Brevet FR2907520A1 — publié le 20080425

VERIN ROTATIF A PALETTE APTE A UTILISER L'EAU COMME FLUIDE MOTEUR DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR La présente invention se rapporte à un vérin rotatif à palette apte à être actionné par un fluide hydraulique, notamment aqueux, en particulier de l'eau et à un robot comportant au moins un tel vérin. Les vérins rotatifs à palette de l'état de la technique comportent un arbre monté en rotation dans un carter et une palette montée rigidement sur la périphérie de l'arbre et formant une saillie radiale dans un chambre annulaire formée dans le carter. Une butée est également prévue dans la chambre annulaire, celle-ci est fixée su une paroi périphérique de la chambre annulaire et vient en contact étanche avec l'arbre. La palette et la butée définissent ainsi deux volumes séparés de manière étanche l'un de l'autre et de volume variable. La palette sous l'effet d'un fluide hydraulique sous pression injecté dans l'une des chambres, se déplace autour de l'axe de l'arbre et entraîne avec elle, l'arbre. De nombreuses étanchéités sont prévues dans ce vérin hydraulique afin de confiner le fluide hydraulique dans la chambre de travail et réduire au maximum les fuites vers l'extérieur. Des joints statiques sont prévus entre les différentes pièces immobiles du vérin à palette, des 30 joints dynamiques sont également prévus, notamment 2907520 2 entre le carter et l'arbre en rotation. Au niveau de la palette, il est prévu un joint dit joint cadre qui entoure la palette sur ses quatre côtés destiné à venir en contact avec la paroi périphérique de l'arbre et la 5 paroi périphérique et les parois axiales de la chambre annulaire. Un tel joint cadre est également prévu sur la butée. Dans le cas des bras manipulateurs hydrauliques, le vérin remplit également la fonction de 10 raccord hydraulique tournant, permettant d'alimenter en pression les vérins avals en franchissant l'articulation formée par l'arbre, l'entrée du fluide se faisant par la base du vérin et la sortie du fluide se faisant à une extrémité de l'arbre. 15 Des joints tournants sont prévus entre le carter et l'axe du vérin, permettant de supprimer les raccords flexibles qui sont habituellement utilisés pour le franchissement d'une articulation. Des joints dits joints clapets sont 20 également prévus entre le carter et l'arbre, au niveau de la zone où est fixée la palette, de part et d'autre de ses extrémités axiales, de manière à confiner le fluide hydraulique dans la chambre annulaire en évitant les fuites selon l'axe de l'arbre. 25 Classiquement, le fluide hydraulique utilisé pour l'actionnement de ces vérins hydrauliques en particulier les bras manipulateurs, est une huile organique. Dans ce cas les différentes étanchéités décrites précédemment fonctionnent de manière convenable. Les jeux entre les pièces mobiles sont compris entre 0,2 mm et 0,3 mm. Ces jeux sont compensés 2907520 3 par la hauteur des joints, en ce qui concerne l'étanchéité. Par ailleurs, ces joints permettent de compenser les défauts d'usinage par leur élasticité et leur déformation, et d'absorber également les 5 déplacements dus aux efforts extérieurs sur l'arbre, qui sert d'articulation. Par ailleurs, la viscosité de l'huile crée des pertes de charges suffisantes pour limiter les débits de fuite. Cependant, pour des raisons 10 d'inflammabilité, mais surtout de pollution et d'activation (l'eau déminéralisée ne s'active pas au contraire de l'huile) l'utilisation de l'huile, comme fluide moteur, est souvent proscrite dans le milieu nucléaire, en particulier pour la maintenance des 15 réacteurs nucléaires à fusion contrôlée. Il en va de même pour d'autres industries telles que l'agro-alimentaire, l'industrie pharmaceutique, afin d'éviter la pollution des éléments participant à la composition de produits destinés à être ingérés par des êtres 20 vivants. Il en va également de même pour toutes les industries susceptibles de polluer le sol, telles que les exploitations forestières et agricoles. Pour ces raisons, on cherche à remplacer l'huile par de l'eau pure, afin de résoudre tous ces 25 problèmes de pollution. Cependant, d'une part l'eau pure est très corrosive, et donc elle détériore les matériaux formant le vérin rotatif. Par ailleurs elle offre une très faible viscosité, environ trente fois plus faible que celle de l'huile ce qui a pour 30 conséquences de rendre certaines des étanchéités du vérin hydraulique décrites précédemment moins 2907520 4 efficaces. On observe alors un débit de fuite interne important qui rend le vérin hydraulique de l'état de la technique inutilisable avec de l'eau pure. Afin de simplifier les étanchéités, il a 5 été proposé, dans le document US 5 386 761 un vérin hydraulique, comportant un piston de forme arquée permettant la mise en oeuvre de joints toriques. Par contre, il n'est pas décrit d'actionnement de ce vérin par de l'eau. 10 Le document WO95/16128 décrit un moteur à pistons hydrauliques, les pistons étant disposés radialement autour de l'arbre du moteur, le moteur étant actionné à l'aide d'eau. Les étanchéités sont réalisées par un contact métal-matériau thermoplastique 15 tel que du polyétheréthercétone. Le document FR 2 708 051 Al décrit un vérin rotatif hydraulique comportant un roulement qui supporte le rotor et est monté de manière à ce que le jeu entre le flasque et le rotor soit prédéterminé. 20 Toutefois, les moyens d'usinage ne permettent pas d'atteindre la précision suffisante et donc d'obtenir le niveau de jeu souhaité pour réduire les fuites internes. Or, la variation de la fuite en fonction du jeu est quasi exponentielle et il est donc primordial 25 de limiter ces jeux au minimum. Les vérins de ce type présentent alors des fuites qui peuvent devenir importantes dans chaque vérin. Cela se traduit par un contrôle plus approximatif du bras et par la nécessité d'utiliser une centrale hydraulique beaucoup plus 30 volumineuse, puisque celle-ci doit fournir un débit plus important pour compenser les fuites. 2907520 5 Une solution pour réduire ces fuites d'eau dans le vérin rotatif de l'état de la technique est de réduire les jeux entre les pièces mobiles. Une étude réalisée par l'inventeur montre que, pour obtenir un 5 débit de fuite de 0,5 litre/minute qui serait un débit de fuite acceptable pour un vérin hydraulique, un jeu faible entre les pièces, de l'ordre de 0,01 mm est nécessaire. Alors qu'actuellement le jeu entre les pièces est d'environ 0,2 mm. 10 Une augmentation de la précision d'usinage peut permettre d'atteindre de tels jeux entre les pièces, ce qui est compatible avec les tolérances de dimensionnement. Par contre, en ce qui concerne les tolérances géométriques cumulées des pièces qui forment 15 l'assemblage du vérin rotatif, ces jeux ne sont plus compatibles en utilisant les procédés d'usinage classique de qualité. Ainsi, de tels jeux ne sont pas envisageables avec la conception actuelle hyperstatique des vérins hydrauliques à palette. 20 Par ailleurs, comme il a été écrit précédemment, le vérin rotatif sert également de palier articulaire pour un bras robotisé. Or les efforts extérieurs sur le bras provoquent des déplacements internes dans le vérin. Ces contraintes, formées par 25 des efforts axiaux et des moments de fléchissement élevés, sont reprises par les roulements du vérin. Sous ces efforts, les pièces formant la chaîne cinématique se déforment et entraînent des déplacements relatifs entre la palette et la chambre annulaire. Dans le cas 30 de très faibles jeux entre les pièces, notamment entre la palette et le carter, des risques importants de 2907520 6 contact et donc de frottement et d'usure existent. Par conséquent, l'application de tels efforts à la palette limite la réduction des jeux, et les valeurs de jeux énoncés précédemment ne peuvent pas être obtenus avec 5 la configuration actuelle des vérins hydrauliques à palette formant également une articulation de robot. Le montage des vérins actuels nécessite de plus la mise en oeuvre d'une procédure délicate de calage axial de la palette lors de la mise en 10 précontrainte des roulements. C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un vérin hydraulique rotatif à palettes, autorisant l'usage d'un liquide aqueux, en particulier par de l'eau comme fluide moteur tout en 15 offrant une grande efficacité et un taux de fuite réduit, compatible avec une exploitation industrielle. C'est également un but de la présente invention d'offrir un vérin hydraulique rotatif à palettes formant également un palier articulaire pour 20 un bras robotisé, ou plus généralement un membre articulé. EXPOSÉ DE L'INVENTION Les buts précédemment énoncés sont obtenus par un vérin hydraulique rotatif à palette, comportant 25 un arbre et une palette solidaire en rotation avec l'arbre. Selon la présente invention, la palette est au moins découplée axialement de l'arbre. Ainsi des jeux faibles entre les pièces, notamment entre la palette et le carter, peuvent être 30 obtenus. En effet, la position axiale de la palette 2907520 7 étant indépendante de celle de l'arbre, la précharge des paliers n'impose pas une position à la palette dans le carter, qui s'auto-positionne, et n'est donc pas mise en contact avec le carter. 5 Par ailleurs, dans le cas où le vérin forme une articulation pour un membre de robot, les efforts appliqués à l'arbre ne sont pas transmis à la palette suivant la direction axiale. En d'autres termes, on désolidarise la 10 palette de l'arbre, sauf dans la direction d'entraînement de l'arbre, afin d'éviter du fait des tolérances géométriques et des efforts extérieurs, un déplacement de la palette et une interférence entre la palette et le carter du vérin hydraulique. 15 Il est possible, grâce à la présente invention de réaliser un vérin hydraulique avec des jeux réduits entre les pièces, notamment entre la palette et le carter, tout en évitant des risques d'interférences destructrices entre la palette et le 20 carter. La structure proposée de vérin permet de rectifier dans une seule et même opération sur une même machine plusieurs pièces ayant des interactions fortes entre elles. On s'affranchit alors des éventuels problèmes de 25 réglage ou de précision d'une machine par rapport à l'autre et on se donne ainsi les moyens de limiter le jeu au minimum. Cela permet d'atteindre un niveau de précision de fabrication tel qu'il devient possible de 30 réaliser un vérin rotatif avec des jeux entre les pièces suffisamment faibles pour réduire les fuites 2907520 8 d'eau. Par ailleurs, aucun moyen d'étanchéité n'est à prévoir entre la palette et l'arbre. La présente invention a alors principalement pour objet un vérin hydraulique à 5 palette comportant un carter, un arbre d'axe longitudinal monté en rotation dans le carter, et une palette montée en rotation dans une cavité ménagée dans le carter, autour de l'axe longitudinal de l'arbre et une butée solidaire du carter, la butée et la palette 10 divisant la cavité en deux chambres isolées l'une de l'autre de manière étanche, ladite palette étant apte à entraîner l'arbre en rotation autour de son axe, dans lequel la palette est au moins montée libre en translation selon l'axe longitudinal de l'arbre, par 15 rapport à l'arbre. De manière particulièrement avantageuse, le vérin hydraulique à palette selon l'invention comporte des moyens interposés entre la palette et l'arbre pour réduire les frottements, notamment selon la direction 20 longitudinale, pour réduire l'usure entre la palette et l'arbre. Cette construction, par un découplage axial entre la palette et l'arbre, permet de réduire l'impact sur les pièces principales du vérin des efforts de 25 structure appliqués sur le bras. Cela signifie que les pièces devant garantir l'étanchéité seront moins soumises à l'usure que dans les vérins antérieurs. En effet la palette n'étant plus soumise à un effort axial, celle-ci s'auto-centre dans son logement au lieu 30 de s'appuyer sur une face d'extrémité selon l'axe du logement sous l'effet de la charge. Il y aura donc 2907520 9 moins d'usure et la fuite sera moins grande, puisque la variation de fuite varie de manière exponentielle avec le jeu. Dans un exemple de réalisation, l'arbre 5 comporte une clavette formant une saillie radiale, la clavette étant alignée avec l'axe longitudinal de l'arbre, et dans lequel la palette comporte un élément tubulaire entourant l'arbre au niveau de la cavité et coaxial à celui-ci et une pièce de forme rectangulaire 10 alignée avec l'axe, destinée à recevoir la pression hydraulique exercée par le fluide hydraulique moteur dans l'une des chambres, le profil intérieur de la palette correspondant au profil extérieur de l'arbre pour permettre un montage par coulissement de la 15 palette autour de l'arbre. Cette réalisation simplifie le montage et évite la réalisation d'étanchéité entre l'arbre et la palette. Dans un exemple préféré de réalisation, les moyens pour réduire les frottements comportent au moins 20 un premier et un deuxième patin à aiguilles interposés respectivement entre des paires de chemins de roulement formés respectivement par une paroi latérale de la clavette et une surface latérale intérieure de la palette en regard. Le vérin, dans ce cas, est 25 particulièrement peu encombrant. A titre d'exemple, les patins à aiguilles comportent seize rouleaux de longueur 5,8 mm de rayon 1,5 mm aptes à transmettre une charge de 3000 daN. Dans un autre exemple de réalisation, les 30 moyens pour réduire les frottements comportent au moins une première et une deuxième bille, avantageusement un 2907520 10 premier et un deuxième patin à billes, interposés respectivement entre des paires de chemins de roulement formés respectivement par une paroi latérale de la clavette et une surface latérale intérieure de la 5 palette en regard. De manière avantageuse, les chemins des roulement de la palette sont rapportés et forment les parois latérales de la palette sur lesquelles le fluide sous pression est destiné à s'exercer, ce qui permet de 10 réaliser la palette en acier inoxydable et les parois de la cavité en polymère, en céramique ou en aluminium anodisé. A titre d'exemple, sont prévus un jeu de l'ordre de 0.01 mm entre la palette et le carter et un 15 jeu de l'ordre de 0.02 mm entre la palette et l'arbre. La présente invention se rapporte également à des robots comportant au moins un membre articulé formé par deux éléments articulés l'un par rapport à l'autre, et un vérin hydraulique à palette selon la 20 présente invention, le vérin formant un moyen d'entraînement en rotation de l'un des éléments par rapport à l'autre autour de l'axe de l'arbre et formant également une articulation entre les deux éléments autour de l'axe de l'arbre. 25 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale 30 d'un vérin hydraulique selon la présente invention, 2907520 11 - la figure 2 est une vue schématique en perspective de trois quart de la coupe de la figure 2A, la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un premier exemple de réalisation d'un 5 vérin hydraulique selon la présente invention, la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un deuxième exemple de réalisation d'un vérin hydraulique selon la présente invention, - la figure 5 est une vue en perspective 10 d'un détail du vérin hydraulique selon un troisième exemple de réalisation, la figure 6 est une vue en coupe axiale éclatée d'un vérin selon une variante du vérin de la figure 5, 15 - la figure 7 est un graphique représentant l'évolution de la pression de Hertz maximale en fonction du rayon des aiguilles de longueur 5,8 mm pour un effort de 3000 daN, - la figure 8 est un graphique représentant 20 l'évolution du nombre d'aiguilles en fonction de leur rayon pour une pression de Hertz maximale de 420 daN/mm2 et un effort de 3000 daN, la figure 9 est une vue en perspective des chemins de roulement du troisième exemple de 25 réalisation, - la figure 10 est une représentation schématique d'un bras articulé selon la présente invention. 2907520 12 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La description détaillée qui va suivre porte sur un vérin hydraulique à palette formant également une articulation pour un membre d'un robot, 5 notamment un bras manipulateur. Cependant un vérin hydraulique à palette destiné à fournir principalement un couple de rotation fait également partie de la présente invention. Sur la figure 1, on peut voir un vérin 10 hydraulique rotatif à palette selon la présente invention, comportant un carter 2 dans lequel est monté en rotation un arbre 4 d'axe X. La carter comporte un alésage axial 6 d'axe X', dans lequel est monté l'arbre 4 de manière 15 sensiblement coaxiale, et une cavité 8 en forme de disque également coaxiale à l'alésage 6 et à l'arbre 4, dans lequel peut venir se déplacer une palette 10, qui sera décrite plus loin. L'arbre 4 est monté mobile en rotation dans 20 le carter au moyen de deux paliers 12 et 14, disposés de part et d'autre de la cavité 8 et coaxial à l'axe X' de l'alésage 6. La cavité 8 en forme de disque comporte une paroi périphérique 8.1 et deux parois axiales 8.2, 8.3, 25 comme cela est visible sur la figure 2. Ces paliers sont, par exemple formés de roulements à rouleaux coniques de type Timken . Les roulements à rouleaux coniques ont l'avantage d'avoir une très forte capacité de charge et une grande raideur 30 dans un encombrement réduit. Ils reprennent aussi bien les charges radiales que les charges axiales. Ainsi ils 2907520 13 permettent d'utiliser les mêmes paliers pour réaliser des paliers de l'arbre 4 et les paliers articulaires d'un bras robotisé dans un encombrement réduit et avec une conception simplifiée. 5 Des étanchéités sont réalisées entre les différentes pièces du vérin hydraulique rotatif, notamment entre l'arbre 4 et le carter 2, mais celles-ci ne seront pas détaillées puisqu'elles sont bien connues de l'homme du métier. 10 Grâce à la présente invention, il est possible de retirer les joints clapets des faces latérales. Si la précision d'usinage est respectée, il est également possible de retirer les joints cadres. Le vérin hydraulique comporte également une 15 butée 16 qui est montée de manière fixe sur le carter 2 et s'étend radialement entre une paroi radialement externe 8.1 de la cavité 8 et la périphérie 4.1 de l'arbre 4 dans la cavité 8. La butée 16 et la palette 10 divisent la 20 cavité 8 en deux chambres de volume variable, lesdites chambres étant séparées l'une de l'autre de manière étanche. L'une des chambres dite chambre de travail est destinée à recevoir du fluide hydraulique sous pression, appliquant une force sur la palette 10 et 25 provoquant la rotation de l'arbre 4 autour de son axe X. La palette 10 est solidaire de l'arbre 4 en rotation. Ainsi, l'application d'une pression hydraulique sur l'une des faces de la palette provoque 30 l'entraînement autour de l'axe X de la palette 10, et la rotation simultanée de l'arbre 4 autour de l'axe X. 2907520 14 Selon la présente invention, la palette 10 est au moins montée mobile selon l'axe X par rapport à l'arbre 4. Ainsi, la position de la palette 10 est rendue indépendante de celle des paliers 12 et 14. En 5 effet, lors du montage du vérin hydraulique rotatif, les paliers 12, 14 sont chargés axialement. Cette charge s'effectue par déplacement axial d'une cage de roulement par rapport à l'autre. Dans les vérins rotatifs de l'état de la technique, lorsque l'on 10 déplace axialement une cage de roulement par rapport à l'autre, on déplace également la palette axialement dans la cavité, ce qui impose de prévoir un jeu suffisant entre la palette et les parois axiales de la cavité afin d'éviter une interférence entre celles-ci. 15 Ce jeu suffisant est de l'ordre de 0,3 mm. Comme il a été vu précédemment, un tel jeu empêche d'obtenir des étanchéités suffisantes pour pouvoir utiliser l'eau comme fluide moteur. Selon la présente invention, la palette 10 20 étant libre axialement par rapport à l'arbre 4, elle l'est également par rapport aux paliers 12, 14 sur le carter 2, notamment lors de la précharge de ceux-ci, la palette 10 n'est pas soumise à un déplacement axial par rapport aux parois axiales de la chambre. Elle est 25 libre de se positionner dans la cavité. Des jeux faibles entre la palette et la chambre, permettant l'usage de l'eau comme fluide moteur, sont alors réalisables. Nous allons maintenant décrire de manière 30 plus détaillée la structure de l'arbre 4 et de la palette, notamment la liaison mécanique entre l'arbre 4 2907520 15 et la palette 10 permettant à la palette 10 de transmettre un déplacement en rotation à l'arbre 4, tout en étant libre au moins axialement par rapport à cet arbre 4. 5 Sur la figure 3, on peut voir un premier exemple de réalisation d'un arbre et d'une palette selon la présente invention. L'arbre 4 comporte une palette 10, solidaire selon l'axe Z, orthogonal à l'axe X, de sa périphérie extérieure et formant une saillie 10 radiale. L'arbre 4 comporte une clavette 20 formant une saillie radiale vers l'extérieur et s'étendant selon l'axe X. Dans un exemple particulièrement avantageux 15 de la présente invention, la palette 10 comporte un élément tubulaire 22 destiné à être monté autour de l'arbre 4 et une pièce 24 de forme sensiblement rectangulaire en saillie radialement vers l'extérieur de la périphérie extérieure de l'élément tubulaire 22, 20 dont le plan principal contient l'axe X. Le profil intérieur de la palette 10, en particulier de l'élément tubulaire 22 correspond au profil extérieur de l'arbre 4 et de la clavette 20. Ainsi, la paroi intérieure de l'élément 25 tubulaire comporte une cavité 23 s'étendant radialement vers l'extérieur destinée à recevoir la clavette 20 et s'étendant sur toute la longueur de la palette. La palette 10 est donc destinée à être montée sur l'arbre 4 en la faisant coulisser selon 30 l'axe X autour de l'arbre, la palette 10 conservant ensuite cette liberté de mouvement axial. 2907520 16 Cet exemple avantageux de réalisation présente l'avantage de rendre le montage de la palette 10 sur l'arbre 4 aisé. Par ailleurs, la palette 10 entourant l'arbre 4 forme des surfaces axiales 5 continues, destinées à venir en contact avec les parois axiales 8.2, 8.3 de la cavité 8, ce qui simplifie la réalisation des étanchéités entre la palette 10 et le carter 2. De manière avantageuse, des moyens 26 pour 10 réduire les frottements sont interposés entre la clavette et les parois de la cavité 23 lors du déplacement axial entre la palette 10 et l'arbre 4, en particulier entre les parois latérales 23.1, 23.2 de la cavité 23 et les faces latérales 20.1, 20.2 de la 15 clavette 20. Dans ce premier exemple, les moyens 26 sont formés par des revêtements à faible coefficient de friction. L'introduction d'un degré de liberté axial entre l'arbre et la palette permet selon l'invention de 20 diminuer les jeux, et ainsi de réduire le débit de fuite de fluide hydraulique. Sur la figure 4, on peut voir une variante de réalisation d'un arbre et d'une palette selon la présente invention, dans laquelle les éléments 26 sont, 25 formés par deux billes disposées chacune entre une paroi 20.1, 20.2 de la clavette 2 et une paroi 23.1, 23.2 de la cavité 23 en regard. Selon ce mode de réalisation, une des billes transmet la force due à la pression de l'eau 30 dans une des chambres de la cavité 8, entre la palette 10 et la clavette 20. 2907520 17 Ce mode de réalisation s'applique, dans le cas où l'on souhaite transférer des charges relativement faibles, de l'ordre de 100 daN, avec un encombrement réduit. Par contre, dans le cas où la 5 charge est de l'ordre de 3000 daN, une bille de rayon de 100 mm est alors requise. Dans ce dernier cas, l'encombrement de l'arbre et de la palette devient donc important et réduit donc l'intérêt du vérin hydraulique formant une articulation de robot. 10 La liaison ponctuelle, telle que celle réalisée dans le premier mode de réalisation, peut également être obtenue en mettant en série une liaison plane de type patin à bille, formant deux axes de translation et un axe de rotation, et une liaison 15 rotule sur lit de billes formant deux axes de rotation. Sur les figures 5 et 6, on peut voir un troisième exemple de réalisation d'un vérin rotatif selon la présente invention, qui forme également l'exemple préféré de réalisation. Ce vérin offre 20 l'avantage d'être peu encombrant et donc d'être particulièrement adapté à l'utilisation dans l'actuation des bras motorisés et dans l'articulation de ces mêmes bras. Selon l'exemple de réalisation tel que 25 représenté sur les figures 5 et 6, des roulements à aiguilles ou patins à aiguilles 30, sont interposés entre chaque face latérale 20.1, 20.2 de la clavette 20 et chaque paroi latérale 23.1, 23.2 de la cavité 23 en regard. L'interposition de roulement à aiguilles permet 30 de réduire les frottements entre la palette et l'arbre selon l'axe X. 2907520 18 La palette est mobile selon l'axe X, par rapport à l'arbre 4. En effet ce degré de liberté axial permet d'effectuer le réglage des roulements 12 et 14 expliqué précédemment, indépendamment de la position de 5 la palette 10, qui peut s'auto-positionner dans la cavité 8 indépendamment de la position des roulements 12 et 14. Par ailleurs, ce degré de liberté axial de la palette par rapport à l'arbre permet d'isoler celle- 10 ci des efforts axiaux extérieurs et des déplacements parasites qui en résultent, du fait notamment de la fonction d'articulation formée par les vérins rotatifs. Les aiguilles sont disposées de manière à ce que leur axe soit perpendiculaire à l'axe X de 15 l'arbre et parallèles entre eux le long dudit axe X. Les patins à aiguilles 30 sont par exemple au nombre de deux, de part et d'autre de la clavette. A titre d'exemple, nous allons déterminer le nombre d'aiguilles nécessaire pour transmettre un 20 effort de 3000 daN. La pression de Hertz maximale Pmax est de 420 daN/mm' qui correspond à la limite élastique en pression de l'acier à roulement. Au delà, l'acier à roulement se déforme. 25 Sur la figure 7, on peut voir représentée l'évolution de la pression de Hertz maximale Pmax en fonction du rayon r des aiguilles de longueur 5,8 mm pour un effort de 3000 daN. Les aiguilles sont en acier inoxydable. 30 On constate que deux aguilles de rayon 5 mm de chaque côté de la clavette 20 suffiraient à 2907520 19 reprendre la charge de 3000 daN. En effet, avec une seule aiguille de rayon 5 mm, on atteint une pression de hertz maximale d'environ 600 daN/mm2. Donc, avec deux aiguilles, on abaisse la pression de Hertz 5 maximale à 300 daN/mm2. Pour des raisons d'encombrement, il est préférable de réduire le rayon des aiguilles et d'en augmenter le nombre. Sur la figure 8, on peut voir l'évolution 10 du nombre d'aiguilles N en fonction de leur rayon r pour un pression de Hertz maximale Pmax de 420 daN/mm2 et une effort de 3000 daN. Par exemple pour un rayon de 0,75 mm, au moins quatorze aiguilles de chaque côté de la clavette 15 sont nécessaires. Pour des raisons de disponibilité dans le commerce, il a été préféré des patins comportant chacun 16 aiguilles de rayons 0,75 mm et de longueur 5,8 mm tels que représentés sur la figure 9. 20 Dans le cas où l'effort à reprendre est supérieur, il est possible d'augmenter le nombre d'aiguilles en réduisant le pas entre les aguilles, sans augmenter l'encombrement des patins. Des chemins de roulement 28 sont prévus sur 25 les faces latérales 20.1, 20.2 de la clavette 20 et des chemins de roulement 29 sont prévus sur les parois 23.1, 23.2 de la cavité 23 renforcés. Pour la clavette 20, c'est le matériau de la clavette lui-même qui forme directement leschemins 30 de roulement 28. 2907520 20 Pour les chemins de roulement 29 de la palette 10, qui sont d'usinage plus complexe, il s'agit avantageusement de deux platines 32 rapportées formant à la fois les parois de la cavité 23 et les faces de la 5 palette destinées à recevoir l'effort exercé par le fluide hydraulique moteur. Ces platines sont avantageusement reprises au montage pour régler le jeu radial entre les aiguilles et les chemins de roulement. L'acier utilisé pour les chemins de 10 roulement 28, 29 est, par exemple de l'acier inox APx4 (Z6CND 16-05-01), Z10 CD 17, ASI (Z6CN 18-09), AISI 304 L (Z2CN 18-10), AISI (Z6CND 17-11) ou AISI 316 1 (Z2CN 17-12-02). Ces aciers inoxydables sont trempés 15 superficiellement à une profondeur d'au moins 0,3 mm, pour obtenir une dureté comprise entre 58 HRC et 65 HRC. Puis le chemin de roulement est rectifié après la trempe. L'état de surface présente préférentiellement une rugosité Ra inférieure à 0,2 pm. 20 Les patins à aiguilles sont avantageusement introduits au montage. Les platines 32 sont par exemple fixées par vissage sur une partie supérieure 34 de la palette 10 reliant les deux platines et sur l'élément tubulaire 25 22. La palette est pour des raisons de raideur et de résistance à la charge réalisée en acier inoxydable dans la majorité des cas. Cependant si le couple à fournir est faible, rien n'empêche sa 30 réalisation dans d'autres types de matériaux. 2907520 21 Il est également prévu entre l'arbre 4 et la palette 10, en particulier entre la paroi intérieure de l'élément tubulaire 22 de la palette 10 et l'arbre 4, un jeu suffisant, de l'ordre de 0.02 mm, permettant 5 de contenir les déplacements provoqués par les efforts extérieurs radiaux et les déplacements provoqués par le couple de déversement ainsi que les défauts géométriques. On entend par couple de déversement, le 10 couple statique transversal autour de l'axe Z appliqué par le membre articulé sur le vérin, lorsque celui-ci porte une charge. Un jeu peut également être prévu entre la cavité 8 et la palette 10, de l'ordre de 0.01 mm pour 15 contenir les imprécisions d'usinage. On peut également envisager des patins à billes, cependant leur encombrement est plus important. Par exemple, pour remplir les mêmes conditions que précédemment, i.e. pour une pression de 20 Hertz maximale Pmax inférieure à 420 daN/mm2 et une charge à reprendre de 3000 daN, il faut 950 billes de rayon 1 mm ou 38 billes de rayon 5 mm. Dans le cas spécifique où l'eau est utilisée comme fluide moteur, notamment de l'eau 25 déminéralisée, on utilise des matériaux inoxydables afin de pallier aux problèmes de corrosion. En ce qui concerne les faibles propriétés de lubrification de l'eau, on améliore les états de surface des pièces en mouvement relatif et on choisit 30 des couples de matériaux appropriées comme acier-polymère, acier-céramique ou acier-aluminium anodisé. 2907520 22 La palette est, par exemple réalisée en acier inoxydable, et le carter, notamment les parois de la cavité 8 en regard des bords de la palette, en céramique, polymère ou aluminium anodisé. L'aluminium 5 anodisé présente de très bonnes propriétés de dureté et de résistance à l'oxydation du fait de l'eau. Grâce à la présente invention, un jeu de l'ordre de 5 pm permettant d'obtenir l'étanchéité entre les pièces est réalisable par un usinage 10 traditionnel. Le vérin selon la présente invention est particulièrement avantageux dans les robots articulés entre deux éléments d'un membre articulé. Comme cela est schématisé sur la figure 10, 15 le vérin selon la présente invention est monté à une extrémité I.1 d'un élément I. Un deuxième élément II est monté sur le premier élément I de manière articulé par une première extrémité II.1. Par exemple, la première extrémité II.1 du 20 deuxième élément II comporte une chape 36 montée de manière fixe sur l'arbre 4 au niveau de ses extrémités longitudinales 4.2, 4.3 l'arbre 4 formant alors l'axe de rotation du deuxième élément II par rapport au premier élément I et la pièce transmettant la force 25 d'entraînement étant fixée à l'extrémité I.1 du premier élément I. Ainsi, en envoyant de l'eau sous pression dans l'une des chambres du vérin, la palette entraîne l'arbre 4 en rotation autour de l'axe X, provoquant le 30 déplacement de l'élément II par rapport à l'élément I autour de l'axe X. Suivant la chambre dans laquelle 2907520 23 l'eau sous pression est injectée, l'élément II pivote dans une direction horaire ou anti-horaire autour de l'axe X. La palette ayant une autre forme, par 5 exemple une forme rectangulaire montée à coulissement sur la clavette sans entourer l'arbre ne sort pas du cadre de la présente invention. Grâce à la présente invention, nous avons bien réalisé un vérin rotatif apte à fonctionner avec 10 de l'eau et présentant un taux de fuite acceptable, dont les risques d'usure par frottement entre la palette et le carter sont réduits, ce vérin pouvant également former en plus d'un actionneur pour bras manipulateur ou membre porteur une articulation entre 15 les éléments de ce bras ou ce membre. Un vérin hydraulique conforme à l'invention est apte à fonctionner avec un fluide hydraulique aqueux, et notamment de l'eau. Mais l'invention peut également être mise en oeuvre avec un vérin conforme à 20 l'invention et fonctionnant avec tout type de fluide couramment employé dans l'industrie hydraulique et notamment de l'huile hydraulique. L'invention permet de réaliser un vérin hydraulique rotatif à palettes formant également un 25 palier articulaire pour un bras robotisé, ou plus généralement un membre articulé. Grâce à cette configuration de l'invention, la reprise des efforts de structure n'a plus d'influence sur la palette ce qui est un avantage par rapport aux systèmes antérieurs. 30 Un vérin conforme à l'invention convient également à l'utilisation avec d'autres fluides 2907520 24 hydrauliques tels que de l'essence ou du kérosène sous réserve d'adapter les matériaux des joints. L'avantage du vérin de l'invention serait dans ce cas d'utiliser la réserve de fluide souvent présente sur place dans le 5 cas d'un bras manipulateur monté sur des engins mobiles et ne point multiplier les réservoirs (un pour l'huile un pour l'essence dans le cas général). REVENDICATIONS 1. Vérin hydraulique à palette comportant un carter (2), un arbre (4) d'axe longitudinal (X) monté en rotation dans le carter (2), et une palette (10) montée en rotation dans une cavité (8) ménagée dans le carter (2), autour de l'axe longitudinal de l'arbre (X) et une butée (16) solidaire du carter (2), la butée (16) et la palette (10) divisant la cavité (8) en deux chambres isolées l'une de l'autre de manière étanche, la palette (10) étant apte à entraîner l'arbre (4) en rotation autour de son axe (X), dans lequel la palette (10) est au moins montée libre en translation selon l'axe longitudinal (X) de l'arbre (4), par rapport à l'arbre (4). 2. Vérin hydraulique à palette selon la revendication 1, comportant des moyens (26) interposés entre la palette (10) et l'arbre (4) pour réduire les frottements, notamment selon la direction longitudinale. 3. Vérin hydraulique à palette selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'arbre (4) comporte une clavette (20) formant une saillie radiale, la clavette (20) étant alignée avec l'axe longitudinal (X) de l'arbre (4), et dans lequel la palette (10) comporte un élément tubulaire (22) entourant l'arbre (4) et coaxial à celui-ci et une pièce de forme rectangulaire alignée avec l'axe (X) de l'arbre (4), destinée à recevoir la pression hydraulique exercée par le fluide 2907520 26 hydraulique moteur dans l'une des chambres, le profil intérieur de la palette (10) correspondant au profil extérieur de l'arbre (4) pour permettre un montage par coulissement de la palette (10) autour de l'arbre (4). 5 4. Vérin hydraulique à palette selon la revendication 3 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel les moyens (26) pour réduire les frottements comportent au moins un premier et un 10 deuxième patin à aiguilles interposés respectivement entre des paires de chemins de roulement (28, 29) formés respectivement par une paroi latérale (20.1, 20.2) de la clavette et une surface latérale intérieure (23.1, 23.2) de la palette (10) en regard. 15 5. Vérin hydraulique à palette selon la revendication 4, dans lequel les patins à aiguilles comportent seize rouleaux de longueur 5,8 mm, de rayon 1,5 mm aptes à transmettre une charge de 3000 daN. 20 6. Vérin hydraulique à palette selon la revendication 3, dans lequel les moyens (26) pour réduire les frottements comportent au moins une première et une deuxième bille, avantageusement un 25 premier et un deuxième patin à billes, interposés respectivement entre des paires de chemins de roulement formés respectivement par une paroi latérale de la clavette et une surface latérale intérieure de la palette en regard. 30 2907520 27 7. Vérin hydraulique à palette selon la revendication 4, 5 ou 6, dans lequel les chemins des roulement (29) de la palette (10) sont rapportés et forment les parois latérales de la palette (10) sur 5 lesquelles le fluide sous pression est destiné à s'exercer. 8. Vérin hydraulique à palette, selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 10 la palette (10) est en acier inoxydable et les parois de la cavité sont en polymère, ou en céramique ou en aluminium anodisé. 9. Vérin hydraulique à palette, selon l'une 15 quelconque des revendications précédentes, dans lequel sont prévus un jeu de l'ordre de 0.01 mm entre la palette (10) et le carter (2) et un jeu de l'ordre de 0.02 mm entre la palette et l'arbre. 20 10. Robot comportant au moins un membre articulé formé par deux éléments (I, II) articulés l'un par rapport à l'autre, et un vérin hydraulique à palette selon l'une quelconque des revendications précédentes, le vérin formant un moyen d'entraînement 25 en rotation de l'un des éléments (I, II) par rapport à l'autre (II, I) autour de l'axe (X) de l'arbre (4) et formant également une articulation entre les deux éléments autour de l'axe (X) de l'arbre (4).