Brevet FR2402790A1 — publié le 19790406

La présente invention concerne un vérin de manoeuvre et de contreventement 8 dispositif interne de verrouillage, et a plus partieuliEresent pour objet un vérin de ce type 8 commande hydraulique et mécanique de déverrouillage sons charge. On connait d8jà des vérins de ce type, susceptibles d'être utilisés pour la manoeuvre et le contreventement d'organes équi- pant les trains d'atterrissage d'aérodynes, par exemple les portes des trappes de logement des atterrisseurs. Ces vérins connus présentent l'inconvénient qu'en cas de panne hydraulique du vérin en position verrouillée, bloquant la porte en position fermée par exemple, des efforts hydrauliques internes au vérin s'ajoutent aux efforts externes subis par la porte et s'opposent à l'ouserture de celle-ci par un dispositif mécanique de secours, qui ne peut vaincre ces efforts. Le problème à la base de l'invention est de concevoir un vérin muni d'un nouveau dispositif de verrouillage interne, pouvant être déverrouillé sous charge par un dispositif mécanique déployant un faible travail de commande. Le principe mis en oeuvre dans l'invention consiste à utiliser un dispositif de verrouillage à deux étages, dont le premier est constitué par un verrou principal reprenant l'essentiel (environ 90,') de la charge, qui exerce un effort moteur dans le sens du déverronillage de ce verrou principal, cet effort moteur étant à son tour repris par un verrou secondaire, constituant le second stage, qui ne supporte qu'une faible partie (environ 1 ) de l'effort subi par le verrou principal, de sorte que l'effort de déverrouillage du vérin secondaire est très faible par rapport à celui d'un verrou classique équipant les vérins connus de ce type. Â cet effet, le vérin selon l'invention comprend un verrou principal constitué d'une pluralité de griffes élastiques longitudinales principales, solidaires du fond du cylindre à l'une au moins de ses extrémités, et susceptibles de venir s'encli queter derrière un redan principal porté par la tige et d'être verrouillées dans cette position par un piston verrouilleur principal, et se caractérise en ce que le dos de l'extrémité libre des griffes principales est conformé en pan incliné et coopère avec une surface d'nappai de forme correspondante sur le piston verrouilleur principal, et en ce que le dispositif interne de verrouillage comprend un verrou secondaire à faible travail de commande, pour verrouiller le piston verrouilleur principal, ledit verrou secondaire étant susceptible d'être déverrouillé soit hydrauliquement, sons l'effet d'une pression de manoeuvre de la tige dans le cylindre, soit mécaniquement, par une contretige déplacée par tout moyen mécanique approprié, le déverrouillage du verrou secondaire à faible travail de commande étant suivi du déverrouillage du verrou principal, assisté en utilisant la charge du vérin au moyen du pan incliné des griffes principales. Dans une forme de réalisation, le verrou secondaire à faible travail de commande comprend une pluralité de griffes élastiques longitudinales secondaires, susceptibles de venir s'encliqueter derrière un redan secondaire solidaire du cylindre, et d'être verrouillées dans cette position par un piston verrouil- leur secondaire, monté coulissant avec étanchéité sur la tige et poussé élastiquement vers les griffes secondaires, lesquelles sont portées par le piston verrouilleur principal, poussé élastiquement vers, les griffes principales, le piston verrouilleur secondaire étant susceptible d'être entraîné en position de dé- verrouillage des griffes secondaires, soit hydrauliquement, sons l'effet d'une pression de manoeuvre de la tige, soit nicaniqu-- ruent, au moyen d'nne butée d'entraînement solidaire de la contre- tige, et étant lui-aine amende à entraîner le piston verrouilleur principal, dont les déplacements vis-à-vis du piston verrouilleur secondaire sont limités au moyen de butées, en positien de dé- verrouillage des griffes principaloa, avec l'assistance de la charge du vérin, au moyen du pan incliné' des griffes principales. L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures 1 à 3 annexées, représentant, en demi-coupe axiale, trois variantes de réalisation d'un vérin selon l'invention, verrouillé en position "tige sortie". En référence à la figure 1, le vérin comprend un cylindre t rendu solidaire d'un fond de cylindre 2 par l'élément de fermeture 3 et les cales 4 et 3. La cale 3 maintient également appli qué contre le fond 2 le pied 6 dtun ensemble de griffes lasti- ques longitudinales principales 7, dont le dos de l'extrémité libre est conformé en pan incliné 8, ce qui donne une ferme conique à l'extrémité de l'ensemble des griffes 7. du dos et à la base des griffes 7 se trouve également un redan 9. Une tige de utérin 10, montée coalissante avec étanchéité dans le cylindre 1 porte un redan 11, dit redan principal, der rière lequel viennent s'encliqueter les griffes principales 7, en position tige sortie, ainsi que, sur son extrémité 12 interne au cylindre 1, l'élément de piston 13. L'élément 13 et l'extré- mité 12 sont respectivement montés coulissants avec étanchéité à l'intérieur du cylindre 1 et à l'extérieur d'une contre-tige 13, et constituent ainsi le piston de manoeuvre 14 de la tige 10 dans le cylindre 1, la tige 10 étant amenée en position "tige sortie" et en position "tige rentrée" par l'alimentation en fluide hydraulique respectivement par les orifices 16 et 17 du cylindre 1. Le pan incliné 8 des griffes 7 coopère avec une surface d'appui inclinée, de forme correspondante, d'un piston verrouilleur principal 18, portant un ensemble de griffes élastiques longitudinales secondaires 19 venant s t encliqueter derrière le redan 9 appelé redan secondaire. Le piston verrouilleur principal 18 est monté coulissant sur un piston verrouilleur secondaire 20, entre deux butées constituées l'une par le corps du piston 20 lui-même, l'autre par la butée 21.Le piston verrouilleur 20 porte, de plus, une tête 22 venant verrouiller les griffes secondaires 19 derrière le redan secondaire 9, et se trouve monté coulissant avec étanchéité sur la tige 10, à l'extérieur de celle-ci, au moyen de deux portions 23 et 24 de diamètres intérieurs différents en contact étanche avec des portions de la tige 10, ou portées par elle, de diamètres extérieurs correspondants, la portion 23 de plus petit diamètre intérieur du piston verrouilleur 20 étant tournée vers les griffes principales 7, vers lesquelles le piston verrouilleur principal 18 est poussé par un premier ressort 23 s'appuyant sur le piston verrouilleur secondaire 20, lui-m & poussé vers les griffes secondaires 19 par un second ressort 26 prenant appui contre le piston de ma oeuvre 14 de la tige 10. Le piston verrouilleur secondaire 20 est également solidaire d'un pion 27, traversant radialement l'ouverture longitudinale 28 percée dans la tige 10, et dont l'extrémité peut être entraînée par la butée d'entraînement 29 prévue à l'extrémité de la contretige 13 susceptible d'être déplacée par tout moyen mécanique approprié, par exemple par crémaillère et roue dentée motrice. Le vérin étant verrouillé en position "tige sortie", comme représenté, toute charge externe tendant à rentrer la tige 10 dans le cylindre 1, éventuellement augmentée d'une charge interne d'origine hydraulique, développe, au niveau du verrou principal, constitua8 par les griffes 7, le redan 11 et le piston verrouilleur principal t8, un effort tendant à déverrouiller les griffes 7 et exerçant un effort moteur sur le piston verrouilleur principal 18. Cet effort moteur est repris par le verrou secondaire, constitué des griffes 19, du redan 9 et de la tête 22 du piston verrouilleur secondaire 20, qui ne supporte qu'une faible partie de l'effort supporté par le verrou principal. Pour déverrouiller hydrauliquement ce dispositif, il suffit d'admettre le fluide hydraulique par l'orifice 17. Par effet de piston différentiel sur les portions 23 et 24 du piston verrouilleur secondaire 20, ce dernier est déplacé vers le piston de manoeuvre 14, à ltencontre du ressort 26. La tête 22 ne verrouille plus les griffes 19 qui peuvent se libérer, et le piston verrouilleur 18 est poussé à l'encontre du ressort 29 en position de déverrouillage des griffes principales 7, avec l'assistance de la charge du vérin tendant à rentrer la tige, grâce au pan incliné 8 du dos des griffes 7, qui se comportent comme des griffes auto-déverrouillantes. La tige 10 peut ensuite rentrer dans le cylindre 1. Pour déverrouiller mécaniquement le dispositif, le vérin étant chargé comme précédemment, il suffit de déplacer la contretige 15, dont la butte 29 va entrainer le pion 27 et donc le piston verrouilleur secondaire 20 à l'encontre du ressort 26, ce qui libère les griffes 19. Grâce au pan incliné des griffes 7, et comme déjà expliqué, la charge du vérin assiste le déverrouillage des griffes 7 et déverrouille totalement la tige 10. Dans le cas d'une charge nulle ou faible du vérin, le pion 27 est déplacé par la bute 29 dans l'ouverture 28, dune pre mière course correspondant au déverrouillage des griffes 19, puis d'une seconde course, au cours de laquelle la butée 21 du piston verrouilleur secondaire 20 entraine le piston verrouillour principal 18 en position de déverrouillage des griffes 7. L'ouverture 28 doit donc être sensiblement supérieure à la course totale du piston verrouilleur secondaire 20. Pour passer de la position tige rentrée" à la position "tige sortie", il suffit d'admettre le fluide hydraulique par l'orifice 16 pour déplacer le piston de manoeuvre 14, le verronil- lage se déroulant automatiquement : au début du verrouillage, les extrémités libres des griffes 7, disposées sur le redan 11, arrêtent le déplacement du piston verrouilleur principal 18 dont les griffes 19 ont leurs extrémités libres sur le redan 9. De ce fait, le déplacement du piston verrouilleur secondaire 20 est arrêté, et les deux ressorts 23 et 26 sont chargés. La tige 10 arrivant en butée en position sortie, les griffes 7 s'encliquetent derrière le redan 11, les deux pistons verrouil- leurs 18 et 20 sont poussés par les ressorts 25 et 26, la surface d'appui inclinée du piston verrouilleur principal 18 riant verrouiller les griffes 7 et simultanément les griffes 19 viennent s'encliqueter derrière le redan 9, puis le piston verrouilleur secondaire 20 vient verrouiller par sa tête 22 les griffes 19. Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 1, le second ressort 26 est disposé à l'extErieur de la tige 10, et se trouve monté en série avec le premier ressort 23. Il est éga- lement possible d'obtenir un fonctionnement en série des ressorts 23 et 26 en disposant, cependant , le second ressort 26 à l'in- térieur de la tige 10.Ceci est représenté sur le figure 2, correspondant à une variante de réalisation d'un fonctionnement analogue à celui déjà décrit, et dont les éléments de structure correspondants sont repérés par les mêmes indices augmentés de 100, et ne seront pas à nouveau décrits en détail.Cette seconde réalisation ne se distingue notablement de la première que par le fait que le second ressort 126 est disposé à 11 intérieur de la tige 110 et prend appui, d'une part, sur une butée interne 130 de la tige et, d'autre part, sur une butée 131, solidaire de la partie du pion 127 située à l'intérieur de la tige 110, la buté 131 pouvant atre entraidée par la butée 129 de la contre-tige 115. pour des raisons de compacité, il peut être intéressant de disposer les deux ressorts en parallèle, comme cela est le cas sur la figure 3, représentant une troisième variante de réalisation, d'un fonctionnement analogue à celui des deux premières variantes, et d'une structure dont les éléments correspondants à ceux de la première variante seront repérés par le même indice augmente de 200, et ne seront pas à nouveau décrits en détail. Dans cette variante de réalisation, le piston verrouilleur principal 218 est constitué d'un sabot 232 guidé sur laface externe de la tige 210 et par lequel le piston verronilleur 218 est poussé vers les griffes principales 207 au moyen du premier ressort 223 prenant appui sur le piston de manoeuvre 214 soli daire de l'extrémité de la tige 210 interne au cylindre 201, le sabot 232 étant relié à un élément 2332 disposé à l'intérieur de la tige 210 et portant les griffes secondaires 219 coopérant avec le redan secondaire 209 porté sur 1 face externe d'un manchon interne 234, solidaire du cylindre 201, disposé coaxialement dans la tige 210 et entourant la contre-tige 213, au moyen du pien 227 traversant radialement l'ouverture longitudinale 228 ménagée dans la tige, et simultanément, une ouverture longitudinale 235 ménagée dans le piston verrouilleur secondaire 220, monté coulis- sant avec étanchéité à l'intérieur de l'élément 238 solidaire de la tige 210,par la portion 236, et à l'extérieur du manchon interne 234, par la portion 237, poussé vers les griffes secondaires 219 par le second ressort 226, prenant appui sur l'élément 238, et susceptible d'etre directement entraîné par la butée 229 de la contre-tige 213. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux vérins munis d' dispositif de verrouillage on position tige sortie, mais elle s'étend aux réalisations comportant un dispositif de verrouillage en position tige rentrée, ou dans les deux positions de la tige, comme il en est fait application dans la manoeuvre des trains d'atterrissage et des éléments qui leurs sont associés. REVENDI ÂTI0 NS 1.- Vérin de manoeuvre et de contreventement, muni d'un dispositif interne de verrouillage d'une tige de vérin dans un cylindre de vérin, à commande hydraulique et mécanique de déverrouillage sous charge, comprenant un verrou principal, supportant l'essentiel des efforts de verrouillage, constitué d'une pluralité de griffes élastiques longitudinales principales, solidaires du fond du cylindre à l'une au moins de ses extrémités, susceptibles de venir s'encliqueter derrière un redan principal porté par la tige et d'être verrouillés dans cette position par un piston verrouilleur principal, caractérisé en ce que le dos de l'extrémité libre des griffes principales est conformé en pan incliné et coopère avec une surface d'appui de forme correspondante sur le piston verrouilleur principal, et en ce que le dispositif interne de verrouillage comprend un verrou secondaire à faible travail de commande, pour verrouiller le piston verrouilleur principal, ledit verrou secondaire étant susceptible d'être déverrouillé soit hydrauliquement sous l'effet d'une pression de Qanoéuvre de la tige dans le cylindre, soit mécaniquement par une contre-tige déplacée par tout moyen mécanique approprie, le déverrouillage du verrou secondaire à faible travail de commande étant suivi du déverrouillage du verrou principal, assisté en utilisant la charge du vérin au moyen du pan incliné des griffes principales. 2.- Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le verrou secondaire à faible travail de commande comprend une pluralité de griffes élastiques longitudinales secondaires susceptibles de venir s'encliqueter derrière un redan secondaire solidaire du cylindre et d'être verrouillées dans cette position par un piston verrouilleur secondaire, monté coulissant avec étanchéité sur la tige et poussé élastiquement vers les griffes secondaires, lesquelles sont portées par le piston verrouilleur principal, poussé élastiquement vers les griffes principales, le piston verrouilleur secondaire étant susceptible d'être entraîné en position de déverrouillage des griffes~secondaires, soit hydrauliquement, sous lteffet d'une pression de manoeuvre de la tige, soit mécaniquement, au moyen d'une butée d'entraînement solidaire de la contre-tige, et étant lui-même amené à entraîner le piston verrouilleur principal, dont les déplacements vis-N-vis du piston verrouilleur secondaire sont limités au moyen de butées, en position de déverrouillage des griffes principales, avec l'assistance de la charge du vérin, au moyen du pan incliné des griffes principales. 3.- Vérin selon la revendication 2, caractérisé en ce que le redan secondaire est porté par les griffes principales et en ce que le piston verrouilleur principal, monté coulissant entre deux butées sur le piston verrouilleur secondaire est poussé élastiquement vers les griffes principales par un premier ressort prenant appui sur le piston verrouilleur secondaire lequel est monté coulissant sur la tige, à l'extérieur de celle-ci, au moyen de deux portions de diamètres intérieurs différents en contact étanche avec des portions de la tige de diamètres extérieurs correspondants, la portion de plus petit diamètre intérieur du piston verrouilleur secondaire étant tournée vers les griffes principales, et le piston verrouilleur secondaire étant poussé élastiquement vers les griffes secondaires par un second ressort prenant appui sur la tige dont l'extrémité interne au cylindre est solidaire d'un piston de manoeuvre, coulissant avec étanchéité à l'intérieur du cylindre et à l'extérieur de la contre-tige, disposée coaxialement à la tige, et dont la butée d'entraînement est susceptible d'entrainer le piston verrouilleur secondaire au moyen d'un pion, traversant radialement une ouverture longitudinale percée dans la tige et de longueur sensiblement supérieure à la course du piston verrouilleur secondaire dont le pion est solidaire. 4.- Vérin selon la revendication 3 caractérisé en ce que le second ressort est disposé à l'extérieur de la tige et prend appui sur le piston de manoeuvre solidaire de la tige. 3.- Vérin selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second ressort est disposé à l'intérieur de la tige et prend appai d'une part, sur une butée interne de la tige et, d'autre part, sur une butée solidaire de la partie du pion interne à la tige et susceptible d'être entraînée par la butée d'entrainement de la contre-tige. 6.- Vérin selon la revendication 2, caractérisé en ce que le piston verrouilleur principal est constitué d'un sabot guidé sur la face externe de la tige, et par lequel le piston verrouilleur principal est poussé élastiquement vers les griffes principales au moyen dtun premier ressort, prenant appui sur un piston de manoeuvre solidaire de l'extrOmité de la tige interne au cylindre, ledit sabot étant relié à un élément disposé à l'in térieur de la tige et portant les griffes secondaires coopérant avec le redan secondaire, porté sur la face externe d'un manchon interne solidaire du cylindre, disposé coaxialement dans la tige et entourant la contre-tige, aa moyen d'un pion traversant radialement une ouverture iongitudinale ménagée dans la tige et simultanément une ouverture longitudinale ménagée dans le piston verrouilleur secondaire, monté coulissant avec étanchéité à l'intérieur de la tige et à l'extérieur du manchon interne, poussez élastiquement vers les griffes secondaires par un second ressort prenant appui sur la tige et susceptible d'être directement entraîné par la butée d'entraînement portée par la contretige.