Brevet FR2281665A1 — publié le 19760305

La présente invention concerne un vérin d'asservissement électro mécanique. Les vérins de ce genre qui sont cnnnus actuellement comportent généralement un moteur qui entraihe,par l'intermédiaire d'un réducteur à eut engrenages, un écrou bloqué en translation et vissé sur une vis qui accou- plée à l'organe dont la position doit être commandée par le vérin. Un tel vérin présente l'inconvéninnt d'avoir une structure rela tivement complexe , d'etre onéreux et en plus la présence d'un réducteur à engrenages se traduit par l'introduction de jeux et d'une inertie supplémentaires par suite des divers pignons engrenant les uns avec les autres. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un vérin d'asservissement de conception beaucoup plus simple et permettant d'obtenir une très grande précision et une excellente rapidité de réponse. A cet effet, ce vérin d'asservissement électro mécanique comportant un moteur électrique entraînant en rotation un écrou bloqué en translation et vissé sur une vis sans fin , elle-même bloquée en rotation, est caractérisé en ce que le moteur électrique est un moteur couple dont l'induit est solidaire directement de l'écrou dtune vis à haut rendement, telle que vis à rouleaux satellite, ou à billes. Suivant uliecaractéristique complémentaire de l'invention, la vis porte, à chacune de ses extrémités, une butée mécanique et électrique réglable, constituée par un écrou vissé sur l'extrémité de la tige. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forte d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé qui est une vue en coupe axiale d'un vérin d'asservissement électro mécanique Le vérin représenté sur le dessin comprend un carter en trois parties à savoir un carter moteur central 1, des deux côtés duquel sont respectivement fixés un carter avant 2 et un carter intermédiaire 3. Le carter avant 2 est lui-même recouvert d'un capot de protection 4 tandis que sur le carter intermédiaire 3 est fixé un carter équipé 5. A l'intérieur du carter central 1 est monté un moteur couple désigné dans son ensem ble par 6, lequel comporte un stator à aimantspermanents7 et un induit bobiné 8 relié à un collecteur 9 sur lequel frottent des balais 11. L'induit 8 du moteur 6 est solidaire en rotation d'un moyeu 12 constitué par un manchon s'étendant sur une certaine longueur et traver sant de part en part l'induit 8. Le moyeu 12 présente un épaulement contre lequel est bloqué l'induit 8 , par l'intermédiaire d'une entretoise 13, au moyen d'un écrou de serrage 14 vissé sur une partie filetée dudit moyeu. Au moteur couple 6 est associé un frein électro magnétique 15 lequel comporte un enroulement annulaire 16 attirant, lorsqu'il est excité, une armature mobile annulaire 17 portant une garniture de freinage 18 qui est normalement appliquée, sous la poussée d'un ressort 19, contre une face d'appui transversale de l'induit 8 du moteur. Lorsque le frein électro-magnétique1e5st excité, l'armature mobile 17 est ainsi attirée vers la droite , ce qui permet au moteur 6 de tourner librement. DOns sa partie extwme droite, le moyeu 12 est monté à rotation dans le carter intermédiaire 3, au moyen d'un roulement 21 . A cet endroit, il est solidaire d'une vis tangente 22 qui sert à la transmission du mouvement à un organe commandé, tel qu'un potentiomètre. La partie gauche du moyeu 12 , de plus grand diamètre, est rnontée à rotation dans le carter avant 2, par l'intermédiaire d'un roulement 23. Cette partie gauche du moyeu continent, à l'intérieur ,un écrou 24 d'une vis à haut rendement 25 , telle qu une vis à rouleaux satellites ou à circulation de billes. La liaison entre le moyeu 12 et l'écrou 24 est assurée au moyen d'une clavette 26. La cage interne du roulement 23 est bloquée sur un épaulement du moyeu 12 au moyen d'un écrou de serrage 27vissé sur une partie filetée du moyeu 12. Le carter avant 2 est lui-même obturé par un flasque formant couvercle avant 28 qui est traversé en sa partie centrale par la vis 25 et sur lequel sont montés , à l'intérieur du capot de protection, deux micro rupteurs Le 31 Le couvercle bloque la cage externe du roulement 23 sur un épaule- 29 et 31. ment di carter avant 2. Avec les micro-rupteurs coopère une butée mécanique 32 formant un écrou vissé sur la tige 25. Cette butée mécanique est constituée de deux parties 32a et 32b qui peuvent être serrées 1' une contre l'autre au moyen de vis longitudinales 33 assurant le blocage de la butée 32 en toute position désirée La vis 25 est terminée, à son extrémité gauche, par un oeillet 34 permettant de l'accoupler à tout organe désiré La vis 25 s'étend entièrement à travers le moyeu 12 et elle fait saillie, à son extrémité droite, au-delà du carter intermédiaire 3 , pour pénétrer dans le carter équipé 5 qui est lui-même terminé par un oeillet d'accouplement 36.A son extrémité droite, la vis 25 porte une butée mécani que réglable 37 semblable à la butée mécanique gauche 32 et qui peut agir sur un ou plusieurs micro rupteurs 38 portés par la face frontale du carter intermédiaire 3 que traverse la vis 25. Au repos , lorsque le vérin n'est pas alimenté, le frein élec tro-magnétique 13 assure le blocage de l'ensemble mobile , du fait que l'arma- ture 17 est pressée fortement contre la face frontale de l'induit 8 du moteur sous l'action de ressort 19. De ce fait, le moyeu 12 est bloqué en rotation de meme que l'écrou 24 de la vis 25. Lorsque le vérin est mis en service, le frein électro-magnéti que 13 est immédiatement excité, pour débloquer les éléments rotatifs. A partir de ce moment, lorsque l'induit 8 est alimenté en courant électrique par l'intermédiaire des baIais 1 1 et du collecteur 9, cet induit tourne et entraîne avec lui le moyeu 12 et l'écrou 24. Comme ce dernier est soli daire du moyeu 12 et que ce dernier est bloqué en trans lationdas le carter avant 2 ,il en résulte que la rotation de l'induit 8 se traduit par une translation dans un sens ou dans l'autre de lavis 25 suivant le sens de rotation du moteur. Cette translation a lieu jusqu'à ce que l'une des butées 32 ou 37 vienne actionner les micro-rupteurs qui coopèrent avec elle. De chaque côté du vétin, l'un de ces micro-rupteurs est prévu pour mettre instantanément en court-circuit l'induit 8 du moteur, en fin de course, afin d'assurer un blocage immédiat de l'ensemble rotatif. Par ailleu rs, les butées 32 et 37 jouent également le rôle de butées mécaniques pliant venir heurter la face frontale en regard du couvercle avant 28 ou du carter interr m édiaire 3. Du fait de la réalisation particulière du filetage de la vis 25, il n'en résulte aucune détérioration dans le cas où le contact mécanique a lieu. REVENDICATIONS 1. Vérin d'asservissement électro-mécanique comportant un moteur électrique entraînant en rotation un écrou bloqué en translation et vissé sur une vis sans fin, elle-m ême bloquée en rotation, caractérisé en ce que le moteur électrique 6 est un moteur couple dont l'induit 8 est solidaire directement de l'écrou 24 d'une vis 25 à haut rendement, telle que vis à rouleaux satellites, ou à billes. 2. Vérin suivant la re v endication 1, caractérisé en ce que l'induit 8 est solidaire d'un moyeu 12 en forme de manchon, le traversant de part en part, à travers lequel s'étend la vis 25 et qui porte l'écrou 24 d'un côté de l'induit et un organe d'entraînement en rotation 22, tel qu'unie vis tangente, de l'autre côté de l'induit, ce moyeu étant monté à rotation dans le carter du vérin, de part et d'autre de l'induit 8, par l'intermédiaire de roulement 21, 23 tout en étant bloqué en translation. 3. Vérin suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le moyeu 12 comprend une partie de grand diamètre à l'intérieur duquel l'écrou 24 est bloqué au moyen d'une clavette 26. 4. Vérin suivant l'une quelconque des revendicarions 1 à 3 caractérisé en ce que la vis 25 porte, à chacune de ses extrémités, une butée mécanique et électrique 32, 37 réglable, constituée par un écrou vissé sur l'extrémité de la tige. 5. Vérin suivant la revendication 4 caractérisé en ce que chaque butée agit sur au moins un micro-rupteur de fin de course 29, 38 mettant en court-circuit l'induit du moteur pour assurer le blocage du moteur. 6. Vérin suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5 caractérisé en ce que chaque butée réglable 32 est constituée de deux parties 32a, 32b serrées l'une contre l'autre par des vis longitudinales 33. 7. Vérin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'au moteur couple 6 est associ é un frein électromagnétique 15 dont l'armature mobile 17, sollicitée par un ressort 19. porte une garniture de freinage 18 agissant sur une face frontale en regard de l'induit 8 du moteur.