant un découplage entre les efforts de rappel exercés sur chacun des axes.

Ce problème est résolu dans le cadre de la présente invention grâce à un minimanche de pilotage d'un aéronef, comprenant un bâti, une manette montée mobile en rotation par rapport au bâti, et un ensemble mécanique de liaison de la manette au bâti, l'ensemble mécanique de liaison comprenant :

- une première pièce de liaison montée mobile par rapport au bâti autour d'un premier axe de rotation,

- une deuxième pièce de liaison montée mobile par rapport au bâti autour d'un deuxième axe de rotation, le deuxième axe de rotation formant un angle non-nul avec le premier axe de rotation,

- une troisième pièce intermédiaire montée mobile en rotation par rapport à la première pièce de liaison autour d'un troisième axe de rotation,

- une quatrième pièce intermédiaire montée mobile en rotation par rapport à la deuxième pièce de liaison autour d'un quatrième axe de rotation, le quatrième axe de rotation formant un angle non-nul avec le troisième axe de rotation,

dans lequel les pièces de liaison ou les pièces intermédiaires sont mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre autour d'un cinquième axe de rotation formant un angle non-nul respectivement avec le premier axe de rotation et le deuxième axe de rotation ou avec le troisième axe de rotation et le quatrième axe de rotation, de manière à autoriser respectivement une variation de l'angle formé entre le premier axe de rotation et le deuxième axe de rotation ou de l'angle formé entre le troisième axe de rotation et le quatrième axe de rotation.

Grâce à la structure de minimanche proposée, il est possible d'exercer des efforts de rappel sur la première pièce de liaison et sur la deuxième pièce de liaison de manière totalement indépendante. Par ailleurs, l'existence d'un cinquième axe de rotation autorise un désalignement entre le premier axe de rotation et le quatrième axe de rotation et/ou entre le deuxième axe de rotation et le troisième axe de rotation. Ce degré de liberté supplémentaire permet un déplacement de la manette en rotation simultanément selon le premier axe de rotation et selon le deuxième axe de rotation, malgré un désalignement se produisant entre les axes du référentiel fixe matérialisé par le bâti (premier et deuxième axes de rotation) et les axes des référentiels pivotants matérialisés par les pièces de liaison (troisième et quatrième axes).

Le minimanche selon l'invention peut en outre présenter les caractéristiques suivantes :

- l'ensemble mécanique de liaison comprend un organe de liaison comprenant une bague externe et une bague interne montées rotatives l'une par rapport à l'autre autour du cinquième axe de rotation, chacune des pièces de liaison ou respectivement des pièces intermédiaires étant reliée à une bague respective de l'organe de liaison, la manette étant solidaire de la troisième pièce intermédiaire et/ou de la quatrième pièce intermédiaire,

- l'une des bagues de l'organe de liaison est fixe par rapport à la première pièce de liaison et l'autre bague est fixe par rapport à la deuxième pièce de liaison,

- l'une des bagues de l'organe de liaison est fixe par rapport au bâti, de manière à autoriser une rotation seulement de la première pièce de liaison ou seulement de la deuxième pièce de liaison par rapport au bâti autour du cinquième axe de rotation,

- l'organe de liaison comprend au moins un galet monté rotatif autour d'un axe de rotation fixe par rapport au bâti, le galet étant interposé entre la bague interne et la bague externe de sorte qu'une rotation de l'une des bagues par rapport au bâti entraine concomitamment une rotation en sens opposé de l'autre bague par rapport au bâti,

- l'une des bagues de l'organe de liaison est fixe par rapport à la troisième pièce intermédiaire et l'autre bague est fixe par rapport à la quatrième pièce intermédiaire, - l'une des bagues de l'organe de liaison est fixe par rapport à la manette, de manière à autoriser une rotation de la manette seulement par rapport à la troisième pièce intermédiaire ou seulement par rapport à la quatrième pièce intermédiaire autour du cinquième axe de rotation,

- l'organe de liaison comprend au moins un galet monté rotatif autour d'un axe de rotation fixe par rapport à la manette, le galet étant interposé entre la bague interne et la bague externe de sorte qu'une rotation de l'une des bagues par rapport à la manette entraine concomitamment une rotation en sens opposé de l'autre bague par rapport à la manette,

- l'ensemble mécanique de liaison comprend un organe de liaison comprenant une partie fixe et une partie montée mobile par rapport à la partie fixe, l'organe de liaison comprenant au moins deux lames flexibles, chaque lame flexible reliant les parties entre elles et étant déformable élastiquement pour autoriser une rotation de la partie mobile par rapport à la partie fixe, les lames flexibles étant aptes à générer un couple de rappel tendant à s'opposer à la rotation des parties entre elles,

- la troisième pièce intermédiaire ou la quatrième pièce intermédiaire est fixée à une partie de l'organe de liaison et la manette est fixée à l'autre partie de l'organe de liaison,

- la manette est reliée au bâti par une liaison rotule autorisant une rotation de la manette selon les trois axes de rotation par rapport au bâti,

- la manette est reliée au bâti par une liaison cardan autorisant seulement une rotation de la manette selon le premier axe et une rotation de la manette selon le deuxième axe par rapport au bâti,

- la manette est apte à venir en appui simple sur la troisième pièce intermédiaire et sur la quatrième pièce intermédiaire pour solliciter les pièces intermédiaires en rotation respectivement selon les troisième et quatrième axes, de manière à autoriser une rotation relative des pièces intermédiaires par rapport à la manette selon le cinquième axe de rotation, - l'une des pièces intermédiaires comprend une butée agencée de sorte que la manette est apte à venir en appui sur la butée pour solliciter la pièce intermédiaire et provoquer la rotation de la pièce intermédiaire dans un seul sens de sollicitation, - la manette est apte à venir en appui sur la butée selon une ligne de contact rectiligne, parallèle au cinquième axe de rotation,

- la manette est apte à venir en appui sur la butée selon une surface de contact cylindrique, ayant un axe de révolution parallèle au cinquième axe de rotation,

- le minimanche comprend un organe de rappel apte à solliciter l'une des pièces intermédiaires de l'organe de liaison pour s'opposer à la rotation de la pièce intermédiaire,

- l'organe de rappel comprend un ressort de traction reliant la première pièce de liaison ou la deuxième pièce de liaison à la pièce intermédiaire qui est entraînée en rotation sous l'action de la manette,

- l'organe de rappel comprend un ruban reliant le ressort de traction et la pièce intermédiaire, le ruban étant apte à s'enrouler autour d'un élément cylindrique et solidaire de la pièce intermédiaire.

PRESENTATION DES DESSINS

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles :

- les figures 1A et 1 B représentent de manière schématique un minimanche selon un premier mode de réalisation de l'invention avec des berceaux,

- les figures 2A et 2B représentent de manière schématique l'action d'un organe de rappel sur une bague externe d'un berceau du minimanche, - la figure 3 représente de manière schématique l'agencement d'un organe de rappel sur une bague interne d'un berceau du minimanche,

- les figures 4A et 4B représentent de manière schématique l'agencement de deux organes de rappel sur les bagues internes de deux berceaux,

- les figures 5A à 5D représentent de manière schématique un organe de rappel présentant une double raideur, - les figures 6A à 6C représentent de manière schématique un exemple de système à cardan pouvant être utilisé pour monter la manette sur le boîtier du minimanche,

- les figures 7A à 7C représentent de manière schématique un minimanche selon un deuxième mode de réalisation de l'invention avec des roulements,

- les figures 8A à 8C représentent de manière schématique une fixation de l'organe de rappel à une bague d'un roulement,

- les figures 9A et 9B représentent de manière schématique deux exemples de contact entre la manette et les berceaux pour une réalisation du minimanche des figures 1 A et 1 B,

- la figure 10 représente de manière schématique une première variante du minimanche des figures 7A à 7C,

- la figure 1 1 représente de manière schématique une deuxième variante du minimanche des figures 7A à 7C,

- la figure 12 représente de manière schématique une troisième variante du minimanche des figures 7A à 7C,

- la figure 13 représente de manière schématique une quatrième variante du minimanche des figures 7A à 7C,

- la figure 14 représente de manière schématique une cinquième variante du minimanche des figures 7A à 7C,

- la figure 15 représente de manière schématique un organe de liaison pouvant être utilisé dans les variantes des figures 12, 13 et 14 à la place du cinquième roulement.

DESCRIPTION DETAILLEE

Les figures 1A et 1 B représentent de manière schématique un minimanche 100 selon un premier mode de réalisation de l'invention.

Le minimanche 100 comprend un bâti 101 destiné par exemple à être intégré dans un accoudoir d'un siège, une manette 102 montée mobile en rotation par rapport au bâti, et un ensemble mécanique 103 de liaison de la manette au bâti permettant de générer un retour d'effort sur la manette selon deux axes de rotation. La manette 102 présente une forme générale allongée selon une direction longitudinale (axe Z'). Plus précisément, la manette 102 comprend une partie supérieure allongée 1 12 destinée à être saisie par la main du pilote, une partie inférieure allongée 122 apte à coopérer avec l'ensemble mécanique de liaison 103, et une partie intermédiaire 132 présentant une surface externe sphérique 142.

Le bâti 101 comprend une partie de support présentant une surface interne sphérique 1 1 1 recevant la partie intermédiaire 132 de la manette 102. La manette 102 est ainsi reliée au bâti 101 par une liaison rotule 150 constituée par la surface externe sphérique 142 de la partie intermédiaire 132 de la manette 102 et la surface interne sphérique 1 1 1 complémentaire de la partie de support du bâti 101 .

L'ensemble mécanique de liaison 103 comprend deux paires de pièces de liaison, incluant une première paire de pièces de liaison 1 13, 123 et une deuxième paire de pièce de liaison 133, 143.

Chaque pièce de liaison 1 13, 123 de la première paire est montée mobile en rotation par rapport au bâti 101 autour d'un premier axe de rotation (axe X) par le biais de premières liaisons pivot 1 10 et 120.

De même, chaque pièce de liaison 133, 143 de la deuxième paire est montée mobile par rapport au bâti 101 autour d'un deuxième axe de rotation (axe Y) par le biais de deuxièmes liaisons pivot 130 et 140.

Lorsque le minimanche 100 est en position de neutre (c'est-à-dire que le pilote n'exerce aucune sollicitation sur la manette 102), le deuxième axe de rotation (axe Y) est perpendiculaire au premier axe de rotation (axe X). De plus, le premier axe de rotation et le deuxième axe de rotation se coupent en un point d'intersection O qui est également le centre de rotation de la manette 102 par rapport au bâti 101 , centre de la liaison rotule 150 (représenté déporté sur la figure selon l'axe Z' dans le seul but de dégager la vue des pièces sur le dessin).

L'ensemble mécanique de liaison 103 comprend également quatre ensembles de berceaux 153, 163, 173 et 183, incluant deux premiers ensembles de berceaux 153, 163 et deux deuxièmes ensembles de berceaux 173, 183. Chaque ensemble de berceaux comprend un berceau bâti et un berceau manette.

Dans chaque premier ensemble de berceaux 153, 163, le berceau bâti 154, 164 est monté solidaire des premières pièces de liaison 1 13, 123, de sorte qu'une rotation des premières pièces de liaison 1 13, 123 autour du premier axe de rotation X entraine également une rotation des premiers ensembles de berceaux 153, 163. De plus, le berceau manette 155, 165 est monté mobile en rotation par rapport au berceau bâti 154, 164 selon un troisième axe de rotation (axe Y') perpendiculaire au premier axe de rotation (axe X).

De même, dans chaque deuxième ensemble de berceaux 173, 183, le berceau bâti 174, 184 est monté solidaire des deuxièmes pièces de liaison 133, 143, de sorte qu'une rotation des deuxièmes pièces de liaison 133, 143 autour du deuxième axe de rotation Y entraine également une rotation des deuxièmes ensembles de berceaux 173, 183. De plus, le berceau manette 175, 185 est monté mobile en rotation par rapport au berceau externe 174, 184 selon un quatrième axe de rotation (axe X') perpendiculaire au deuxième axe de rotation (axe Y).

Dans ce premier mode de réalisation, les berceaux manette 155, 165, 175 et 185 constituent des pièces intermédiaires de l'ensemble mécanique de liaison 103 pour lier les pièces de liaison à la manette 102.

Plus précisément, dans chaque premier ensemble de berceaux 153, 163, le berceau manette 155, 165 est apte à être entraîné en rotation par rapport au berceau bâti 154, 164 (et par conséquent par rapport à la première pièce de liaison) sous l'action de la manette 102 autour du troisième axe de rotation. Comme cela est visible sur la figure 1 B, une rotation de la manette 102 autour du troisième axe (axe Y') entraine concomitamment une rotation des deuxièmes ensembles de berceaux 173, 183 et des deuxièmes pièces de liaison 133, 143 autour du deuxième axe de rotation par rapport au bâti (axe Y).

De même, dans chaque deuxième ensemble de berceaux 173, 183, le berceau manette 175, 185 est apte à être entraîné en rotation par rapport au berceau bâti 174, 184 (et par conséquent par rapport à la deuxième pièce de liaison) sous l'action de la manette 102 autour du quatrième axe de rotation. Comme cela est visible sur la figure 1A, une rotation de la manette 102 autour du quatrième axe (axe X') entraine concomitamment une rotation des premiers ensembles de berceaux 153, 163 et des premières pièces de liaison 1 13, 123 autour du premier axe de rotation par rapport au bâti 101 (axe X).

C'est pourquoi, les ensembles de berceaux 153, 163, 173, 183 constituent pour la manette 102 des référentiels pivotants par rapport au référentiel fixe défini par le bâti 101 .

Comme cela est illustré sur les figures 2A et 2B, le minimanche 100 comprend une pièce de liaison 1 13, un ensemble de berceaux incluant un berceau bâti 154 fixe par rapport à la pièce de liaison 1 13 et un berceau manette 155 mobile par rapport au berceau bâti fixe 154 (et donc par rapport à la pièce de liaison), et un organe de rappel 156 s'étendant entre une pièce de liaison 123 et le berceau manette mobile 155. L'organe de rappel 156 est apte à exercer un couple de rappel tendant à s'opposer à une rotation du berceau manette 155 par rapport au berceau bâti 154, c'est- à-dire à s'opposer à une rotation de la manette 102 par rapport au bâti 101 . L'organe de rappel 156 comprend un ressort linéique hélicoïdal 157 et un ruban 158 venant s'enrouler autour d'une portion de surface cylindrique du berceau manette 155.

Le ruban 158 présente une première extrémité fixée à la portion de surface cylindrique et une deuxième extrémité fixée à une deuxième extrémité du ressort. Le ressort 157 présente une première extrémité fixée à la pièce de liaison et une deuxième extrémité fixée à la deuxième extrémité du ruban. Comme cela est illustré sur la figure 2B, une rotation du berceau manette 155 par rapport au berceau bâti 154 provoque un enroulement du ruban 158 et un allongement du ressort 157, l'allongement du ressort 157 étant proportionnel à l'angle de rotation Θ du berceau manette 155 par rapport au berceau bâti 154 autour de l'axe Y'. Ce montage permet d'obtenir un retour d'effort linéaire sur la manette 102.

Sur les figures 2A et 2B, le berceau manette 155 est le berceau externe et le berceau bâti 154 est le berceau interne de l'ensemble de berceaux 153. C'est pourquoi, l'organe de rappel 156 exerce un effort de rappel sur le berceau manette externe 155.

Les figures 3, 4A et 4B représentent un exemple de montage dans lequel, dans chaque ensemble de berceaux 173, 183, le berceau manette 175, 185 est le berceau interne et le berceau bâti 174, 184 est le berceau externe. L'organe de rappel 176, 186 exerce un effort de rappel sur le berceau manette interne 175, 185.

Sur ces figures, seuls les deuxièmes pièces de liaison 133, 143 et les deuxièmes ensembles de berceaux 173, 183 ont été représentés. Toutefois, le même montage est réalisé pour les premières pièces de liaison 1 13, 123 et les premiers ensembles de berceaux 153, 163.

Comme cela apparaît sur les figures 4A et 4B, la partie inférieure 122 de la manette 102 comprend quatre protubérances 152, 162, 172 et 182. De plus, chaque berceau manette 155, 165, 175 et 185 présente une butée. Chaque protubérance 152, 162, 172 et 182 est apte à venir en appui contre une butée correspondante d'un berceau manette 155, 165, 175 et 185 pour entraîner en rotation le berceau manette.

Les protubérances et les butées sont agencées de sorte qu'une rotation de la manette 102 selon le quatrième axe de rotation (axe X') dans un premier sens entraine une rotation du berceau manette 175 par rapport au berceau bâti 174, sans entraîner le berceau manette 185 en rotation. A l'inverse, une rotation de la manette 102 selon le quatrième axe de rotation (axe X') dans un deuxième sens, opposé au premier sens, entraine une rotation du berceau manette 185 par rapport au berceau bâti 184, sans entraîner le berceau manette 175 en rotation.

Comme chaque berceau manette 155, 165, 175, 185 est muni de son propre organe de rappel, il est possible de prévoir des organes de rappel 156, 166, 176, 186 présentant des caractéristiques différentes, afin d'obtenir un retour d'effort différent selon le sens de sollicitation de la manette autour de l'axe X' et de l'axe Y'.

Par ailleurs, le montage proposé permet de faire travailler les organes de rappel 156, 166, 176, 186 uniquement en traction, de sorte qu'aucun dispositif de guidage des organes de rappel n'est nécessaire et que tout risque de flambement des éléments constituant ces organes de rappel, que ce soit le ruban 158 ou le ressort linéique hélicoïdal 157, est éliminé.

De plus, ce montage permet de concevoir un minimanche 100 dans lequel les organes de rappel 156, 166, 176, 186 sont montés en étant précontraints en traction, c'est-à-dire que chaque organe de rappel 156, 166, 176, 186 exerce un effort de rappel non-nul sur la manette 102 lorsque la manette 102 est en position neutre. Cela permet de créer un seuil d'effort devant être vaincu lors de l'initialisation du déplacement de la manette.

Les figures 5A à 5C représentent de manière schématique un exemple d'organe de rappel 156 permettant de générer une double raideur dans un sens de rotation.

A cet effet, l'organe de rappel 156 comprend un ressort 157 et une butée 159. Le ressort 157 présente une première portion de ressort 1571 et une deuxième portion de ressort 1572 montée en série avec la première portion de ressort 1572, la butée 159 étant intercalée entre une spire de la première portion de ressort 1571 et une spire de la deuxième portion de ressort 1572.

Sur la figure 5A, le ressort 157 est initialement en position neutre, c'est-à-dire que la manette 102 n'est soumise à aucune sollicitation de la part du pilote.

Les figures 5B et 5C représentent le ressort 157 lorsque la manette 102 est sollicitée par le pilote autour de l'axe de rotation Y'.

Sur la figure 5B, au cours d'une première phase, le ressort 157 a été étiré d'une première longueur Li . Les deux portions de ressort 1571 et 1572 se sont allongées jusqu'à ce qu'une spire de la première portion de ressort 1571 vienne en appui contre la butée 159. Une fois la spire de la première portion de ressort 1571 en appui contre la butée 159, la première portion de ressort 1571 ne peut plus être allongée.

Sur la figure 5C, au cours d'une deuxième phase, le ressort a été étiré d'une deuxième longueur L ₂ , supérieure à la première longueur Li, mais seule la deuxième portion de ressort 1572 s'est allongée, la première portion de ressort 1571 étant neutralisée par la butée 159. La figure 5D illustre l'intensité de l'effort F de rappel généré par l'organe de rappel 156 en fonction de l'allongement L du ressort 157. On observe que l'effort F généré suit une loi d'effort à double pente. Au cours de la première phase, les deux portions de ressort sont sollicitées, de sorte que l'effort généré présente une variation linéaire ayant une première pente. Au cours de la deuxième phase, seule la deuxième portion de ressort est sollicitée, de sorte que l'effort présente une variation linéaire ayant une deuxième pente, supérieure à la première pente.

Dans une variante du premier mode de réalisation, la liaison rotule 150 reliant la manette 102 au bâti 101 peut être remplacée par une liaison cardan 20. Les figures 6A à 6C représentent de manière schématique un exemple de système de cardan 21 pouvant être utilisé pour monter la manette 102 sur le boîtier 101 du minimanche 100. Le système représenté permet de réduire les forces de frottement et d'éliminer tout risque de grippage. De plus, la forme généralement plane du système à cardan 21 représenté permet de libérer de l'espace au-dessus du centre de rotation 132 de la manette 102, ce qui est particulièrement avantageux dans un environnement exigu.

Le système de cardan 21 représenté sur les figures 6A à 6C comprend une base plane 22, une pièce intermédiaire plane 23, et deux pièces de support 24 et 25. La base plane 22 est fixée au bâti 101 du minimanche 100 et la manette 102 est fixée aux deux pièces de support 24 et 25.

Le système de cardan 21 comprend en outre deux lames flexibles 26, 27 liant la base 22 à la pièce intermédiaire 23 et autorisant une rotation de la pièce intermédiaire 23 par rapport à la base 22 plane selon un premier axe de rotation (axe x).

Le système de cardan 21 comprend également deux lames flexibles 28, 29 liant la pièce intermédiaire 23 aux pièces de support 24, 25 et autorisant une rotation des pièces de support 24, 25 par rapport à la pièce intermédiaire 23 selon un deuxième axe de rotation (axe y) perpendiculaire au premier axe de rotation. De cette manière, la manette 102 peut être entraînée en rotation par rapport au boîtier selon les deux axes de rotation x et y, ces deux axes de rotation étant fixes par rapport au bâti 101 .

Les figures 7A à 7C représentent de manière schématique un minimanche 200 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.

Dans ce deuxième mode de réalisation, les ensembles de berceaux 153, 163, 173 et 183 ont été remplacés par des roulements à billes 253, 263, 273, 283, chaque roulement comprenant une bague manette 255, 265, 275, 285 et une bague bâti 254, 264, 274, 284.

Sur les figures 7A à 7C, le minimanche 200 comprend un bâti 201 , une manette 202 montée mobile en rotation par rapport au bâti, et un ensemble mécanique 203 de liaison de la manette au bâti.

L'ensemble mécanique de liaison 203 comprend deux paires de pièces de liaison, incluant une première paire de pièces de liaison 213, 223 et une deuxième paire de pièce de liaison 233, 243.

Chaque pièce de liaison 213, 223 de la première paire est montée mobile en rotation par rapport au bâti 201 autour d'un premier axe de rotation (axe X) par le biais de premières liaisons pivot 210 et 220.

De même, chaque pièce de liaison 233, 243 de la deuxième paire est montée mobile par rapport au bâti 201 autour d'un deuxième axe de rotation (axe Y) par le biais de deuxièmes liaisons pivot 230 et 240.

L'ensemble mécanique de liaison 203 comprend également quatre roulements 253, 263, 273 et 283, incluant un premier couple de roulements

253, 263 et un deuxième couple de roulements 273, 283. Chaque roulement comprend une bague manette et une bague bâti.

Dans chaque roulement 253, 263 du premier couple, la bague bâti

254, 264 est montée solidaire des premières pièces de liaison 213, 223, de sorte qu'une rotation des premières pièces de liaison 213, 223 autour du premier axe de rotation X entraine également une rotation des roulements 253, 263. De plus, la bague manette 255, 265 est montée mobile en rotation par rapport à la bague bâti 254, 264 selon un troisième axe de rotation (axe Y') perpendiculaire au premier axe de rotation (axe X). De même, dans chaque roulement 273, 283 du deuxième couple, la bague bâti 274, 284 est montée solidaire des deuxièmes pièces de liaison 233, 243, de sorte qu'une rotation des deuxièmes pièces de liaison 233, 243 autour du deuxième axe de rotation Y entraine également une rotation des roulements 273, 283. De plus, la bague manette 275, 285 est montée mobile en rotation par rapport à la bague bâti 274, 284 selon un quatrième axe de rotation (axe X') perpendiculaire au deuxième axe de rotation (axe Y)-

Dans ce deuxième mode de réalisation, les bagues manette 255, 265, 275 et 285 constituent des pièces intermédiaires de l'ensemble mécanique de liaison 203 pour lier les pièces de liaison à la manette 202.

Comme cela est illustré sur les figures 8A à 8C, le minimanche 200 comprend un organe de rappel 256 s'étendant entre une pièce de liaison 223 et la bague manette 255, comme dans le premier mode de réalisation. L'organe de rappel 256 est apte à exercer un couple de rappel tendant à s'opposer à une rotation de la bague manette 255 par rapport à la bague bâti 254, c'est-à-dire à s'opposer à une rotation de la manette 202 par rapport au bâti 201 . L'organe de rappel 256 comprend un ressort linéique hélicoïdal 257 et un ruban 258 venant s'enrouler autour d'une portion de surface cylindrique 259 de la bague manette 255.

La figure 8A illustre l'organe de rappel 256 lorsque la manette 202 est en position neutre.

La figure 8B illustre l'organe de rappel 256 lorsque la manette 202 est entraînée en rotation autour de l'axe Y' dans un premier sens de rotation. La bague manette 255, entraînée en rotation par la manette 202, n'entraîne pas le ruban 258, lequel ne s'enroule pas autour de la portion de cylindre de la bague manette 255, laissant inchangée l'élongation du ressort 257.

La figure 8C illustre l'organe de rappel 256 lorsque la manette 202 est entraînée en rotation autour de l'axe Y' dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation. La manette 202 entraine en rotation la bague manette 255, ce qui a pour effet d'enrouler le ruban 258 autour de la bague manette 255. Le ruban 258 exerce une traction sur le ressort 257 qui s'allonge et génère un effort de rappel tendant à s'opposer à la rotation de la bague manette 255 par rapport à la bague bâti 254.

Les figures 9A et 9B représentent de manière schématique un montage alternatif permettant d'obtenir une dissociation des deux sens de rotation sur un même axe. Dans cette alternative, Chaque berceau manette 175 et 185 présente une butée. La partie inférieure 122 de la manette 102 est apte à venir en appui contre une butée d'un berceau manette 175 et 185 pour entraîner en rotation le berceau manette.

Les butées sont agencées de sorte qu'une rotation de la manette 102 selon le quatrième axe de rotation (axe X') dans un premier sens entraine une rotation du berceau manette 175 par rapport au berceau bâti 174, sans entraîner le berceau manette 185 en rotation. A l'inverse, une rotation de la manette 102 selon le quatrième axe de rotation (axe X') dans un deuxième sens, opposé au premier sens, entraine une rotation du berceau manette 185 par rapport au berceau bâti 184, sans entraîner le berceau manette 175 en rotation.

Sur la figure 9A, la manette 102 est en contact avec les butées selon une ligne de contact rectiligne. Sur la figure 9B, la manette 202 est en contact avec les butées selon une surface de contact cylindrique. Dans ces deux cas, le contact entre la manette 102 et les butées autorise une rotation de la manette 102 relativement aux berceaux manette 175 et 185 autour de l'axe Z' sans engendrer aucune rotation parasite des berceaux manette 175 et 185 par rapport aux berceaux bâti 174 et 184, ce qui est indispensable pour ne pas générer de couplage entre les axes X' et Y'.

On notera que le montage alternatif des figures 9A et 9B nécessite que le dispositif inclut une liaison de la manette 102 avec le bâti 101 , telle qu'une liaison rotule 150 par exemple.

La figure 10 représente de manière schématique une première variante du minimanche 200 des figures 7A à 7C.

Dans cette première variante, les pivots 220 et 210 sont montés fixes sur la bâti 201 , tandis que les pivots 230 et 240 sont montés rotatifs par rapport au bâti 201 . Autrement dit, les deuxièmes pièces de liaison 233 et 243 sont montées mobiles en rotation par rapport au bâti 201 autour d'un cinquième axe (axe Z), le cinquième axe étant perpendiculaire au premier axe (axe X) et au deuxième axe (axe Y) et passant par le centre de rotation O de la manette 202.

A cet effet, l'ensemble mécanique de liaison 203 comprend un cinquième roulement 293 comprenant une bague externe 294 montée fixe par rapport au bâti 201 et une bague interne 295 montée mobile en rotation par rapport à la bague externe 294 (et donc par rapport au bâti 201 ) autour de l'axe Z. Les pièces de liaison 233 et 243 sont montées rotatives sur la bague interne 295 autour de l'axe Y par le biais des pivots 230 et 240.

Ce montage autorise une rotation de l'un des référentiels fixe (Y défini par les pièces de liaison 233 et 243) par rapport à l'autre référentiel fixe (X défini par les pièces de liaison 213 et 223) autour de l'axe Z, alors que les deux axes X' et Y' du référentiel pivotant restent fixent et orthogonaux l'un par rapport à l'autre.

Ce montage autorise une variation de l'angle formé entre le premier axe de rotation X et le deuxième axe de rotation Y, le premier axe de rotation X étant fixe par rapport au bâti 201 .

Grâce à ce montage, un désalignement entre le deuxième axe de rotation Y et le troisième axe de rotation Y' est possible. Ce degré de liberté supplémentaire, rendu indispensable par projection des vecteurs rotations, permet un déplacement de la manette 202 en rotation simultanément selon le premier axe de rotation X et selon le deuxième axe de rotation Y.

La figure 1 1 représente de manière schématique une deuxième variante du minimanche des figures 7A à 7C dans laquelle le premier axe de rotation X et le deuxième axe de rotation Y sont mobiles par rapport au bâti 201 .

Dans cette deuxième variante, l'ensemble mécanique de liaison 203 comprend un cinquième roulement 293 comprenant une bague externe 294 et une bague interne 295, chacune des bagues 294 et 295 étant montée mobile en rotation par rapport au bâti 201 autour de l'axe Z. L'ensemble mécanique de liaison 203 comprend également une pluralité de galets 296 interposés entre les bagues 294 et 295 et montés mobiles en rotation par rapport au bâti 201 autour de leur axe, lesquels sont parallèles à l'axe Z et fixes par rapport au bâti 201 .

Les galets 296 permettent de lier en rotation les bagues 294 et 295 de sorte qu'une rotation de l'une des bagues par rapport au bâti 201 dans un sens entraine concomitamment une rotation de l'autre bague en sens opposé d'un angle identique.

Ce montage autorise également une rotation des référentiels fixes X et Y l'un par rapport à l'autre (défini d'une part par les pièces de liaison 213 et 223 et d'autre part par les pièces de liaison 233 et 243) autour de l'axe Z, alors que les deux axes X' et Y' du référentiel pivotant restent fixent et orthogonaux l'un par rapport à l'autre.

Grâce à ce montage, un désalignement entre le premier axe de rotation X et le quatrième axe de rotation X' d'une part, et entre le deuxième axe de rotation Y et le troisième axe de rotation Y' d'autre part, est possible, les désalignements étant symétriques.

Ce montage, grâce à ce degré de liberté supplémentaire rendu indispensable par projection des vecteurs rotations, permet également un déplacement de la manette 202 en rotation simultanément selon le premier axe de rotation X et selon le deuxième axe de rotation Y, et ceci sans induire de rotation de la manette selon l'axe Z'.

La figure 12 représente de manière schématique une troisième variante du minimanche 200 des figures 7A à 7C dans laquelle les roulements sont mobiles en rotation.

Dans cette troisième variante, les roulements 253 et 263 sont montés fixes par rapport à la manette 202, tandis que les roulements 273 et 283 sont montés rotatifs par rapport à la manette 202. Autrement dit, les pièces intermédiaires 275 et 285 (formées par les bagues mobiles des roulements 273 et 283) sont montées mobiles en rotation par rapport à la manette 202 autour d'un cinquième axe (axe Z'), le cinquième axe étant perpendiculaire au troisième axe (axe Y') et au quatrième axe (axe X') et passant par le centre de rotation O de la manette 202.

A cet effet, l'ensemble mécanique de liaison 203 comprend un cinquième roulement 293 comprenant une bague interne 295 montée fixe par rapport à la manette 202 et une bague externe 294 montée mobile par rapport à la bague interne 295 (et donc par rapport à la manette 202) autour de l'axe Z'. Les pièces intermédiaires 275 et 285 sont montées fixes sur la bague externe 294 du cinquième roulement 293.

Ce montage autorise une rotation de la manette 202 par rapport à l'un des référentiels pivotants (défini par les pièces de liaison 233 et 243) autour de l'axe Z' (axe longitudinal de la manette 202).

Ce montage autorise une variation de l'angle formé entre le troisième axe de rotation Y' et le quatrième axe de rotation X', le troisième axe de rotation Y' étant fixe par rapport à la manette 202.

Grâce à ce montage, un désalignement entre le troisième axe de rotation Y' et le deuxième axe de rotation Y est possible. Ce degré de liberté supplémentaire, rendu indispensable par projection des vecteurs rotations, permet un déplacement de la manette 202 en rotation simultanément selon le premier axe de rotation X et selon le deuxième axe de rotation Y.

La figure 13 représente de manière schématique une quatrième variante du minimanche des figures 7A à 7C. Cette quatrième variante présente un fonctionnement identique à celui de la troisième variante. Alors que la troisième variante permet l'emploi de roulements 253, 263, 273 et 283 identiques, la quatrième variante est plus compacte en incluant des roulements imbriqués.

Dans cette quatrième variante, la bague externe 294 du cinquième roulement 293 est fixée aux bagues manette internes 275 et 285 des roulements 273 et 283 de la deuxième paire.

La bague interne 295 du cinquième roulement 293 est fixée aux bagues manette externes 255 et 265 des roulements 253 et 263 de la première paire.

La figure 14 représente de manière schématique une cinquième variante du minimanche des figures 7A à 7C, dans laquelle le quatrième axe de rotation X' et le troisième axe de rotation Y' sont mobiles par rapport à la manette 202.

Dans cette cinquième variante, l'ensemble mécanique de liaison 203 comprend un cinquième roulement 293 comprenant une bague externe 294 et une bague interne 295, chacune des bagues 294 et 295 étant montée mobile en rotation par rapport à la manette 202 autour de l'axe Z'. L'ensemble mécanique de liaison 203 comprend également une pluralité de galets 296 interposés entre les bagues 294 et 295 et montés mobile en rotation par rapport à la manette autour de leurs axes, lesquels sont parallèles à l'axe Z' et fixes par rapport à la manette 202.

Les galets 296 permettent de lier en rotation les bagues 294 et 295 de sorte qu'une rotation de l'une des bagues par rapport à la manette 202 dans un sens entraine concomitamment une rotation de l'autre bague en sens opposé d'un angle identique.

Ce montage autorise une rotation de la manette 202 par rapport à chacun des référentiels pivotants (les référentiels pivotants étant définis respectivement par les pièces de liaison 213 et 223 et par les pièces de liaison 233 et 243) autour de l'axe Z'.

Grâce à ce montage, un désalignement entre le premier axe de rotation X et le quatrième axe de rotation X' d'une part, et entre le deuxième axe de rotation Y et le troisième axe de rotation Y' d'autre part, est possible, les désalignements étant symétriques.

Ce montage, grâce à ce degré de liberté supplémentaire rendu indispensable par projection des vecteurs rotations, permet également un déplacement de la manette 202 en rotation simultanément selon le premier axe de rotation X et selon le deuxième axe de rotation Y, et ceci sans induire de rotation de la manette selon l'axe Z'.

La figure 15 représente de manière schématique un organe de liaison 393 pouvant être utilisé dans la variante de la figure 14 à la place du cinquième roulement 293 et de la pluralité de galets 296 associés.

L'organe de liaison 393 représenté comprend une première partie 394, une deuxième partie 395 et une troisième partie 396. La première partie 394 est montée mobile par rapport à la troisième partie 396. De même, la deuxième partie 395 est montée mobile par rapport à la troisième partie 396.

L'organe de liaison 393 comprend également deux couples de lames flexibles 301 et 302, 303 et 304. Chaque lame flexible 301 , 302 du premier couple relie la première partie 394 et la troisième partie 396 entre elles et est déformable élastiquement pour autoriser une rotation de la troisième partie 396 par rapport à la première partie 394. Les lames flexibles 301 et 302 sont aptes à générer un couple de rappel tendant à s'opposer à la rotation des parties 394 et 396 entre elles.

De même, chaque lame flexible 303, 304 du deuxième couple relie la deuxième partie 395 et la troisième partie 396 entre elles et est déformable élastiquement pour autoriser une rotation de la troisième partie 396 par rapport à la deuxième partie 395. Les lames flexibles 303, 304 sont aptes à générer un couple de rappel tendant à s'opposer à la rotation des parties 395 et 396 entre elles.

La première partie 394 est fixée aux pièces intermédiaires 275 et

285.

La deuxième partie 395 est fixée aux pièces intermédiaires 255 et 265.

La troisième partie 396 est fixée à la manette 202.

Comme dans le cas du minimanche de la figure 14, ce montage autorise une rotation de la manette 202 par rapport à chacun des référentiels pivotants (les référentiels pivotants étant définis respectivement par les pièces de liaison 213 et 223 et par les pièces de liaison 233 et 243) autour de l'axe Z'.

Grâce à ce montage, un désalignement entre le premier axe de rotation X et le quatrième axe de rotation X' d'une part, et entre le deuxième axe de rotation Y et le troisième axe de rotation Y' d'autre part, est possible, les désalignements étant symétriques.

Ce montage, grâce à ce degré de liberté supplémentaire rendu indispensable par projection des vecteurs rotations, permet également un déplacement de la manette 202 en rotation simultanément selon le premier axe de rotation X et selon le deuxième axe de rotation Y, et ceci sans induire de rotation de la manette selon l'axe Z'.

REFERENCES NUMERIQUES 100 Minimanche (premier mode de réalisation)

101 Bâti

102 Manette

103 Ensemble mécanique de liaison

1 10 Liaison pivot (axe X)

1 1 1 Surface interne sphérique

1 12 Partie supérieure de la manette

1 13 Pièce de liaison (première paire)

120 Liaison pivot (axe X)

122 Partie inférieure de la manette

123 Pièce de liaison (première paire)

130 Liaison pivot (axe Y)

132 Partie intermédiaire de la manette

133 Pièce de liaison (deuxième paire)

140 Liaison pivot (axe Y)

142 Surface externe sphérique

143 Pièce de liaison (deuxième paire)

150 Liaison rotule

152 Protubérance

153 Ensemble de berceaux (premiers ensembles)

154 Berceau bâti

155 Berceau manette

156 Organe de rappel

157 Ressort linéique hélicoïdal

158 Ruban

159 Butée

162 Protubérance

163 Ensemble de berceaux (premiers ensembles) 164 Berceau bâti

165 Berceau manette

166 Organe de rappel

172 Protubérance 173 Ensemble de berceaux (deuxièmes ensembles)

174 Berceau bâti

175 Berceau manette

176 Organe de rappel

182 Protubérance

183 Ensemble de berceaux (deuxièmes ensembles)

184 Berceau bâti

185 Berceau manette

186 Organe de rappel

200 Minimanche (deuxième mode de réalisation)

201 Bâti

202 Manette

203 Ensemble mécanique de liaison

210 Liaison pivot (axe X)

213 Pièce de liaison (première paire)

220 Liaison pivot (axe X)

222 Partie inférieure de la manette

223 Pièce de liaison (première paire)

230 Liaison pivot (axe Y)

233 Pièce de liaison (deuxième paire)

240 Liaison pivot (axe Y)

243 Pièce de liaison (deuxième paire)

253 Roulement à billes (premier couple)

254 Bague bâti

255 Bague manette

256 Organe de rappel

257 Ressort linéique hélicoïdal

258 Ruban

259 Portion de surface cylindrique

263 Roulement à billes (premier couple)

264 Bague bâti

265 Bague manette

266 Organe de rappel 267 Ressort linéique hélicoïdal

269 Portion de surface cylindrique

273 Roulement à billes (deuxième couple)

274 Bague bâti

275 Bague manette

276 Organe de rappel

277 Ressort linéique hélicoïdal

279 Portion de surface cylindrique

283 Roulement à billes (deuxième couple)

284 Bague bâti

285 Bague manette

286 Organe de rappel

287 Ressort linéique hélicoïdal

289 Portion de surface cylindrique

293 Cinquième roulement

294 Bague externe

295 Bague interne

296 Galets

301 Lame flexible (premier couple)

302 Lame flexible (premier couple)

303 Lame flexible (deuxième couple)

304 Lame flexible (deuxième couple)

20 Liaison cardan

21 Système de cardan

22 Base plane

23 Pièce intermédiaire

24 Pièce de support

25 Pièce de support

26 Lame flexible

27 Lame flexible

28 Lame flexible

29 Lame flexible

393 Organe de liaison 394 Première partie de l'organe de liaison

395 Deuxième partie de l'organe de liaison

396 Troisième partie de l'organe de liaison 1571 Première portion de ressort

1572 Deuxième portion de ressort