Brevet FR3135768A1 — publié le 20231124

L’invention concerne un vérin à câbles comportant un corps dans lequel une vis (2) est montée à rotation autour d’un axe longitudinal (X1) en étant sélectivement entraînée par un moteur (3), un écrou (4) coopérant avec la vis pour se déplacer dans le corps sous l’effet de la rotation de la vis, le vérin comportant une paire de poulies amont (11a,11b) et une paire de poulies aval (12a,12b) disposées de part et d’autre de l’écrou, de sorte que dans au moins l’une des paires, les poulies sont solidarisées en rotation, et deux câbles (10a,10b) coopérant chacun avec l’une des poulies amont et l’une des poulies aval de façon à définir pour chaque câble des brins parallèles à l’axe de rotation de la vis qui sont attelés à l’écrou. FIGURE DE L’ABREGE : [Fig. 4] Vérin à câbles à boucles asymétriques L’invention concerne les vérins à câbles. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION On connaît par exemple du document FR-A-3070062 un vérin à deux câbles de longueurs identiques. Comme illustré à la qui est une vue en perspective schématique d’un vérin à câble selon l’art antérieur, ce dernier comporte un corps 1 dans lequel une vis 2 est montée à rotation autour d’un axe longitudinal de rotation X1, en étant sélectivement entraînée par un moteur 3. Un écrou 4 coopère avec la vis 2 pour se déplacer dans le corps 1 sous l’effet de la rotation de la vis. Le vérin comporte deux câbles 10a, 10b formant des boucles entre des poulies amont 11a, 11b et aval 12a,12b respectives, de façon à définir pour chaque câble des brins parallèles à l’axe de rotation X1 qui sont attelés à l’écrou 4 sur des points d’attelage respectifs diamétralement opposés. Les poulies amont 11a, 11b et aval 12a, 12b de chaque câble 10a,10b sont montées à rotation selon des axes de rotation respectifs Z1, Z2 parallèles entre eux et tous deux perpendiculaires à l’axe longitudinal de rotation X1. Pour la synchronisation des câbles 10a, 10b, au moins l’une des paires de poulies (ici les poulies amont 11a, 11b) comporte un arbre de synchronisation 13 pour solidariser les poulies en rotation. Les câbles 10a et 10b sont empêchés de glisser sur au moins l’une des poulies solidarisées en rotation, qui peut ainsi transmettre le mouvement et le couple à un segment ou accessoire. L’empêchement du glissement du câble sur la poulie peut être obtenu par exemple par ancrage du câble sur la poulie, ou encore au moyen d’un tour mort autour de celle-ci. Ces poulies seront dites proximales dans la mesure où elles sont articulées à proximité de l’écrou 4, ici en l’occurrence directement sur le corps 1. En variante illustrée à la , les câbles 10a, 10b ne sont pas directement attelés à l’écrou 4 mais indirectement par l’intermédiaire d’anneaux de couplage 14,15 disposés autour de la vis 2 de part et d’autre de l’écrou 4 auxquels les câbles 10a,10b sont attelés, les anneaux de couplage étant chacun attelés à l’écrou par deux tirants respectifs 16, 17. Comme cela est visible à la , les tirants 17 attelant l’anneau 15 à l’écrou 4 sont agencés de façon diamétralement opposée. Sur chaque anneau de couplage 14, 15 les points d’attelage des tirants et les points d’attelage des câbles sont ici disposés à 90 degrés l’un de l’autre (cette disposition n’est cependant pas nécessaire, et une autre disposition angulaire est possible). Ainsi, les anneaux de couplage 14, 15 se comportent comme des cardans adaptés à absorber des désalignements des câbles 10a, 10b, ou des mouvements non axiaux de l’écrou 4 lors de son déplacement axial. Lorsque, comme illustré, la distance entre les poulies amont 11a ,11b et aval 12a, 12b d’un même câble 10a, 10b est suffisamment petite pour assurer une rigidité en flexion importante des brins des câbles 10a, 10b s’étendant entre les poulies et l’écrou 4, il est possible d’éviter l’utilisation d’un organe spécifique d’anti-rotation de l’écrou 4, la rigidité en flexion des brins des câbles 10a, 10b limitant la rotation de l’écrou 4 et remplissant la fonction d’anti-rotation. Cette disposition simplifie considérablement la conception de ce type de vérins. Ainsi, avec ou sans utilisation d’anneaux de couplage, l’utilisation de deux câbles permet une simplification considérable du guidage de l’écrou 4. Ces vérins à câbles sont utilisés pour déplacer une charge attelée à l’un ou aux deux câbles, ou pour faire tourner un accessoire solidarisé à l’une des poulies. En particulier, ces vérins sont typiquement utilisés pour actionner des phalanges de doigts d’une main robotisée. La question s’est alors posée d’utiliser l’un de ces vérins pour faire tourner un accessoire monté à rotation autour d’un axe distant du vérin. Il serait évidemment possible d’éloigner l’une des poulies aval pour la faire tourner autour de l’axe distant en allongeant le câble correspondant, la poulie aval ainsi éloignée faisant office de poulie distante solidaire de l’accessoire. Cependant, cet éloignement ferait s’effondrer la rigidité en flexion du câble ainsi allongé, compromettant ainsi l’anti-rotation de l’écrou du vérin au moyen des seuls câbles, et obligeant à la réintégration d’un organe d’anti-rotation spécifique. OBJET DE L’INVENTION L’invention vise à proposer une disposition permettant l’utilisation d’un tel vérin pour provoquer la rotation d’accessoires dont l’axe de rotation est distant du vérin, tout en préservant l’anti-rotation de l’écrou du vérin assuré par les câbles. En vue de la réalisation de ce but, on propose un vérin comportant un corps dans lequel une vis est montée à rotation autour d’un axe longitudinal en étant sélectivement entraînée par un moteur, un écrou coopérant avec la vis pour se déplacer dans le corps sous l’effet de la rotation de la vis, le vérin comportant une paire de poulies aval et une paire de poulies amont disposées de part et d’autre de l’écrou, de sorte que dans au moins l’une des paires, les poulies sont solidaires en rotation, et deux câbles coopérant chacun avec l’une des poulies amont et l’une des poulies aval de façon à définir pour chaque câble des brins parallèles à l’axe de rotation de la vis qui sont attelés à l’écrou. Selon l’invention, l’un des câbles forme une boucle entre sa poulie amont et sa poulie aval, tandis que l’autre des câbles est prolongé au-delà de sa poulie aval pour coopérer avec une poulie distante montée à rotation selon un axe de rotation distant distinct de l’axe de rotation de la poulie aval, la poulie distante formant renvoi pour renvoyer le câble prolongé vers la poulie amont, le câble ainsi prolongé étant empêché de glisser sur celle de la poulie amont ou aval associée qui est solidarisée en rotation. L’empêchement du glissement du câble prolongé sur la poulie solidarisée en rotation peut être obtenu par exemple par ancrage du câble sur la poulie, ou encore au moyen d’un tour mort autour de celle-ci. Par tour mort autour d’une poulie, on entend que le câble est enroulé autour de ladite poulie selon un secteur angulaire suffisant (typiquement au moins trois quart de tour) pour empêcher tout glissement du câble sur ladite poulie. En particulier, si le câble prolongé est empêché de glisser sur sa poulie aval, le câble prolongé permet d’entraîner en rotation la poulie distante tout en préservant la rigidité en flexion de la portion de câble prolongé qui s’étend entre l’écrou et la poulie aval, préservant la fonction d’antirotation de l’écrou assurée par les deux câbles. Le brin du câble prolongé s’étendant entre la poulie distante et la poulie amont peut atteindre directement la poulie amont, ou encore être guidé par une poulie auxiliaire, en faisant le cas échéant un tour mort autour de celle-ci. Dans ce cas, la poulie auxiliaire peut être montée à rotation autour du même axe de rotation que la poulie aval. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l’invention. Il sera fait référence aux figures des dessins annexés, parmi lesquelles : la , déjà mentionnée, est une vue en perspective schématique d’un vérin à câbles selon l’art antérieur, le corps du vérin étant simplement esquissé pour en faire apparaître l’intérieur ; la , déjà mentionnée, est une vue en perspective schématique partielle d’une variante d’un vérin à câbles de la , selon l’art antérieur ; la , déjà mentionnée, est une vue en perspective schématique d’un des anneaux de couplage équipant le vérin à câble de la ; la est une vue en perspective schématique d’un vérin à câbles selon un premier mode particulier de réalisation de l’invention, le corps de vérin ayant été omis pour plus de clarté ; la est une vue en perspective schématique d’un vérin à câbles selon une première variante de réalisation du vérin de la ; la est une vue en perspective schématique d’un vérin à câbles selon une deuxième variante de réalisation du vérin de la ; la est une vue en perspective schématique d’un vérin à câbles selon une troisième variante de réalisation du vérin de la ; la est une vue en perspective schématique d’un vérin à câbles selon un deuxième mode particulier de réalisation de l’invention, le corps de vérin ayant été omis pour plus de clarté ; la est une vue en perspective schématique d’un vérin à câbles selon une première variante de réalisation du vérin de la ; la est une vue en perspective schématique d’un vérin à câbles selon une deuxième variante de réalisation du vérin de la ; la est une vue en perspective schématique d’un vérin à câbles selon un troisième mode particulier de réalisation de l’invention, le corps de vérin ayant été omis pour plus de clarté ; la est une vue en perspective schématique d’un doigt robotisé à deux phalanges utilisant deux vérins à câbles, dont un vérin à câbles selon l’invention. Vérin à câbles comportant un corps dans lequel une vis (2) est montée à rotation autour d’un axe longitudinal (X1) en étant sélectivement entraînée par un moteur (3), un écrou (4) coopérant avec la vis pour se déplacer dans le corps sous l’effet de la rotation de la vis, le vérin comportant une une paire de poulies amont (11a,11b) et une paire de poulies aval (12a,12b) disposées de part et d’autre de l’écrou, de sorte que dans au moins l’une des paires, les poulies sont solidarisées en rotation, et deux câbles (10a,10b) coopérant chacun avec l’une des poulies amont et l’une des poulies aval de façon à définir pour chaque câble des brins parallèles à l’axe de rotation de la vis qui sont attelés à l’écrou, caractérisé en ce que l’un des câbles (10a) forme une boucle entre sa poulie amont (11a) et sa poulie aval (12a), tandis que l’autre des câbles (10b) est prolongé au-delà de sa poulie aval (12b) pour coopérer avec une poulie distante (19;25) montée à rotation selon un axe de rotation distant distinct de l’axe de rotation de la poulie aval, la poulie distante formant renvoi pour renvoyer le câble prolongé vers la poulie amont, le câble prolongé (10b) étant empêché de glisser sur au moins celle de sa poulie amont ou aval solidarisée en rotation. Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel le câble prolongé (10b) est empêché de glisser en faisant au moins un tour mort autour de celle de sa poulie amont ou aval solidarisée en rotation. Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel les câbles (10a, 10b) sont attelés à l’écrou (4) par l’intermédiaire d’anneaux de couplage (14, 15) eux-mêmes attelés à l’écrou par des tirants (16, 17). Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel les poulies amont (11a, 11b) sont solidarisées en rotation au moyen d’un arbre de synchronisation (13). Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel les poulies aval (12a, 12b) sont solidarisées en rotation au moyen d’un arbre de synchronisation (13). Vérin selon la revendication 1, dans lequel au moins un des câbles (10a, 10b) est équipé d’un ridoir (21). Vérin selon la revendication 1, équipé d’un moins un tendeur (20 ; 20a, 20b) pour tirer sur l’une des poulies amont ou aval de l’un des câbles. Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel la poulie distante (19) est montée à rotation selon un axe de rotation (Z3) parallèle aux axes de rotation (Z1, Z2) des poulies amont et aval. Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel la poulie distante (25) est montée à rotation selon un axe de rotation (X2) parallèle à un axe de rotation (X1) de la vis. Vérin à câbles selon la revendication 9, dans lequel deux poulies de renvoi (26b, 27b ; 28b, 29b) renvoient le câble prolongé (10b) pour l’engager sur la poulie distante (25). Vérin à câbles selon la revendication 1, dans lequel le brin du câble prolongé (10b) revenant de la poulie distante (25, 19) vers sa poulie amont (11a) est guidé par une poulie auxiliaire (12c) montée folle. Vérin à câbles selon la revendication 11, dans lequel le câble prolongé (10b) fait un tour mort autour de la poulie auxiliaire (12c). Vérin à câbles selon la revendication 11, dans lequel la poulie auxiliaire (12c) est montée folle à rotation selon le même axe de rotation que la poulie aval (12b) du câble prolongé (10b).