La présente invention a pour objet une structure articulée déployable. Une telle structure articulée déployable peut trouver de nombreuses applications. Par exemple pour déployer à distance une toile ou analogue, dans une but de protection ou bien de diffusion d'une information. Une structure articulée déployable selon l'invention trouvera, non limitativement, une application particulière dans le domaine spatial, que ce soit pour déployer des pare-soleil de protection des satellites, ou bien des antennes paraboliques pour satellite. Une autre application peut être trouvée dans le domaine de la signalisation routière, pour permettre de déployer, dans les cas d'urgence, et à distance, de grands panneaux de signalisation ou d'information. The present invention relates to a deployable articulated structure. Such a deployable articulated structure can find many applications. For example to deploy remotely a canvas or the like, for the purpose of protection or dissemination of information. A deployable articulated structure according to the invention will find, without limitation, a particular application in the field of space, whether to deploy sun shields for satellite protection, or satellite dishes parabolic. Another application can be found in the field of road signs, to allow to deploy, in emergencies, and remotely, large signs or information.
Dans un but de simplification, la description de l'invention sera placée dans le domaine de l'application au domaiine spatial. On sait que les antennes paraboliques pour satellite, doivent pouvoir être repliées et stockées dans un espace réduit pendant le lancement du satellite, puis pouvoir être déployées une fois ledit satellite en orbite. On connaît de nombreux types d'antenne parabolique déployable, qui diffèrent essentiellement par la technologie utilisée pour permettre le déploiement et le repliement de la parabole. Ainsi ces paraboles comprennent dans la plupart des cas, une structure déployable à la manière d'un parapluie ou d'un éventail, ou elles sont parfois gonflables. De telles antennes paraboliques présentent, de manière évidente, une surface parabolique inégale qui peut être 30 préjudiciable à l'utilisation qui en est faite. La présente invention a pour but de proposer une structure articulée déployable utilisable dans la construction d'une antenne parabolique déployable, et permettant de remédier à l'inconvénient précité. La présente invention ne se limite pas 35 au domaine spatial, mais peut trouver une utilité dans tous les domaines nécessitant le déploiement d'une toile ou analogue. For the sake of simplification, the description of the invention will be placed in the field of application to the spatial field. It is known that the satellite dish antennas must be able to be folded and stored in a small space during the launching of the satellite, and then be able to be deployed once said satellite is in orbit. Many types of deployable parabolic antenna are known, which differ essentially in the technology used to allow the parabola to be deployed and folded. Thus these parables include in most cases, a deployable structure in the manner of an umbrella or a fan, or they are sometimes inflatable. Such parabolic dishes obviously have an uneven parabolic surface which may be detrimental to the use thereof. The object of the present invention is to propose a deployable articulated structure that can be used in the construction of a deployable parabolic antenna, and makes it possible to remedy the aforementioned drawback. The present invention is not limited to the space domain, but may find utility in all fields requiring the deployment of a web or the like.
La structure articulée déployable selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'elle est constituée de l'assemblage d'éléments articulés deux à deux, chacun desdits éléments comportant à chacune de ses extrémités une articulation permettant de relier l'extrémité d'un autre élément, en sorte de pouvoir former une chaîne continue agencée en boucle fermée, les axes de pivotement desdites articulations étant configurés en sorte que ladite structure puisse prendre deux positions extrêmes, à savoir une position déployée où lesdits éléments sont deux à deux plus ou moins dans le prolongement l'un de l'autre pour former une ellipse, et une position repliée où lesdits éléments sont regroupés les uns contre les autres sensiblement parallèles les uns aux autres; et en ce que lesdits éléments et lesdites articulations sont associés d'une part à des moyens de commande du déploiement desdits éléments, et d'autre part à des moyens d'assistance aptes à assurer une simultanéité du déploiement ou du repliement desdits éléments. Selon une caractéristique additionnelle de la structure articulée déployable selon l'invention, les éléments consistent en des tubes à l'intérieur desquels passent des câbles qui constituent les moyens de commande et les moyens d'assistance. Selon une autre caractéristique additionnelle de la structure articulée déployable selon l'invention, les articulations consistent en des chapes sur les axes desquelles sont montées des poulies dans lesquelles passent les câbles. Les avantages et les caractéristiques de la structure articulée déployable selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé : - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'une structure articulée déployable selon l'invention, en position intermmédiaire. - la figure 2 représente une vue schématique en perspective d'une partie de la même structure. - la figure 3 représente une vue schématique partielle en perspective d'une autre partie de la même structure. - la figure 4 représente une vue schématique partielle en perspective d'une autre partie de la même structure. - les figures 5a, 5b et 5c représentent des vues partielles en coupes, d'une partie de la même structure dans des configurations différentes d'utilisation. - les figures 6a, 6b et 6c représentent des vues partielles en coupes, de la même partie de la même structure dans des 10 configurations différentes d'utilisation. - la figure 7 représente une vue partielle en coupes, de la même partie de la même structure dans une configuration particulière. - la figure 8 représente une vue partielle en coupes, d'une 15 autre partie de la même structure dans la même configuration particulière. En référence à la figure 1, on peut voir une structure articulée déployable 1 selon l'invention, constituée des l'assemblage de tubes 2, articulés deux à deux par 20 l'intermédiaire d'articulations 3 et 4. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, qui représentent respectivement les articulations 3 et 4, ces dernières consistent chacune en deux chapes 30 et 31, respectivement 40 et 41, chacune solidaire d'un tube 2 et réuni 25 par un arbre, 32, respectivement 42, d'axe X, respectivement Y. Comme on peut le voir sur la figure 2, ainsi que sur la figure 1, dans ce mode de réalisation les axes X et Y d'articulation d'un tube 2 sur les deux tubes 2 voisins sont parallèles mais décalés angulairement, le décalage étant dans le 30 cas présent d'un angle d'une valeur égale à 360° divisée par le nombre d'articulations, en l'occurrence 12, soit 30°. On comprendra que la structure articulée déployable 1 peut prendre deux positions extrêmes, l'une où toutes les articulations 3 et 4 sont repliées au maximum et les tubes 2 35 sont accolés les uns sur les autres et sont tous sensiblement parallèles les uns aux autres, et une autre où toutes les articulations sont déployées au maximum, les tubes 2 étant alors dans les prolongement les uns des autres pour former un polygone. Sur la figure 1, où la structure articulée déployable 1 est dans une configuration intermédiaire, les axes X sont radiaux et disposés dans un même plan, tandis que les axes Y sont également radiaux et disposés dans un autre même plan. Le mode de réalisation représenté est un cas particulier où les tubes 2 sont tous de même longueur et où les articulations 2 3 et 4 sont toutes identiques, il pourrait bien entendu en être autrement. Sur la figures 3 et 4, on peut noter que les articulations 3 et 4 présentent de plus des poulies en libre rotation, respectivement, 33 et 43, enfilées sur les arbres,respectivement 32 et 42, ces poulies étant au nombre de trois par articulation. Comme on peut le voir sur les figures 5a, 5b, 5c, 6a, 6b, 6c, 7 et 8, les poulies 33 et 43 constituent des moyens de guidage à trois câbles qui traversent les tubes 2, et qui constituent des moyens de manaeuvrement de la structure articulée déployable 1. On notera que sur ces figures 5a, 5b, 5c, 6a, 6b, 6c, 7 et 8, on a représenté en coupe un tube 2 et deux articulations 3 et 4, et pour une meilleure compréhension, les articulations 3 et 4 sont représentées en coupe selon un même plan, perpendiculaire à leur axe X et Y de pivotement. En référence aux figures 5a, 5b et 5c, de même que sur les figures 6a, 6b et 6c, on peut voir respectivement trois configurations différentes, à savoir, respectivement, repliée, partiellement déployée et déployée. The articulated deployable structure according to the invention is essentially characterized in that it consists of the assembly of elements articulated in pairs, each of said elements having at each of its ends a joint for connecting the end of a another element, so as to be able to form a continuous chain arranged in a closed loop, the pivot axes of said joints being configured so that said structure can take two extreme positions, namely an extended position where said elements are two to two more or less in the extension of one another to form an ellipse, and a folded position where said elements are grouped against each other substantially parallel to each other; and in that said elements and said hinges are associated on the one hand with means for controlling the deployment of said elements, and on the other hand with assistance means able to ensure simultaneity of the deployment or folding of said elements. According to an additional feature of the articulated deployable structure according to the invention, the elements consist of tubes inside which pass cables that constitute the control means and the assistance means. According to another additional feature of the articulated deployable structure according to the invention, the joints consist of clevises on whose axes are mounted pulleys in which the cables pass. The advantages and characteristics of the deployable articulated structure according to the invention will emerge more clearly from the description which follows and which refers to the appended drawing, which represents a non-limiting embodiment thereof. In the accompanying drawing: - Figure 1 shows a schematic perspective view of a deployable articulated structure according to the invention in the intermediate position. - Figure 2 shows a schematic perspective view of part of the same structure. - Figure 3 shows a partial schematic perspective view of another part of the same structure. - Figure 4 shows a partial schematic perspective view of another part of the same structure. - Figures 5a, 5b and 5c show partial views in sections, of a part of the same structure in different configurations of use. FIGS. 6a, 6b and 6c show partial sectional views of the same part of the same structure in different configurations of use. - Figure 7 shows a partial sectional view of the same part of the same structure in a particular configuration. Figure 8 shows a partial sectional view of another part of the same structure in the same particular configuration. With reference to FIG. 1, it is possible to see a deployable articulated structure 1 according to the invention consisting of the assembly of tubes 2 articulated in pairs by means of articulations 3 and 4. As can be seen in FIGS. 3 and 4, which respectively represent the joints 3 and 4, the latter each consist of two clevises 30 and 31, respectively 40 and 41, each integral with a tube 2 and joined by a shaft 32, respectively 42 , of axis X, respectively Y. As can be seen in FIG. 2, as well as in FIG. 1, in this embodiment the X and Y axes of articulation of a tube 2 on the two neighboring tubes 2 are parallel but angularly offset, the offset being in the present case an angle equal to 360 ° divided by the number of joints, in this case 12, ie 30 °. It will be understood that the articulated deployable structure 1 can take two extreme positions, one where all the joints 3 and 4 are folded to the maximum and the tubes 2 are attached to each other and are all substantially parallel to each other, and another where all the joints are deployed to the maximum, the tubes 2 then being in the extension of each other to form a polygon. In Figure 1, where the deployable articulated structure 1 is in an intermediate configuration, the X axes are radial and arranged in the same plane, while the Y axes are also radial and arranged in another same plane. The embodiment shown is a special case where the tubes 2 are all the same length and where the joints 2 3 and 4 are all identical, it could of course be otherwise. In FIGS. 3 and 4, it may be noted that the joints 3 and 4 moreover have freely rotatable pulleys, respectively, 33 and 43, threaded on the shafts, respectively 32 and 42, these pulleys being three in number by articulation. . As can be seen in FIGS. 5a, 5b, 5c, 6a, 6b, 6c, 7 and 8, the pulleys 33 and 43 constitute guide means with three cables which pass through the tubes 2, and which constitute maneuvering means of the articulated deployable structure 1. It will be noted that in these FIGS. 5a, 5b, 5c, 6a, 6b, 6c, 7 and 8, there is shown in section a tube 2 and two articulations 3 and 4, and for a better understanding, the joints 3 and 4 are shown in section on the same plane, perpendicular to their axis X and Y of pivoting. With reference to FIGS. 5a, 5b and 5c, as well as FIGS. 6a, 6b and 6c, three different configurations can be seen, namely, respectively, folded, partially deployed and deployed.
Sur les figures 5a, 5b et 5c on peut voir également un câble 5 qui traverse le tube 2 ainsi que les deux articulations 3 et 4 en passant sur les poulies 33 et 43, et dont les extrémités 50 et 51 sont fixées au-delà des articulations, respectivement 3 et 4. FIGS. 5a, 5b and 5c also show a cable 5 passing through the tube 2 as well as the two joints 3 and 4 passing over the pulleys 33 and 43, the ends 50 and 51 of which are fixed beyond the joints, respectively 3 and 4.
On notera que pour passer de la position repliée à la position déployée, l'articulation 3 doit s'ouvrir d'un angle inférieur à celui dont doit s'ouvrir l'articulation 4, aussi, pour compenser cet écart les poulies 33 et 43 sont de rayons différents, dont le rapport est inversement proportionnel au rapport desdits angles. Note that to move from the folded position to the deployed position, the hinge 3 must open at an angle less than that which must open the hinge 4, too, to compensate for this difference the pulleys 33 and 43 are of different radii whose ratio is inversely proportional to the ratio of said angles.
Le câble 5 passe sur la poulie 33 du côté extérieur, et sur la poulie 43 du côté intérieur, en sorte que son enroulement sur la poulie 33 soit minimum, et au maximum sur la poulie 43 en position repliée, et inversement en position déployée. On notera que l'articulation 3 présente intérieurement à chacune de ses parties articulées un guide, respectivement 34 et 35, sur lesquels passe le câble 5. On comprendra que le déploiement de l'articulation 3 entraîne, sous l'effet de la traction exercée par le câble 5, le déploiement de l'articulation 4, et qu'inversement le repliement de l'articulation 4 entraîne le repliement de l'articulation 3. Sur les figures 6a, 6b et 6c on peut voir également que la structure articulée déployable 1 selon l'invention, comporte un deuxième câble 6 qui traverse le tube 2 ainsi que les deux articulations 3 et 4 en passant sur les poulies 33 et 43, et dont les extrémités 60 et 61 sont fixées au-delà des articulations, respectivement 3 et 4. Le câble 6 passe sur la poulie 33 du côté intérieur, et sur la poulie 43 du côté extérieur, en sorte que son enroulement sur la poulie 33 soit maximum, et au minimum sur la poulie 43 en position repliée, et inversement en position déployée. On notera que l'articulation 4 présente intérieurement à chacune de ses parties articulées un guide, respectivement 44 et 45, sur lesquels passe le câble 6. On comprendra que de déploiement de l'articulation 4 entraîne, sous l'effet de la traction exercée par le câble 6, le déploiement de l'articulation 3, et qu'inversement le repliement de l'articulation 3 entraîne le repliement de l'articulation 4. La structure 1 comporte ainsi plusieurs câbles 5, un par paire d'articulations 3 et 4, et plusieurs câbles 6, un par paire d'articulations 3 et 4, ces câbles 5 et 6 permettent d'obtenir une simultanéité des mouvements de repliement et de déploiement. En référence maintenant aux figures 7 et 8, on peut voir que la structure articulée déployable 1 selon l'invention comprend un troisième câble 7, qui parcourt toute la structure 1, dont une extrémité 70 est fixée à une extrémité dans un tube 2 tandis que l'autre extrémité 71 s'extrait du même tube 2 par un orifice 20, visible sur la figure 8. Le câble 7 passe sur les poulies 33 et 43, du côté intérieur c'est-à-dire en sorte que son enroulement soit maximum en position repliée. On comprendra qu'ainsi une traction T, extérieure à la structure 1, provoque le déploiement de cette dernière, tandis que le maintien du câble 7 sous tension garantit la rigidité de l'ensemble. The cable 5 passes on the pulley 33 on the outer side, and on the pulley 43 on the inner side, so that its winding on the pulley 33 is minimum, and at most on the pulley 43 in the folded position, and vice versa in the deployed position. It will be noted that the hinge 3 internally has at each of its articulated portions a guide, respectively 34 and 35, over which the cable 5 passes. It will be understood that the deployment of the hinge 3 causes, under the effect of the traction exerted by the cable 5, the deployment of the hinge 4, and inversely the folding of the hinge 4 causes the folding of the hinge 3. In Figures 6a, 6b and 6c can also be seen that the articulated structure deployable 1 according to the invention comprises a second cable 6 which passes through the tube 2 and the two joints 3 and 4 passing over the pulleys 33 and 43, and whose ends 60 and 61 are fixed beyond the joints, respectively 3 and 4. The cable 6 passes on the pulley 33 on the inner side, and on the pulley 43 on the outer side, so that its winding on the pulley 33 is maximum, and at least on the pulley 43 in the folded position, and vice versa. position of bent. It will be noted that the hinge 4 internally has at each of its hinged portions a guide, respectively 44 and 45, over which the cable 6 passes. It will be understood that the deployment of the hinge 4 causes, under the effect of the traction exerted by the cable 6, the deployment of the hinge 3, and inversely the folding of the hinge 3 causes the folding of the hinge 4. The structure 1 thus comprises several cables 5, one per pair of hinges 3 and 4, and several cables 6, one per pair of joints 3 and 4, these cables 5 and 6 make it possible to obtain simultaneity of the folding and unfolding movements. Referring now to FIGS. 7 and 8, it can be seen that the deployable articulated structure 1 according to the invention comprises a third cable 7, which traverses the entire structure 1, one end 70 of which is fixed at one end in a tube 2 while the other end 71 exits the same tube 2 through an orifice 20, visible in Figure 8. The cable 7 passes on the pulleys 33 and 43, on the inner side that is to say that its winding is maximum in folded position. It will be understood that thus a traction T, external to the structure 1, causes the deployment of the latter, while the maintenance of the cable 7 under tension ensures the rigidity of the assembly.
Dans une application à la réalisation d'une antenne parabolique, une toile est fixée par son bord aux éléments qui composent la structure 1, en sorte que le déploiement de cette dernière assure le déploiement de la toile. In an application to the realization of a satellite dish, a fabric is fixed by its edge to the elements that make up the structure 1, so that the deployment of the latter ensures the deployment of the fabric.