Brevet FR3002607A1 — publié le 20140829

L'invention concerne un vérin à câble comportant un ensemble vis/écrou dont l'écrou est mobile en translation et attelé à une paire de câbles. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On connaît des vérins à câble, comportant un en- semble vis/écrou dont la vis est entraînée en rotation par un moteur électrique, et dont l'écrou est mobile en translation. L'élément mobile est attelé à un ou des câbles pour exercer une traction sur ceux-ci. On connaît du document FR2809464 un tel vérin à câble, dans lequel l'élément en translation est la vis, alors que l'écrou est mobile en rotation sous l'action d'un moteur. Le câble passe dans un perçage de la vis et est attelé au moyen d'une attache tolérante aux désali- gnements du câble. Dans certaines applications, notamment dans des applications robotiques, l'encombrement du vérin est très critique, et il importe de faire en sorte que cet encombrement soit le plus petit possible. Il est connu des vérins à câbles comportant une vis montée à rotation et entraînée par un moteur électrique, un écrou coopérant avec la vis et associé à des moyens d'anti-rotation de sorte qu'une rotation de la vis sous l'action du moteur provoque un déplacement axial de l'écrou, et deux câbles parallèles attelés à l'écrou de part de d'autre de celui-ci. Ce dispositif permet, pour une même course, de diminuer l'encombrement du vérin à câbles. En effet, dans les vérins à câbles connus dans le ou les câbles sont at- telés à la vis qui se déplace, il convient de prévoir un dépassement de la vis de part et d'autre du vérin. Ainsi, l'encombrement général serait au moins de 2C+L, où C est la course du vérin, et L l'encombrement de l'écrou. Dans le vérin de l'invention, cet encombrement minimal n'est plus que de C+L. OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet de proposer un vérin à câble du type précité, tolérant aux divers déplacements et déformations susceptibles d'interférer sur son fonc- tionnement. RESUME DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention un vérin à câbles comportant une vis montée à rotation et entraînée par un moteur électrique, un écrou coopérant avec la vis et associé à des moyens d'anti-rotation de sorte qu'une rotation de la vis sous l'action du moteur provoque un déplacement axial de l'écrou, et deux câbles parallèles attelés à l'écrou de part de d'autre de celui-ci dans lequel, selon l'inven- tion, les câbles sont reliés à un organe d'ancrage qui est interposé entre les câbles et l'écrou, l'organe d'ancrage étant attelé à l'écrou de façon à permettre un mouvement relatif entre l'écrou et l'organe d'ancrage. Ainsi, les éventuels désalignements des câbles sont ab- sorbés par un mouvement de l'organe d'ancrage, sans contraindre l'écrou. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de divers modes de réalisation de l'invention, en référence aux figures des dessins annexés, parmi lesquelles : - La figure 1 est une vue en perspective partielle d'un vérin à câbles selon un mode particulier de réalisation de l'invention ; - les figures 2A et 2B sont des schémas de fonctionnement du vérin à câbles de la figure 1, l'écrou étant présenté dans les deux positions axiales extrêmes ; - la figure 3 est une vue partielle en perspective d'un vérin selon un mode particulier de réalisation dont l'écrou est équipé d'un organe d'ancrage pivotant ; - les figures 4A et 4B sont des vues de côté se- lon deux orientations perpendiculaires illustrant un vé- rin à organe d'ancrage selon un autre mode particulier de réalisation, illustrant deux situations de désalignement des câbles ; - les figures 5A et 5B sont des vues de côté se- lon deux orientations perpendiculaires illustrant un vé- rin à organe d'ancrage selon un autre mode particulier de réalisation, illustrant deux situations de désalignement des câbles. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, le vérin à câbles de l'invention comprend un châssis 1 sur lequel une vis 2 est montée tournante selon un axe X en étant entraînée en rotation, ici par un moteur électrique 3. Un écrou 4 coopère avec la vis 2 et est associé à un dispositif d'anti- rotation 5 comportant deux bras 6 qui s'étendent de part et d'autre de l'écrou 4 pour porter des galets 7 (un seul est ici visible) qui sont montés tournants selon un axe Y normal à l'axe X. Les galets 7 sont engagés dans des lumières longitudinales 8 qui sont ménagées dans le châssis et qui s'étendent parallèlement à l'axe X. L'axe Y passe sensiblement au centre de l'écrou 4. Ainsi, l'écrou se déplace axialement sous l'effet de la rotation de la vis, sans tourner autour de l'axe X. Cependant, des déviations angulaires sont permises autour de l'axe Y, mais égale- ment autour d'un axe Z normal aux axes X et Y. L'écrou 4 comporte des moyens d'attelage 9 de deux câbles 10 s'étendant de part et d'autre de l'écrou 4 parallèlement à l'axe X. Ici, les moyens d'attelage comportent deux chapes doubles (une seule est visible ici) qui s'étendent de part et d'autre de l'écrou 4. Comme cela est illustré aux figures 2A et 2B, les câbles 10 sont chacun enroulés autour d'une poulie 11, les deux poulies 11 étant solidaires d'un même arbre 12 monté tournant en rotation selon un axe parallèle à l'axe Z. L'arbre 12 est ainsi entraîné en rotation dès qu'une traction est exercée sur les câbles par déplacement de l'écrou 4. De façon connue en soi, les câbles 10 sont maintenus tendus par exemple en disposant les câbles en boucle entre deux poulies (comme dans le document FR2809464), ou, si seule une action unidirectionnelle est requise, au moyen d'un ressort de tension. Diverses causes peuvent introduire des perturba- tions provoquant une dissymétrie dans la traction des deux câbles 10. En particulier, l'arbre 12 peut ne pas tourner autour d'un axe parfaitement parallèle à l'axe Z, et peut subir des décalages axiaux ou transversaux. De même, on sait que si l'on utilise une vis à billes ou à rouleaux, l'écrou est susceptible d'osciller autour d'un axe transversal inclus ou non dans le plan défini par la paire de câbles (en particulier, si le vérin est équipé d'un dispositif d'anti-rotation comme celui présenté à la figure 1, l'écrou oscillera autour de l'axe Y), ce qui va naturellement induire des dissymétries dans la traction des câbles 10. Pour absorber ces perturbations, et conformément à l'invention, on équipe l'écrou 4 d'un organe d'ancrage sur lequel les câbles sont directement attelés, l'organe d'ancrage étant solidaire de l'écrou tout en étant mobile par rapport à celui-ci pour absorber ces perturbations et assurer une traction homogène des deux câbles. Selon un mode particulier de réalisation illustré à la figure 3, l'organe d'ancrage comporte ici un cadre 20 monté pour pivoter sur l'écrou 4 selon l'axe Y. Le cadre 20 comporte des pivots 21 montés pivotants sur le ca- dre autour de l'axe Z (quand le cadre est droit comme présenté ici). Les câbles 10 sont directement attelés aux pivots 21. Ainsi, l'écrou est libre d'osciller autour de l'axe Y sans pour autant provoquer un déséquilibre dans la traction des câbles 10. En variante, on pourra atteler les câbles direc- tement sur le cadre 20, la souplesse naturelle des câbles absorbant toute rotation autour de l'axe Z. Selon un autre mode particulier de réalisation illustré aux figures 4A et 4B, l'écrou est toujours asso- cié à un cadre 30 auquel les câbles 10 sont attelés. Ce- pendant, le cadre 30 est non plus monté pivotant sur l'écrou 4, mais suspendu à celui-ci au moyen de deux bielles rigides 31 à extrémités rotulées. Les bielles 31 s'étendent de part et d'autre de l'écrou 4, les bielles étant de préférence attelées à ce dernier en des points d'accrochage symétriques par rapport à l'axe X (qui sont sur l'axe Y sur la figure 4a). Les câbles 10 sont directement attelés au cadre 30 en deux points symétriques (selon l'axe Z sur la figure 4B). On voit sur les deux figures comment un tel cadre 30 permet d'absorber un dé- calage selon l'axe Y de l'axe de rotation de l'arbre 12 (Figure 4A), et un décalage de ce même axe de rotation selon l'axe Z (Figure 4B). Un décalage angulaire dudit axe de rotation autour de l'axe X ou autour de l'axe Y serait de la même façon absorbé par la mobilité du cadre 31. Selon encore un autre mode de réalisation illustré aux figures 5A et 5B, le cadre 40 est maintenant suspendu à l'écrou au moyen de deux portions de câbles 41 naturellement flexibles. L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais englobe toute variante entrant dans le cadre de l'invention défini par les revendications. En particulier, bien que l'organe d'ancrage prenne ici la forme d'un cadre, l'organe d'ancrage pourra prendre toute forme du moment qu'il soit solidarisé à l'écrou tout en étant mobile par rapport à celui-ci. Tout moyen d'attelage de l'organe d'ancrage à l'écrou pourra être envisagé. En outre, bien que dans les exemples illustrés, l'organe d'ancrage soit attelé à l'écrou par des moyens d'attelage reliés à l'organe d'ancrage en deux points définissant un premier axe transversal à l'axe de rotation de la vis, les câbles étant attelés à l'organe d'ancrage en un deuxième axe transversal perpendiculaire au premier axe transversal, les deux axes transversaux peuvent en pas être perpendiculaires entre eux, mais simplement obliques. Enfin, si les désalignements des câbles sont né- gligeables, on pourra se passer d'organe d'ancrage inter- médiaire et atteler les câbles directement à l'écrou. REVENDICATIONS1. Vérin à câbles comprenant : - un châssis (1) ; -une vis (2) montée à rotation sur le châssis et entraînée par un moteur électrique ; - un écrou (4) coopérant avec la vis et associé à des moyens d'anti-rotation de sorte qu'une rotation de la vis sous l'action du moteur provoque un déplacement axial de l'écrou ; - deux câbles (10) sensiblement parallèles attelés à l'écrou de part de d'autre de celui-ci ; caractérisé en ce que - les câbles sont reliés à un organe d'ancrage (20;30;40) qui est interposé entre l'écrou et les câbles, l'organe d'ancrage étant solidarisé à l'écrou tout en étant mobile par rapport à celui-ci. 2. Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel l'organe d'ancrage (20) est monté pivotant sur l'écrou (4) autour d'un axe transversal (Y) perpendicu- laire à un axe de rotation de la vis (X). 3. Vérin à câbles selon la revendication 2, dans lequel les câbles sont attelés à l'organe d'ancrage en étant attachés à des pivots (21) montés tournants sur l'organe d'ancrage selon un axe (Z) perpendiculaire à l'axe transversal (Y) et à l'axe de rotation de la vis (X). 4. Vérin à câbles selon la revendication 2, dans lequel les câbles (10) sont directement attelés à l'organe d'ancrage. 5. Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel l'organe d'ancrage (30) est suspendu à l'écrou au moyen de deux bielles (31) rigides parallèles attelés d'une part à l'écrou de part et d'autre de celui-ci, et d'autre part à l'organe d'ancrage. 6. Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel l'organe d'ancrage (40) est suspendu à l'écrou au moyen de deux portions de câbles (41) parallèles attelés d'une part à l'écrou de part et d'autre de celui-ci, et d'autre part à l'organe d'ancrage. 7. Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel l'organe d'ancrage est attelé à l'écrou par des moyens d'attelage qui sont reliés à l'organe d'ancrage en deux points d'attelage définissant un premier axe trans- versal (Y) perpendiculaire à un axe de rotation de la vis, tandis que les câbles sont attelés sur l'organe d'ancrage en deux points qui définissent un deuxième axe transversal (Z) perpendiculaire à un axe de rotation de la vis qui est perpendiculaire au premier axe transver- sal. 8. Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'anti-rotation comprennent deux galets (7) s'étendant de part et d'autre de l'écrou qui se déplacent dans des lumières longitudinales (8) du châssis.20