Brevet FR2690956A1 — publié le 19931112

L'invention part d'un entraînement tournant mû par fluide de pression, en particulier pour portes pivotantes de véhicules, comprenant un cylindre, un piston déplaçable axialement dans celui-ci et possédant un tube de piston, un arbre de sortie pénétrant coaxia- lement dans le tube de piston et rotatif par rapport au cylindre et des groupes de billes mobiles dans des chemins de guidage du cylindre et du tube de piston, ainsi que du tube de piston et de l'arbre de sortie, groupes de billes qui sont reçus dans des fentes de douilles. Dans le cas d'un entraînement tournant de ce type que l'on trouve sur le marché, les douilles insé- rées entre le cylindre et le tube de piston ainsi qu'entre le tube de piston et l'arbre de sortie, sont pourvues de trois fentes uniformément réparties sur la périphérie et destinées à recevoir des groupes de billes agencées en rangée Les fentes sont accordées avec ajustement aux billes dans leur largeur ainsi que leur longueur, ce qui veut dire qu'un faible jeu existe entre les billes et la paroi des douilles délimitant la fente, à la fois transversalement à la fente et dans le sens de son étendue longitudinale Sous l'effet de forces périphériques agissant sur les douilles et d'erreurs de division entre les fentes d'une part et les chemins de guidage pour les billes dans le cylindre, le tube de piston et l'arbre de sortie d'autre part, ainsi qu'en raison d'autres tolérances, des forces de frottement accrues et indésirables peuvent s'établir entre les billes et les douilles Cet inconvénient existe aussi lorsqu'on utilise des systèmes dits à recirculation de billes à la place des douilles à billes, ainsi que cela est connu par exemple par le document DE 27 48 955 Ai. L'invention vise notamment à éviter cet inconvénient. A cet effet, selon l'invention, un entraîne- ment tournant comme défini au début est caractérisé en ce qu'une partie seulement des fentes d'une douille présente une largeur correspondant au diamètre des billes dans un segment de l'étendue longitudinale de la fente, mais possède dans la partie restante de la longueur de la fente un plus grand jeu dans le sens de la largeur que dans ce segment. Un entraînement tournant ainsi réalisé a l'avantage que les forces de frottement entre les douilles et les billes sont considérablement réduites parce qu'une minorité de billes attaque la paroi des douilles afin de garantir le déplacement de celles-ci ensemble avec les billes lors de l'actionnement de l'entraînement tournant, alors que les autres billes n'ont pas de contact avec la paroi des douilles Les pertes dues au frottement dans la chaîne cinématique entre le piston et l'arbre de sortie sont ainsi ré- duites L'entraînement tournant possède de ce fait un rendement favorable. On obtient des conditions particulièrement avantageuses pour éviter des pertes par frottement lorsque seulement une bille est reçue dans ledit segment de la fente. Lorsque, selon une autre caractéristique de l invention, une fente de la douille est accordée au diamètre des billes dans son segment central, on obtient l'avantage que les moments de basculement sur la douille sont évités dans une large mesure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale simplifiée d'un entraînement tournant pneumatique avec des douilles recevant des billes pour le guidage d'un tube de piston et d'un arbre de sortie; et les figures 2 et 3 sont des vues des douilles, mais à une échelle qui diffère de la figure 1, dans lesquelles sont ménagées des fentes ayant des dispositions différentes et destinées à recevoir les billes. L'entraînement tournant 10 représenté sur la figure 1 du dessin et qui est mû pneumatiquement, est prévu par exemple pour manoeuvrer des portes pivotantes dans des véhicules (autobus) L'entraînement tournant 10 possède un cylindre 11 qui se compose d'une partie arrière 12 et d'une partie avant 13 Les deux parties 12 et 13 du cylindre sont reliées entre elles par vissage. Chacune des parties 12 et 13 du cylindre est pourvue d'un raccord 14 ou 15 pour l'air comprimé. Un piston 18 axialement mobile est reçu dans le cylindre 15, plus exactement dans la partie arrière 12 du cylindre Ce piston est relié par vissage à un tube de piston 19 s'étendant en direction de la partie avant 13 du cylindre Du côté éloigné du piston, le tube 19 pénètre dans un manchon-guide 20 qui est emmanché à force dans la partie avant 13 du cylindre Un arbre de sortie 21 de l'entraînement tournant 10 pénètre à son tour dans le tube de piston 19 Du côté éloigné du piston, cet arbre est monté rotatif par un roulement 22 dans la partie avant 13, prolongée en forme de col, du cylindre 11 Celui-ci, avec ses deux parties 12 et 13, le piston 18, le tube de piston 19, le manchon-guide 2030 et l'arbre de sortie 21 possèdent un axe longitudinal 23 commun Le cylindre 11 et le piston 18 sont en alumi- nium, alors que le tube de piston 19, le manchon-guide 20 et l'arbre de sortie 21 sont en acier. Le cylindre 11 est ce que l'on appelle à double effet, c'est-à-dire son piston 18 peut être exposé à l'air comprimé des deux côtés Le piston 18 est donc capable de transmettre des forces dans les deux sens de mouvement Il effectue un mouvement rectiligne qui, comme expliqué dans ce qui suit, est transformé en un mouvement rotatif de l'arbre de sortie 21, lequel peut tourner par rapport au cylindre I 1 Ce mouvement de rotation peut être transmis depuis l'arbre de sortie 21, au moyen d'une timonerie non représentée, à une porte pivotante par exemple. Le tube de piston 19 et le manchon-guide 20 sont pourvus de trois chemins de guidage 26 ou 27 orientés axialement et uniformément répartis de long de la périphérie, c'est-à-dire avec un espacement de 1200, plus exactement sur la périphérie extérieure du tube de piston 19 et sur la périphérie intérieure par contre du manchon-guide 20 Deux chemins de guidage 26 et 27 dirigés l'un vers l'autre, l'un appartenant au tube de piston 19 et l'autre au manchon-guide 20, reçoivent chaque fois un groupe de cinq billes 28 disposées en une rangée Il y a donc trois groupes de billes 28 (dont un groupe seulement est visible sur la figure 1), lesquels permettent un mouvement rectiligne du piston 18 avec son tube de piston 19. Trois chemins de guidage 31 ou 32, s'étendant en hélice, sont en outre prévus respectivement sur la périphérie intérieure du tube de piston 19 ainsi que sur la périphérie extérieure de l'arbre de sortie 21 Ces chemins de guidage 31 ou 32 sont également disposés avec une répartition uniforme (écartement de 1200) sur la périphérie du tube de piston 19 et sur celle de l'arbre de sortie 21 respectivement Dans ce cas aussi, des groupes de cinq billes 33 disposées en une rangée, sont logés chaque fois en deux chemins de guidage 31, 32, l'un appartenant au tube 19 et l'autre à l'arbre 21 Le tracé des chemins de guidage 31 et 32 autorise seulement un mouvement de vissage entre le tube de piston 19 et l'arbre de sortie 21 Comme le tube peut seulement effectuer un mouvement rectiligne lors d'un déplacement du piston 18, comme mentionné, un mouvement de rotation par rapport au cylindre 11 est donc imposé à l'arbre 21 lors d'un tel mouvement du piston Ce mouvement de rotation peut s'effectuer en deux sens opposés, suivant la direction de déplacement du piston 18; plus précisé- ment, lorsque le piston 18 est déplacé à partir de sa position représentée, l'arbre de sortie 21 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre quand on l'observe à partir du piston. Lorsque des couples élevés se produisent sur l'arbre de sortie 21, il y a également des couples élevés devant être transmis par les billes 28 et 33 - entre l'arbre 21 et le tube 19 d'une part ainsi qu'entre le tube 19 et le manchon 20 d'autre part Afin d'obtenir une charge uniforme des billes 28, 33, celles-ci sont reçues dans des douilles 36 ou 37 disposées coaxialement à l'axe longitudinal 23 et formant respectivement une douille extérieure 36 placée entre le manchon 20 et le tube 19 et une douille intérieure 37 placée entre le tube 19 et l'arbre 21 Les douilles 36 et 37 ont une longueur axiale qui correspond à la pénétration du tube 19 dans le manchon 20, ou de l'arbre 21 dans le tube 19, à la position de départ illustrée du piston 18 Afin que la douille extérieure 36 et la douille intérieure 37 ne sortent pas de cette disposition à recouvrement au cours de plusieurs actionnements de l'entraînement tournant , on a fixé un premier anneau d'arrêt 38 à l'extrémité côté piston du manchon-guide 20, un second anneau oo d'arrêt 39 à l'extrémité éloignée du piston du tube 19 et un disque d'arrêt 40 à l'extrémité côté piston de l'arbre de sortie 21. Les deux douilles 36 et 37, à parois minces, réalisées comme des cylindres creux droits, sont en matière plastique ou en métal Elles possèdent chacune, pour la réception des billes 28 ou 33, trois fentes 43 ou 44 qui sont uniformément réparties sur la périphérie de la douille (figures 2 et 3) Les fentes 43 ou 44, se terminant par un arrondi et à la même distance de l'extrémité adjacente de la douille 36 ou 37, servent à recevoir les groupes de billes 28 ou 33 Sur la douille extérieure 36, les fentes 43 pratiquées dans la paroi 45 de la douille, sont orientées axialement, en conformité avec le tracé des chemins de guidage 26 et 27 dans le tube de piston 19 ou dans le manchon-guide 20 Par I 0 contre, dans le cas de la douille intérieure 37, les trois fentes 44 sont formées dans la paroi 46 de la douille (seulement une fente est dessinée dans la figure 3 avec la représentation choisie} ont un tracé en forme d'hélice qui correspond au pas des chemins de guidage 31 et 32 dans le tube 19 et dans l'arbre 21 respectivement. Pour un diamètre des billes 28 ou 33 de 6 mm, les fentes 43 et 44 ont une étendue longitudinale de ,2 mm, ce qui veut dire que cinq billes 28 ou 33 reçues dans une fente 43 ou 44 donnée, possèdent peu de jeu entre elles ainsi qu'avec la paroi 45 ou 46 de la douille dans le sens de la longueur de la fente En revanche, la largeur des fentes 43 et 44 est de 7,2 mm, de sorte qu'il y a un jeu en largeur plus grand entre les billes 28 ou 33 et la paroi de douille 45 ou 46 concernée. Dans l'exemple de réalisation représenté, seules les fentes 43 et 44 visibles sur les figures 2 et 3 des douilles 36 et 37 possèdent, sur le tracé de leur étendue longitudinale, un segment, plus exactement un segment central 49 ou 50, dont la largeur est ajustée par rapport au diamètre des billes Cette largeur est de 6,2 mm, de sorte que la bille 28 ou 33 du milieu du groupe en question, reçue dans ce segment central 49 ou , a un faible jeu en largeur dans le sens périphérique de la douille 36 ou, à peu près, dans le sens périphé- rique de la douille 37 Par contre, comme expliqué précédemment, la partie restante de la fente 43 ou 44, située des deux côtés du segment central 49 ou 50, offre un jeu en largeur plus grand Du fait que cette confor- mation est limitée à une seule fente 43 ou 44 des douilles 36 et 37, ce n'est que la seule bille 28 ou 33 située dans le segment central 49 ou 50 de la fente en question, qui assure le guidage de la douille 36 ou 37. rues autres billes n'ont pas de contact avec la paroi de douille 45 ou 46 dans le sens de la largeur de la fente 43 ou 44 Seules les billes extrêmes 28 ou 33 sont en contact avec la paroi de douille 45 ou 46, suivant le sens du déplacement du piston 18, puisqu'elles trans- mettent leur mouvement axial à la douille 36 ou 37 concernée lors de l'actionnement de l'entraînement tournant 10. A la différence de l'exemple de réalisation montré, il est possible aussi que plus d'une fente 43 ou 44 par douille 36 ou 37 comporte un segment 49 ou 50 accordé de façon ajustée au diamètre des billes De même, ce segment 49 ou 50 peut contenir plus d'une bille 28 ou 33 Cependant, l'avantage du faible frottement entre les billes 28, 33 et les douilles 36, 37 est ainsi diminué Il est possible encore que le segment mentionné se trouve en dehors du milieu dans chaque fente 43 ou 44 Des moments de basculement agissant sur la douille 36 ou 37 concernée sont alors éventuellement inévi- tables. REVENDICATIONS 1 Entraînement tournant ( 10) mû par fluide de pression, en particulier pour portes pivotantes de véhicules, comprenant un cylindre ( 1), un piston ( 18) déplaçable axialement dans celui-ci et possédant un tube de piston ( 19), un arbre de sortie ( 21) pénétrant coaxialement dans le tube de piston ( 19) et rotatif par rapport au cylindre ( 11) et des groupes de billes ( 28, 33) mobiles dans des chemins de guidage ( 26, 27, 31, 32) du cylindre ( 11) et du tube de piston ( 9), ainsi que du tube de piston ( 19) et de l'arbre de sortie ( 21), groupes de billes qui sont reçus dans des fentes ( 43, 44) de douilles ( 36, 37), caractérisé en ce qu'une partie seulement des fentes ( 43, 44) d'une douille ( 36, 37) présente une largeur correspondant au diamètre des billes dans un segment ( 49, 50) de l'étendue longitudi- nale de la fente, mais possède dans la partie restante de la longueur de la fente un plus grand jeu dans le sens de la largeur que dans ce segment. 2 Entraînement tournant selon la revendication 1, caractérisé en ce que seulement une bille ( 28, 33) est reçue dans ledit segment ( 49, 50) de la fente ( 43, 44). 3 Entraînement tournant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une fente ( 43, 44) de la douille ( 36, 37) est accordée au diamètre des billes dans son segment central ( 49, 50).