Brevet FR2821896A1 — publié le 20020913

Le domaine technique de l'invention est celui des vérins linéaires de traction et plus spécialement des vérins linéaires de traction montés sur un support leur permettant de n'avoir qu'un seul degré de liberté en rotation. De cette manière de tels vérins sont particulièrement adaptés à la mise en rotation de sousensembles, comme par exemple, les dispositifs de protection des membres inférieurs d'un occupant d'un véhicule automobile. Ces vérins, lorsqu'ils sont mis en oeuvre sont soumis à de très grosses sollicitations et notamment des efforts mécaniques importants pouvant conduire à des déformations indésirables telles que torsion ou flambage. Un moyen de permettre à de tels vérins de rester intacts lorsqu'ils sont mis à contribution, est de les fixer à une pièce solide rigide leur servant d'armature et contribuant à minimiser les efforts qu'ils pourraient subir. L'objet de la présente invention concerne un actionneur destiné à entraîner un sous-ensemble en rotation et comprenant un vérin linéaire de traction prolongé par un moyen d'attache pivotant caractérisé en ce que l'ensemble constitué par le vérin et le moyen d'attache est relié à une armature, ledit vérin étant fixé à ladite armature de façon à ne pouvoir subir qu'un déplacement en rotation. Avantageusement, l'armature est constituée par une pièce allongée ayant une section en LJ. De cette manière, la pièce servant d'armature, qui enrobe partiellement le vérin et le moyen d'attache, permet une meilleure préhension de l'actionneur par l'utilisateur. De façon préférentielle, i) le vérin possède un corps cylindrique muni de deux protubérances diamétralement opposées et une tige coulissante, ii) l'armature présente une partie ayant une section en U dont les deux faces parallèles possèdent en regard l'une de l'autre, une fente prenant naissance à l'extrémité de chaque face, le vérin étant positionné dans l'armature de sorte que chaque protubérance se retrouve en butée au niveau de l'extrémité arrondie de chacune desdites fentes, ledit vérin étant maintenu dans cette position au moyen d'un organe de compression placé entre chaque protubérance et un appui fixe de l'armature. L'appui fixe de l'armature peut être constitué au niveau de chacune des faces de l'armature en LI par une encoche dans laquelle prend appui l'organe de compression. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, ledit appui peut être constitué au niveau de chacune des faces de l'armature en LJ par une saillie sur laquelle prend appui l'organe de compression, et, avantageusement cette saillie peut être constituée par l'extrémité de la face qui est repliée à angle droit pour former un rebord. Préférentiellement, l'organe de compression est une épingle sous contrainte venant en butée contre l'appui fixe et la protubérance. L'axe reliant les deux protubérances constitue l'axe de rotation du vérin dans l'armature. De façon avantageuse, les protubérances sont cylindriques et l'extrémité arrondie de chacune des fentes favorise le mouvement rotatif du vérin autour desdites protubérances. Avantageusement l'épingle qui sert de support au vérin linéaire dans l'armature, présente deux parties en arc de cercle destinées chacune à venir au contact de chaque protubérance, ces deux parties favorisant également la rotation du vérin dans l'armature. De façon avantageuse, le moyen d'attache pivotant comprend au moins deux biellettes alésées, destinées à recevoir un axe du sous-ensemble et aptes elles-mêmes à pivoter autour de l'extrémité coulissante du vérin au moyen d'un dispositif de rotation. Avantageusement, le dispositif de rotation est constitué par une pièce cylindrique creuse possédant deux ergots latéraux diamétralement opposés, ladite pièce étant emmanchée dans l'extrémité coulissante du vérin, et les biellettes possèdent chacune une fente latérale au fond desquelles viennent en butée les deux ergots, de sorte que l'axe fictif reliant le centre desdits ergots constitue l'axe de rotation des biellettes autour de l'extrémité coulissante du vérin. De façon avantageuse, les ergots sont cylindriques et possèdent chacun deux méplats en regard l'un de l'autre. Préférentiellement, les fentes ont une largeur correspondant approximativement à l'épaisseur des ergots prise entre les deux méplats et ont une extrémité arrondie de diamètre sensiblement égal à celui des ergots. De façon préférentielle, l'actionneur comprend un dispositif anti-retour fixé à l'armature, ledit dispositif ayant pour fonction essentielle d'empêcher le sous-ensemble qui s'est mu en rotation de revenir à sa position initiale. Préférentiellement, le dispositif anti-retour est constitué par une pièce en forme d'étrier présentant un étranglement progressif et apte à se déformer élastiquement de façon à ce que, en cours de déplacement, le dispositif de rotation pénètre par la partie la plus élargie de l'étrier pour ensuite en ressortir par sa partie la plus étroite, après avoir subi un gradient croissant de forces de frottement. Le passage en force du dispositif de rotation dans la pièce en forme d'étrier provoque l'écartement de ladite pièce jusqu'à ce que les ergots ressortent derrière elle. Ladite pièce se relaxe alors élastiquement, piégeant ainsi le dispositif de rotation. Par ce biais, avant d'avoir atteint sa position extrême de déploiement, le sous-ensemble subit une phase de freinage. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, c'est le dispositif de rotation qui peut se déformer élastiquement tandis que la pièce en forme d'étrier demeure intacte. De façon préférentielle, le vérin linéaire de traction est un vérin pyrotechnique, choisi pour son très faible temps de réponse. Avantageusement, l'actionneur constitue un objet autonome présentant au moins un système de fixation. De cette manière, il devient transportable et adaptable à toute structure pourvue de moyens pour le fixer. Les actionneurs selon l'invention présentent l'avantage de constituer des objets autonomes et transportables permettant d'élargir considérablement leur champs d'application et notamment à des configurations qui jusque là restaient inaccessibles en raison de leur géométrie ou de leur encombrement. De plus, l'armature des actionneurs selon l'invention présente l'avantage de jouer le rôle d'un écran de protection vis à vis de chocs extérieurs éventuels et, de constituer un moyen de préhension efficace pour pouvoir le saisir facilement. On donne ci-après, la description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un actionneur selon l'invention en se référant aux figures 1 à 5. La figure 1 est une vue extérieure longitudinale d'un actionneur selon l'invention. La figure 2 est une vue extérieure axiale d'un actionneur selon l'invention. La figure 3 est une vue extérieure du mécanisme d'un actionneur selon l'invention dont la face avant de l'armature a été enlevée, ledit actionneur n'ayant pas encore fonctionné. La figure 4 représente l'actionneur de la figure 3 en cours de fonctionnement. La figure 5 représente l'actionneur de la figure 3 en fin de fonctionnement. En se référant aux figures 1 et 2, un actionneur 1 selon l'invention, comprend une armature 2, un vérin 3 linéaire pyrotechnique de traction et un moyen d'attache pivotant sous la forme de deux biellettes 4 identiques, plates et parallèles entre elles, lesdites biellettes 4 étant alésées pour recevoir un axe 5 du sous-ensemble à faire pivoter. Le vérin 3 présente un corps cylindrique 6 muni de deux protubérances cylindriques 7 diamétralement opposées, et une tige coulissante 8. Une pièce cylindrique creuse 9 est emmanchée dans l'extrémité libre de la tige coulissante 8 du vérin 3, ladite pièce 9 possédant deux ergots 10 latéraux diamétralement opposés. Chaque bielette 4 possède une fente 11 sensiblement rectiligne et est agencée au sein de l'actionneur 1 de sorte que les deux ergots 10 de la pièce cylindrique creuse 9 viennent en butée au fond desdites fentes 11. Avantageusement, l'extrémité de chacune de ces fentes 11 est arrondie. De façon avantageuse, les ergots 10 sont cylindriques et possèdent chacun deux méplats en regard l'un de l'autre. Préférentiellement, les fentes 11 ont une largeur correspondant approximativement à l'épaisseur des ergots 10 prise entre les deux méplats, et ont une extrémité arrondie de diamètre sensiblement égal à celui des ergots 10. De cette manière, les ergots 10 ne peuvent pénétrer dans les fentes 11 que dans une seule position, et une fois qu'ils ont atteint l'extrémité arrondie des fentes 11, une légère rotation des biellettes 4 par rapport à la pièce 9 empêche de les faire ressortir desdites fentes 11. Si l'on suppose que la partie amont de l'armature 2 est située du côté du corps cylindrique 6 du vérin 3 et sa partie aval du côté de la tige coulissante 8, l'actionneur 1 possède un dispositif anti-retour sous la forme d'une pièce 12 en forme d'étrier présentant un étranglement progressif, ladite pièce 12 étant fixée à la partie aval de l'armature 2 au moyen d'une vis 13. L'armature 2 est constituée par une pièce allongée en acier, ayant une section en U de profondeur variable. La partie amont de l'armature 2 possède une section U dont l'extrémité de chacune des deux faces en regard l'une de l'autre est repliée pour former un bord 14 à angle droit. Chacune des deux faces de l'armature 2 possède une fente 15 prenant naissance au niveau du bord replié 14 et se terminant dans chacune des deux faces par une extrémité arrondie. Lesdites fentes 15 sont légèrement incurvées vers la partie aval de l'armature 2. Le vérin 3 est positionné dans l'armature 2 de sorte que chacune de ses deux protubérances 7 se retrouve en butée au fond de chacune desdites fentes 15, ledit vérin 3 étant maintenu dans cette position au moyen d'un organe de compression constitué par une épingle 16 unique, repliée sous contrainte, et placée entre les bords à angle droit 14 de l'armature 2 et les protubérances 7 du vérin 3 qui émergent desdites fentes 15. Ladite épingle 16 présente deux parties en arc de cercle destinées à venir au contact des protubérances 7 cylindriques du corps 6 du vérin 3. L'armature 2 dispose d'une pièce latérale 17 formant une boucle pouvant être serrée au moyen d'une vis 18, ladite boucle 17 enserrant l'axe 5 du sous- ensemble à faire pivoter. En se référant aux figures 3,4 et 5, le mode de fonctionnement d'un actionneur 1 selon l'invention est le suivant. Le déclenchement du vérin 3 provoque la rétractation de la tige coulissante 8 dans le corps 6 dudit vérin 3. Cette rétractation entraîne la rotation des deux biellettes 4 autour de l'axe 5 du sous-ensemble à faire pivoter, ledit axe 5 tournant sur lui-même sans se déplacer. La rotation des biellettes 4 provoque la rotation du vérin 3 dont le corps 6 est bloqué en translation au moyen des protubérances 7 placées en fond de fente 15. En se référant à la figure 4, les deux ergots 10 de la pièce cylindrique creuse 9 emmanchée dans l'extrémité coulissante 8 du vérin 3, et qui émergent latéralement des deux biellettes 4, pénètrent dans la pièce 12 en forme d'étrier au niveau de sa partie la plus élargie. Le mouvement se poursuit dans l'étrier 12 alors que les forces de frottement s'accroissent en raison de la diminution de la section dudit étrier 12. En se référant à la figure 5, les ergots 10 finissent par ressortir de l'étrier 12 après que celui-ci eut subi un écartement dû au passage en force de la pièce cylindrique creuse 9 munie de ses deux ergots 10. L'étrier 12 se relaxe alors élastiquement, permettant aux ergots 10 d'émerger latéralement dudit étrier 12, empêchant tout retour en arrière du mouvement. L'accroissement des forces de frottement dans l'étrier 12 se traduit par une phase de freinage de l'axe 5 du sous-ensemble qui tourne sur lui-même. Revendications 1. Actionneur (1) destiné à entraîner un sous-ensemble en rotation et comprenant un vérin linéaire (3) de traction prolongé par un moyen d'attache pivotant (4, 9) caractérisé en ce que l'ensemble constitué par le vérin (3) et le moyen d'attache est relié à une armature (2), ledit vérin (3) étant fixé à ladite armature (2) de façon à ne pouvoir subir qu'un déplacement en rotation. 2. Actionneur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'armature (2) est constituée par une pièce allongée ayant une section en U. 3. Actionneur selon la revendication 2 caractérisée en ce que : i) le vérin (3) présente un corps cylindrique (6) muni de deux protubérances (7) diamétralement opposées, et une tige coulissante (8), ii) l'armature (2) présente une partie ayant une section en U dont les deux faces parallèles possèdent en regard l'une de l'autre, une fente (15) prenant naissance à l'extrémité de chaque face, le vérin (3) étant positionné dans l'armature (2) de sorte que chaque protubérance (7) se retrouve en butée au niveau de l'extrémité arrondie de chacune desdites fentes (15), ledit vérin (3) étant maintenu dans cette position au moyen d'un organe de compression placé entre chaque protubérance (7) et un appui fixe (14) de l'armature (2). 4. Actionneur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'appui fixe (14) de l'armature (2) est constitué par les extrémités des faces parallèles de la section en Uqui sont repliées à angle droit. 5. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que l'organe de compression est une épingle (16) sous contrainte venant en butée contre l'appui fixe (14) et la protubérance (7). 6. Actionneur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le vérin linéaire (3) de traction est un vérin pyrotechnique. 7. Actionneur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen d'attache pivotant comprend au moins deux biellettes (4) alésées, destinées à recevoir un axe (5) du sous-ensemble et aptes elles-mêmes à pivoter autour de l'extrémité coulissante (8) du vérin (3) au moyen d'un dispositif de rotation. 8. Actionneur selon la revendication 7 caractérisé en ce que le dispositif de rotation est constitué par une pièce cylindrique creuse (9) possédant deux ergots (10) latéraux diamétralement opposés, ladite pièce (9) étant emmanchée dans l'extrémité coulissante (8) du vérin (3), et en ce que les biellettes (4) possèdent chacune une fente (11) latérale au fond desquelles viennent en butée les deux ergots (10), de sorte que l'axe fictif reliant le centre desdits ergots (10) constitue l'axe de rotation des biellettes (4) autour de l'extrémité coulissante (8) du vérin (3). 9. Actionneur selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif anti-retour fixé à l'armature (2). 10. Actionneur selon la revendication 9 caractérisé en ce que le dispositif anti-retour est constitué par une pièce (12) en forme d'étrier présentant un étranglement progressif et apte à se déformer élastiquement de façon à ce que, en cours de déplacement, le dispositif de rotation pénètre par la partie la plus élargie de l'étrier (12) pour ensuite en ressortir par sa partie la plus étroite, après avoir subi un gradient croissant de forces de frottement. 11. Actionneur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il constitue un objet autonome présentant au moins un système de fixation.