EP2261588B1 - Dispositif de pointage en gisement d'une tourelle - Google Patents

Dispositif de pointage en gisement d'une tourelle Download PDF

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EP2261588B1
EP2261588B1 EP20100290284 EP10290284A EP2261588B1 EP 2261588 B1 EP2261588 B1 EP 2261588B1 EP 20100290284 EP20100290284 EP 20100290284 EP 10290284 A EP10290284 A EP 10290284A EP 2261588 B1 EP2261588 B1 EP 2261588B1
Authority
EP
European Patent Office
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turret
bearing
ring
integral
support
Prior art date
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Active
Application number
EP20100290284
Other languages
German (de)
English (en)
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EP2261588A1 (fr
Inventor
Jean Carriere
Jean-Noël PATRY
Antoine Saunier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nexter Systems SA
Original Assignee
Nexter Systems SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Nexter Systems SA filed Critical Nexter Systems SA
Publication of EP2261588A1 publication Critical patent/EP2261588A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2261588B1 publication Critical patent/EP2261588B1/fr
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A27/00—Gun mountings permitting traversing or elevating movement, e.g. gun carriages
    • F41A27/06—Mechanical systems
    • F41A27/08—Bearings, e.g. trunnions; Brakes or blocking arrangements
    • F41A27/12—Brakes or locks for blocking traversing or elevating gear in a fixed position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A27/00—Gun mountings permitting traversing or elevating movement, e.g. gun carriages
    • F41A27/06—Mechanical systems
    • F41A27/22—Traversing gear

Definitions

  • the technical sector of the present invention is that of pointing devices in the bearing of a turret carrying a weapon system.
  • a turret is generally placed above a fixed or mobile chassis, and carries various equipment, such as a weapon.
  • the turret is connected to the frame by a circular bearing vertical axis.
  • This bearing bearing typically comprises a ring integral with the frame, a ring integral with the turret and rolling elements arranged between the two rings. These rolling elements may be balls or rollers.
  • this bearing necessarily has a certain clearance both axial and radial.
  • This game allows the turret to move relative to the chassis.
  • Such displacement produces a mechanical shock when firing a munition.
  • This mechanical shock generates a broad spectrum vibration.
  • the displacement is carried out according to a complex surface, toric in the case of balls, or conical in the case of rollers, and out of a plane parallel to the axis of the weapon.
  • This displacement can cause an error of pointing of the weapon all the more important that the game is important and that the firing of the ammunition creates a strong impulse with regard to the mass of the turret.
  • the patent FR-1241877 describes a pointing device bearing a turret carrying a weapon system. This turret pivots relative to the vehicle body with rolling balls interposed between the turret and a ring secured to the body. A pad / pad system is used to lock the turret in rotation. Nowhere in this document is it intended to reduce bearing sets. It is only implicitly that one could deduce the reduction of rolling games regardless of the location of the turret. The position of a specific area where the rolling play is thwarted is not described.
  • the present invention aims to solve this problem by providing a pointing device incorporating means for suppressing, or at least reducing in large proportions, the play (axial and radial) of the bearing bearing in a predetermined angular zone of the turret, which zone corresponds to that at the level of which is the weapon system. This has the effect of minimizing the movement of the weapon system during firing and thus improves the accuracy of the shot.
  • This backlash is equivalent to ensure a radial force in the opposite direction of a ring to the other between the two rings to establish a prestress on the rolling elements (balls or rollers).
  • the pressure means comprises an adjustable means allowing a permanent torsion of the torsion shaft relative to the support.
  • the pressure means comprises motorized means for controlling torsion of the torsion shaft relative to the support.
  • the motorized means may be connected to the torsion shaft by a gearbox. It may also include a brake or a locking means.
  • the motorized means may be associated with an angular measuring means that can measure the torsion angle of the torsion shaft.
  • the invention also relates to a turret comprising a such pointing device in the field.
  • the turret may include means for locally reducing the bearing play, single means disposed in the vicinity of the longitudinal axis of the turret.
  • the turret may comprise two means for locally reducing the bearing play, means disposed symmetrically with respect to the longitudinal axis of the turret.
  • a turret bearing bearing 23 disposed between the frame 1 and the turret 2 of a vehicle (not shown).
  • This bearing consists of an inner ring 11 secured to the chassis 1 of the vehicle and an outer ring 12 integral with the turret 2, rings between which rolling elements 16 are inserted. These rolling elements 16 may be balls or cylinders.
  • the two rings 11 and 12 are substantially parallel horizontal crowns.
  • the rolling elements 16 arranged between the two rings allow a vertical axis 20 of rotation of a ring 12 (secured to the turret) relative to the other ring 11 (secured to the frame).
  • the bearing bearing 23 thus allows the pivoting along a vertical axis of the turret 2 relative to the frame 1. This ensures the pointing in the bearing of a weapon (not shown) secured to the turret.
  • the two rings 11, 12 are of course of different diameter.
  • the rings 11 and / or 12 may consist of several elements (rings + spacers + screws).
  • a means 19 of play catching according to the invention to reduce the clearance between these two rings in a predetermined angular zone Z of the turret.
  • This means is fixed to the frame 2 by a connecting means 25 and is defined so as to be able to push on the inner ring 11 (arrow P).
  • FIG. 2 there is shown a partial view showing the structure of the means 19 and its integration between the two inner rings 11 and outer 12 in a high position, that is to say towards the aerial part of the turret.
  • This means 19 comprises a housing 14 integral with a support 3 rigidly fixed to the turret 2 and / or to the outer ring 12.
  • the housing 14 carries a pressure roller 6 which is arranged so as to remain in constant abutment against the inner ring 11, including when the outer ring 12 rotates relative to the inner ring about the axis of rotation 20 of the bearing bearing 23, without disturbing said rotation.
  • the roller 6 will have a cylindrical outer surface that can roll on the inner cylindrical surface of the ring 11.
  • the roller may be constituted by a pinion bearing an external toothing cooperating with a toothing integral with the inner ring 11.
  • the roller 6 is supported by a shaft 10 rotatably mounted in the housing 14 via a bearing or a bearing 8.
  • the shaft 10 can be rotated by a motor 17 and via a reducer 15 as will be explained below.
  • the pressure roller 6 is connected to the shaft 10 by means of a bearing 7 itself integral with an eccentric 5 integral with the shaft 10.
  • a bearing 7 is preferable to that of a bearing for the application of the device according to the invention.
  • the pressure roller 6, in constant support on the ring 11, can rotate about an axis 18, parallel to the vertical axis of rotation 20 of the bearing bearing, and parallel and offset with respect to the shaft 10.
  • the facing surfaces of the roller 6 and the track of the ring 11 can be smooth or meshed with each other.
  • the eccentric 5 and the axis 10 constitute a pressure means 4 that can push the roller 6 against the inner ring 11.
  • the direction of the pressure thus exerted by the pressure means 4 on the pressure roller 6 is such that the support exerted by the pressure roller 6 on the inner ring 11, is exerted to bring the two rings 11 and 12 together.
  • the pressure exerted on the inner ring 11 tends to bring it closer to the outer ring 12, tightening the two rings 11 and 12 towards each other and against the rolling elements 16.
  • This pressure eliminates any play that may be present between the outer ring 12 and the rolling elements 16 and between the rolling elements 16 and the inner ring 11 , at the right of the device.
  • the position of the pressure means 4 is advantageously adjustable.
  • the eccentric 5 can be rotated by the axis 10 under the action of the motor 17. The eccentric 5 then drives the pressure roller 6 towards or away from the inner ring 11.
  • the eccentricity value of the eccentric 5 for the angular pivoting position of the roller 6 chosen here).
  • the shaft 10 for adjusting the eccentric 5 by rotation will be a torsion shaft.
  • the rotation of the shaft 10, driving the eccentric 5 causes the contacting of the pressure roller 6 on the inner ring 11.
  • a continuation of this rotation beyond the support causes a torsion of the 10 about its axis and creates an increasing bearing force of the pressure roller 6 on the inner ring 11.
  • the pressure force is determined so as to be sufficient to cancel the internal clearance of the bearing bearing 23 in a desired portion Z of a circular arc of the bearing bearing, centered at the right of the means 19.
  • the figure 2 also illustrates an embodiment said active because a given torsion angle can be applied to the torsion shaft 10, controlled by the motor 17, to create an adjustable pressure stress at will.
  • the motor 17 is engaged on the shaft 10 (via the gearbox 15). By applying a rotation of the shaft 10 with the aid of this motor in combination with the pressure roller, it induces a torsion of this shaft.
  • This torsion motor 17 is mounted integral with the casing 14. It thus makes it possible to control a torsion angle at will of the shaft 10.
  • This embodiment makes it possible to exert the support of the pressure roller 6 (and the play catch of the bearing 16) only at certain moments, for example during the firing phases, and to deactivate this support afterwards.
  • a device that is more tolerant to manufacturing, integration and use dispersions is obtained. Indeed, the level of the pressure force can be controlled and adapted in real time.
  • the gearbox 15 which is an irreversible means makes it possible to lock the torsion shaft to the desired angular value, even when the motor 17 is deactivated.
  • the active pressure stress is not likely to hinder the rotation of the bearing bearing 23 since it is applied nominally only outside the rotation phases. It can therefore possibly be greater than that of a passive device always exerting a support effort.
  • FIG 3 another embodiment of the means 19 according to the invention is shown.
  • the assembly is called internal, that is to say that the means 19 according to the invention is mounted in the inner part of the turret or at the turret basket below the frame 1.
  • the same elements are identified by the same references.
  • This figure shows a different structure of the mounting of the shaft 10. The latter is guided at one end by the bearing 8 and secured at its other end torsion means 13.
  • This embodiment is said to be passive because a given and permanent torsion angle is applied to the shaft 10, in order to create a permanent pressure stress of the pressure roller 6 on the inner ring 11.
  • This means 13 is for example constituted of a piece, integral with the shaft of torsion 10 rotating about its axis, and rotatable relative to the housing 14 according to this same axis, in order to adjust and impose a torsion angle to the shaft 10, and can then be immobilized angularly relative to the housing 14 to maintain said torsion angle.
  • a wheel / worm gear interconnects a pinion 13 integral with the shaft 10 and a screw 24 secured to the casing 14.
  • the pressure is determined and activated during assembly during the integration of the turret 2.
  • the pressure is permanent in operation and it is removed only during the maintenance phases, for example during a removal. of the turret 2.
  • an active means 19 is generally less cumbersome than its passive counterpart, due to less dimensioning associated with less stress on the most important mechanical forces, the means being less often active and not being active during the phases. more restrictive (transport, rolling, observation ).
  • the torsion shaft 10 in order for the prestressing level to be maintained at a satisfactory level, the torsion shaft 10 must be sufficiently long in a passive system, since this shaft must be capable of deforming the whole extent of the geometrical defects of the assembly as well as than the inter-axis fluctuations of the two rings when the tank is in a slope and / or cant situation. Passive means according to the figure 3 is therefore more bulky in length.
  • the motor 17 may be a rotary axis motor aligned with the axis of the shaft 10 or a linear motor or cylinder acting on a connecting rod integral with the shaft 10 and transverse thereto.
  • the motor 17 can remain controlled during its activation phases or be relayed by a brake or a locking means acting on the torsion shaft 10 once the torsion angle / pressure achieved.
  • Such a brake or locking means may take up the forces between the support 3 and the torsion shaft 10 in order to relieve the motor 17.
  • an angular measuring means 9 is provided capable of measuring the torsion angle of the torsion shaft 10.
  • a pressure force sensor or torque of the shaft 10 can be used.
  • the motor can be driven or not. For example, it will be possible to power the motor for a well-defined period to obtain a "locked rotor" operating point.
  • the means 19 according to the invention advantageously allows to use a bearing bearing 23 of lower quality, having a greater radial and / or axial internal clearance level, and therefore less expensive.
  • the invention also makes it possible to reduce the occurrence of occurrence of high levels of torque in the presence of manufacturing imperfections of the bearing 23 or in the presence of mechanical deformations induced by the frame 1, for example during an evolution in all terrain, compared to the torque capacity of the engine of deposit.
  • the architecture “high” ( figure 2 ) or the “low” architecture ( figure 3 ) can be indifferently compatible with an active or passive embodiment.
  • the influence of the game on a possible disturbance of the shot is maximum at the front, relative to the weapon, at a zone Z situated in the vicinity of a longitudinal axis OX of the turret (projection in the plane of the bearing 23 of the firing axis of the weapon system).
  • the weapon rotates with the turret 2.
  • the means 19 is advantageously secured to the turret 2 and its position relative to the weapon is fixed.
  • a means 19 according to the invention eliminates the game angularly where it is located and a certain angular range 21 in the bearing which is centered around this position.
  • an assembly according to the invention with a single means 19 positioned on the bearing 23.
  • this means 19 is advantageously placed at the front of the turret 2, on the longitudinal axis OX of the turret 2, so below the weapon .
  • the axis OX corresponds to the projection in the plane of the bearing 23 of the axis of the weapon.
  • the clearance is removed over an angular range 21.
  • a mounting according to the invention is shown with two means 19.
  • the two means 19 are advantageously placed in front of the turret 2, symmetrically with respect to the longitudinal axis OX of the turret 2 (projection of the axis of the weapon).
  • the spacing between the two means 19 is reduced to the minimum in order to provide the function of eliminating the game.
  • the use of two means 19 in parallel is advantageous in that it allows the removal of the game on a larger scale. wide angular range 22 as beach 21 of the figure 4 .
  • Another advantage of the parallel arrangement is not to occupy a large volume under the weapon. This volume is most often allocated to the management of the movement in the weapon's site (motorization, toothed sector, shield and deflection of the weapon itself in site).
  • the spacing between the two means 19 is thus advantageously such that these means are both arranged at the outer limit of a volume allocated to the management of the movement in site and the deflection in the weapon's site.
  • the support 3 and the housing 14 may constitute a single piece.
  • the means for locally reducing the bearing play at the zone (Z) situated in the vicinity of a longitudinal axis OX must accompany the pivoting movement of the turret. He is therefore always supportive of the turret.
  • Figures 6 and 7 another embodiment of the invention in which the turret is secured to the inner ring 11 of the bearing 23.
  • the figure 6 shows schematically the implementation of the means 19 for locally reducing the clearance of the bearing 23 at the zone (Z) located in the vicinity of the longitudinal axis OX.
  • the means 19 must be secured to the turret and therefore to the inner ring 11 of the bearing to which it is fixed by means of connection 25. When this means 19 is thus fixed to the inner ring 11, it is no longer possible to bring the rings from each other as access to the outside of the ring external 12 fixed is impossible (there would be mechanical interference during the pointing in bearing).
  • the means 19 is fixed at a zone Z 'symmetrical to the zone Z with respect to the axis 20 and this means 19 is defined so that it moves apart the rings 11 and 12 from one of the other.
  • the means 19 will therefore be defined so as to be able to push on the outer ring 12 (arrow P ').
  • the figure 7 gives an example of embodiment of such means 19.
  • This means 19 is broadly similar to that described above with reference to the figure 2 . However, the mounting here is symmetrical with respect to the plane of the bearing 23.
  • the pressure roller 6 is again connected to the torsion shaft 10 via a bearing 7 itself integral with an eccentric 5 integral with the shaft 10. Thus the roller 6 can rotate freely relative to the tree 10.
  • the pressure roller 6 is in constant abutment on the internal profile of the outer ring 12.
  • This support is done here via a ring 26 which is integral with the frame 2.
  • the support can be assured through smooth surfaces or by teeth.
  • the roller 6 can rotate about an axis 18, parallel to the vertical axis of rotation 20 of the bearing bearing, and parallel and offset from the shaft 10.
  • the eccentric 5 and the axis 10 constitute a means pressure 4 can push the roller 6 against the outer ring 12, thereby increasing the internal game rolling in the zone Z 'which has the effect of reducing this game at the zone Z adjacent to the axis of fire of the weapon system.
  • the device represented in figure 7 is an active device in which the torsion of the shaft 10 is controlled by a motor 17. It is of course possible to realize such means of reducing play 19 in a passive form similar to that of the figure 3 .

Description

  • Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de pointage en gisement d'une tourelle portant un système d'arme.
  • Une tourelle est généralement disposée au-dessus d'un châssis, fixe ou mobile, et emporte des équipements divers, telle une arme. Afin de pouvoir faire varier le gisement de la tourelle relativement au châssis, la tourelle est reliée au châssis par un roulement circulaire d'axe vertical.
  • Ce roulement de gisement comprend typiquement une bague solidaire du châssis, une bague solidaire de la tourelle et des éléments roulants disposés entre les deux bagues. Ces éléments roulants peuvent être des billes ou des rouleaux.
  • Malgré un soin extrême apporté à une telle réalisation, ce roulement présente nécessairement un certain jeu tant axial que radial. Ce jeu autorise un déplacement de la tourelle relativement au châssis. Un tel déplacement produit un choc mécanique lors du tir d'une munition. Ce choc mécanique engendre une vibration de large spectre. Le déplacement s'effectue selon une surface complexe, torique dans le cas de billes, ou conique dans le cas de rouleaux, et hors d'un plan parallèle à l'axe de l'arme.
  • Ce déplacement, ce choc mécanique ou cette vibration, peuvent occasionner une erreur de pointage de l'arme d'autant plus importante que le jeu est important et que le tir de la munition crée une impulsion forte au regard de la masse de la tourelle.
  • Le brevet FR-1241877 décrit un dispositif de pointage en gisement d'une tourelle portant un système d'arme. Cette tourelle pivote par rapport à la caisse du véhicule à l'aide de billes de roulement intercalées entre la tourelle et un anneau solidaire de la caisse. Un système de garniture/patin permet de bloquer la tourelle en rotation. Nulle part dans ce document il n'est prévu de réduire les jeux de roulements. Ce n'est qu'implicitement que l'on pourrait déduire la réduction des jeux de roulement quelle que soit la location de la tourelle. La position d'une zone spécifique où le jeu de roulement est contrecarré n'est pas décrite.
  • La présente invention vise à résoudre ce problème en proposant un dispositif de pointage incorporant des moyens permettant de supprimer, ou du moins de réduire dans de grandes proportions, le jeu (axial et radial) du roulement de gisement dans une zone angulaire prédéterminée de la tourelle, zone qui correspond à celle au niveau de laquelle est disposé le système d'arme. Ceci a pour effet de minimiser les déplacements du système d'arme lors du tir et améliore ainsi la précision du tir.
  • Ce rattrapage de jeu est équivalent à assurer un effort radial de sens opposé d'une bague vers l'autre entre les deux bagues pour établir une précontrainte sur les éléments roulants (billes ou rouleaux).
  • L'invention a donc pour objet un dispositif de pointage en gisement d'une tourelle portant un système d'arme, dispositif comportant un roulement de gisement de tourelle formé de deux bagues et d'éléments roulants, dispositif comportant un moyen solidaire de la tourelle et permettant de réduire localement les jeux du roulement au niveau d'une zone (Z) située au voisinage d'un axe longitudinal OX de la tourelle correspondant à la projection dans le plan du roulement de l'axe du système d'arme porté par la tourelle, ledit moyen comprenant :
    • un support fixé à un carter et solidaire d'une première des deux bagues,
    • un galet presseur porté par ledit support de manière rotative autour d'un axe parallèle à l'axe du roulement de gisement afin de pouvoir rouler sur l'autre bague,
    • un moyen de pression (4) apte à pousser le galet presseur contre l'autre bague, de manière à rapprocher les deux bagues au niveau de la zone de réduction de jeux (Z), le moyen de pression comprenant un excentrique disposé entre le support et le galet presseur,
    caractérisé en ce que le moyen de pression comprend un arbre de torsion disposé dans le carter entre le support et l'excentrique.
  • Selon un mode de réalisation, le moyen de pression comprend un moyen réglable permettant une mise en torsion permanente de l'arbre de torsion relativement au support.
  • Selon un autre mode de réalisation, le moyen de pression comprend un moyen motorisé permettant de commander une mise en torsion de l'arbre de torsion relativement au support.
  • Le moyen motorisé pourra être relié à l'arbre de torsion par un réducteur. Il pourra aussi comprendre un frein ou un moyen de verrouillage. Le moyen motorisé pourra être associé à un moyen de mesure angulaire pouvant mesurer l'angle de torsion de l'arbre de torsion.
  • L'invention concerne encore une tourelle comportant un tel dispositif de pointage en gisement.
  • Dans le cas où la tourelle comporterait une bague du roulement qui est interne et solidaire d'un châssis, l'autre bague étant externe et solidaire de la tourelle, la tourelle pourra comporter un moyen permettant de réduire localement les jeux du roulement, moyen unique disposé au voisinage de l'axe longitudinal de la tourelle.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, et avec le même montage de roulement, la tourelle pourra comprendre deux moyens permettant de réduire localement les jeux du roulement, moyens disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal de la tourelle.
  • D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des figures sur lesquelles :
    • la figure 1 illustre en vue de côté un roulement de tourelle équipé du dispositif selon un mode d'implantation de l'invention,
    • la figure 2 illustre un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
    • la figure 3 illustre un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention,
    • la figure 4 illustre en vue de dessus une implantation de tourelle avec un dispositif selon l'invention, et
    • la figure 5 illustre en vue de dessus une implantation de tourelle avec deux dispositifs selon l'invention,
    • la figure 6 montre en vue de côté un roulement de tourelle équipé du dispositif selon un autre mode d'implantation de l'invention,
    • la figure 7 illustre un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention correspondant au mode d'implantation selon la figure 6,
    • la figure 8 montre en vue de côté un roulement de tourelle équipé du dispositif selon un autre mode d'implantation de l'invention.
  • Sur la figure 1, on a représenté schématiquement en coupe un roulement 23 de gisement de tourelle disposé entre le châssis 1 et la tourelle 2 d'un véhicule (non représenté). Ce roulement est constitué d'une bague interne 11 solidaire du châssis 1 du véhicule et d'une bague externe 12 solidaire de la tourelle 2, bagues entre lesquelles des éléments roulants 16 sont insérés. Ces éléments roulants 16 peuvent être des billes ou des cylindres. Les deux bagues 11 et 12 sont des couronnes horizontales sensiblement parallèles. Les éléments roulants 16 disposés entre les deux bagues permettent une rotation d'axe vertical 20 d'une bague 12 (solidaire de la tourelle) par rapport à l'autre bague 11 (solidaire du châssis). Le roulement de gisement 23 permet donc le pivotement suivant un axe vertical de la tourelle 2 par rapport au châssis 1. On assure ainsi le pointage en gisement d'une arme (non représentée) solidaire de la tourelle. Les deux bagues 11, 12 sont bien entendu de diamètre différent. Les bagues 11 et/ou 12 pourront être constituées de plusieurs éléments (bagues + intercalaires +vis ).
  • Entre les bagues 11 et 12, on a prévu un moyen 19 de rattrapage de jeu selon l'invention afin de réduire le jeu entre ces deux bagues dans une zone angulaire Z prédéterminée de la tourelle. Ce moyen est fixé au châssis 2 par un moyen de liaison 25 et il est défini de façon à pouvoir pousser sur la bague interne 11 (flèche P).
  • Sur la figure 2, on a représenté une vue partielle montrant la structure du moyen 19 et son intégration entre les deux bagues interne 11 et externe 12 dans une position haute, c'est-à-dire vers la partie aérienne de la tourelle.
  • Ce moyen 19 comprend un carter 14 solidaire d'un support 3 fixé rigidement à la tourelle 2 et/ou à la bague externe 12. Le carter 14 porte un galet presseur 6 qui est disposé de façon à rester en appui constant contre la bague interne 11, y compris lorsque la bague externe 12 se déplace en rotation relativement à la bague interne autour de l'axe de rotation 20 du roulement de gisement 23, sans perturbation de ladite rotation.
  • Ainsi le galet 6 comportera une surface externe cylindrique qui pourra rouler sur la surface cylindrique interne de la bague 11. Alternativement le galet pourra être constitué par un pignon portant une denture externe coopérant avec une denture solidaire de la bague interne 11. Ainsi la rotation de la tourelle ne se trouvera pas perturbée par l'appui du galet 6.
  • Le galet 6 est supporté par un arbre 10 monté rotatif dans le carter 14 par l'intermédiaire d'un palier ou d'un roulement 8. L'axe 10 peut être entraîné en rotation par un moteur 17 et par l'intermédiaire d'un réducteur 15 comme cela sera expliqué ci-après.
  • Le galet presseur 6 est lié à l'arbre 10 par l'intermédiaire d'un roulement 7 lui-même solidaire d'un excentrique 5 solidaire de l'arbre 10. Ainsi le galet 6 peut tourner librement par rapport à l'arbre 10. L'utilisation d'un roulement 7 est préférable à celle d'un palier pour l'application du dispositif selon l'invention.
  • Ainsi, le galet presseur 6, en appui constant sur la bague 11, peut tourner autour d'un axe 18, parallèle à l'axe vertical de rotation 20 du roulement de gisement, et parallèle et décalé par rapport à l'arbre 10. Les surfaces en regard du galet 6 et de la piste de la bague 11 peuvent être lisses ou encore engrenées l'une avec l'autre.
  • L'excentrique 5 et l'axe 10 constituent un moyen de pression 4 pouvant pousser le galet 6 contre la bague interne 11. Le sens de la pression ainsi exercée par le moyen de pression 4 sur le galet presseur 6 est tel que l'appui exercé par le galet presseur 6 sur la bague interne 11, s'exerce de manière à rapprocher les deux bagues 11 et 12. Ainsi, la pression exercée sur la bague interne 11 tend à la rapprocher de la bague externe 12, en serrant les deux bagues 11 et 12 l'une vers l'autre et contre les éléments roulants 16. Cette pression permet de supprimer un éventuel jeu pouvant être présent entre la bague externe 12 et les éléments roulants 16 et entre les éléments roulants 16 et la bague interne 11, au droit du dispositif.
  • Afin de pouvoir faire varier l'intensité de la pression du galet presseur 6 sur la bague interne 11 et ainsi la pression de serrage des bagues 11 et 12 l'une contre l'autre, la position du moyen de pression 4 est avantageusement réglable. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'excentrique 5 peut être entraîné en rotation par l'axe 10 sous l'action du moteur 17. L'excentrique 5 entraîne alors le galet presseur 6 en rapprochement ou en éloignement de la bague interne 11. Sur la figure 2, on voit que l'axe de l'arbre 10 et l'axe 18 de rotation du galet presseur 6 sont décalés de la valeur d'excentricité de l'excentrique 5 (pour la position de pivotement angulaire du galet 6 choisie ici).
  • Afin de maintenir un certain effort de pression entre le galet presseur 6 et la bague interne 11, et aussi de permettre une certaine tolérance du galet presseur 6 en présence d'une éventuelle variation de distance entre le galet presseur 6 et la bague interne 11, un moyen élastique (non représenté) est avantageusement inclus dans le moyen de pression 4, entre le support 3, rigide, et le galet presseur 6. Ainsi, selon un mode de réalisation avantageux, l'arbre 10 permettant le réglage de l'excentrique 5 par rotation sera un arbre de torsion. Comme indiqué précédemment, la rotation de l'arbre 10, entraînant l'excentrique 5, provoque la mise en contact du galet presseur 6 sur la bague interne 11. Une poursuite de cette rotation au-delà de l'appui provoque une torsion de l'arbre 10 autour de son axe et crée une force d'appui croissante du galet presseur 6 sur la bague interne 11.
  • Il est ainsi possible, en considérant que la distance entre le galet presseur 6 et la bague interne 11 reste constante, de déterminer et d'obtenir une force ayant une intensité donnée en imposant un angle de torsion à l'arbre 10. Le niveau de l'effort de pression est déterminé afin d'être suffisant pour annuler le jeu interne du roulement de gisement 23 dans une portion Z souhaitée d'arc de cercle du roulement de gisement, centrée au droit du moyen 19.
  • La figure 2 illustre également un mode de réalisation dit actif car un angle de torsion donné peut être appliqué à l'arbre de torsion 10, de manière commandée par le moteur 17, afin de créer une contrainte de pression réglable à volonté. A cette fin, on prévoit que le moteur 17 est en prise sur l'arbre 10 (via le réducteur 15). En appliquant une rotation de l'arbre 10 à l'aide de ce moteur en combinaison avec le galet presseur, on induit une mise en torsion de cet arbre. Ce moteur 17 de mise en torsion est monté solidaire du carter 14. Il permet de commander ainsi un angle de torsion à volonté de l'arbre 10.
  • Cette réalisation permet de n'exercer l'appui du galet presseur 6 (et le rattrapage de jeu du roulement 16) qu'à certains moments, par exemple lors des phases de tir, et de désactiver cet appui après. On obtient un dispositif plus tolérant aux dispersions de fabrication, d'intégration et d'emploi. En effet, le niveau de l'effort de pression peut être commandé et adapté en temps réel. Par ailleurs le réducteur 15 qui est un moyen irréversible permet d'assurer le blocage de l'arbre de torsion à la valeur angulaire souhaitée et cela même lorsque le moteur 17 est désactivé.
  • De même, la contrainte de pression active ne risque pas de gêner la rotation du roulement de gisement 23 puisqu'elle n'est appliquée nominalement qu'en dehors des phases de rotation. Elle peut donc éventuellement être supérieure à celle d'un dispositif passif exerçant toujours un effort d'appui.
  • Sur la figure 3, on a représenté un autre mode de réalisation du moyen 19 selon l'invention. Dans cette réalisation, le montage est dit interne, c'est-à-dire que le moyen 19 selon l'invention est monté dans la partie interne de la tourelle ou bien au niveau du panier de tourelle en dessous du châssis 1. Sur cette figure 3, les mêmes éléments sont repérés par les mêmes références. Cette figure montre une structure différente du montage de l'arbre 10. Celui-ci est guidé à une extrémité par le roulement 8 et solidaire à son autre extrémité d'un moyen de mise en torsion 13. Ce mode de réalisation est dit passif car un angle de torsion donné et permanent est appliqué à l'arbre 10, afin de créer une contrainte de pression permanente du galet presseur 6 sur la bague interne 11. Ce moyen 13 est par exemple constitué d'une pièce, solidaire de l'arbre de torsion 10 en rotation selon son axe, et pouvant tourner relativement au carter 14 selon ce même axe, afin de régler et d'imposer un angle de torsion à l'arbre 10, et pouvant ensuite être immobilisé angulairement relativement à ce carter 14 afin de maintenir ledit angle de torsion. On pourra par exemple utiliser un montage roue / vis sans fin (liaison irréversible) entre un pignon 13 solidaire de l'arbre 10 et une vis 24 solidaire du carter 14.
  • Dans ce mode de réalisation, la pression est déterminée et activée au montage lors de l'intégration de la tourelle 2. La pression est permanente en fonctionnement et elle n'est supprimée que durant les phases de maintenance, par exemple lors d'une dépose de la tourelle 2.
  • Ceci permet avantageusement de réaliser un dispositif simple, comportant peu de pièces et par conséquent économique et robuste.
  • On notera qu'un moyen actif 19 est généralement moins encombrant que son homologue passif, de par un dimensionnement moindre associé à une moindre sollicitation aux efforts mécaniques les plus importants, le moyen étant moins souvent actif et n'étant pas actif pendant les phases les plus contraignantes (transport, roulage, observation...).
  • Par ailleurs, pour que le niveau de précontrainte soit conservé à un niveau satisfaisant, l'arbre de torsion 10 doit être suffisamment long dans un système passif, car cet arbre doit pouvoir par sa déformation couvrir toute l'étendue des défauts géométriques du montage ainsi que les fluctuations d'entre-axe des deux bagues lorsque le char est en situation de pente et/ou de dévers. Un moyen passif selon la figure 3 est donc plus encombrant en longueur.
  • Selon le mode de réalisation actif de la figure 2, le moteur 17 peut être un moteur rotatif d'axe aligné avec l'axe de l'arbre 10 ou encore un moteur linéaire ou vérin agissant sur une bielle solidaire de l'arbre 10 et transversale à ce dernier. Le moteur 17 peut rester commandé durant ses phases d'activation ou encore être relayé par un frein ou un moyen de verrouillage agissant sur l'arbre de torsion 10 une fois l'angle de torsion/la pression réalisé.
  • Ceci est avantageux compte tenu des efforts importants subis lors d'un tir. Un tel frein ou moyen de verrouillage pourra reprendre les efforts entre le support 3 et l'arbre de torsion 10 afin de soulager le moteur 17.
  • Afin de piloter le moteur 17 en fonction de l'effort de pression souhaité, il est prévu un moyen de mesure angulaire 9 apte à mesurer l'angle de torsion de l'arbre de torsion 10. Alternativement, un capteur d'effort de pression ou de couple de l'arbre 10 peut être utilisé. Le moteur peut être piloté ou non. On pourra par exemple alimenter le moteur pendant une période bien définie pour obtenir un point de fonctionnement "rotor bloqué".
  • Le moyen 19 selon l'invention, actif ou passif, permet avantageusement d'utiliser un roulement de gisement 23 de moindre qualité, présentant un niveau de jeu interne radial et/ou axial plus important, et donc moins onéreux.
  • L'invention permet encore de réduire l'occurrence d'apparition de niveaux de couple de rotation élevés en présence d'imperfections de fabrication du roulement 23 ou en présence de déformations mécaniques induites par le châssis 1, par exemple lors d'une évolution en tout terrain, en regard des capacités en couple de la motorisation de gisement.
  • Il va sans dire que l'architecture "haute" (figure 2) ou l'architecture "basse" (figure 3) peuvent être indifféremment compatibles avec un mode de réalisation actif ou passif.
  • L'influence du jeu sur une éventuelle perturbation du tir est maximale à l'avant, relativement à l'arme, au niveau d'une zone Z située au voisinage d'un axe longitudinal OX de la tourelle (projection dans le plan du roulement 23 de l'axe de tir du système d'arme). On tente, par conséquent, de supprimer le jeu en avant de la tourelle 2 au moment du tir. L'arme tourne avec la tourelle 2. Pour cette raison, le moyen 19 est avantageusement solidaire de la tourelle 2 et sa position par rapport à l'arme est donc fixe. Un moyen 19 selon l'invention supprime le jeu angulairement là où il est situé et sur une certaine plage angulaire 21 en gisement qui est centrée autour de cette position.
  • Sur la figure 4, on a représenté un montage selon l'invention avec un moyen 19 unique positionné sur le roulement 23. Dans le cas ce moyen 19 est avantageusement placé à l'avant de la tourelle 2, sur l'axe longitudinal OX de la tourelle 2, donc en dessous de l'arme. L'axe OX correspond à la projection dans le plan du roulement 23 de l'axe de l'arme. La suppression du jeu s'effectue sur une plage angulaire 21.
  • Sur la figure 5, on a représente un montage selon l'invention avec deux moyens 19. Dans ce cas, les deux moyens 19 sont avantageusement placés à l'avant de la tourelle 2, symétriquement par rapport à l'axe longitudinal OX de la tourelle 2 (projection de l'axe de l'arme). L'espacement entre les deux moyens 19 est réduit au minimum afin d'assurer la fonction de suppression du jeu. L'utilisation de deux moyens 19 en parallèle est avantageuse en ce qu'elle permet d'assurer la suppression du jeu sur une plus grande plage angulaire 22 que la plage 21 de la figure 4. On peut alors mettre en oeuvre des moyens 19 de dimensions plus réduites puisque l'effort de pression à exercer se répartit sur deux moyens 19. Un autre avantage de la disposition en parallèle est de ne pas occuper un volume important sous l'arme. Ce volume étant le plus souvent alloué à la gestion du mouvement en site de l'arme (motorisation, secteur denté, bouclier et débattement de l'arme elle-même en site).
  • L'espacement entre les deux moyens 19 est ainsi avantageusement tel que ces moyens soient tous les deux disposés en limite extérieure d'un volume alloué à la gestion du mouvement en site et au débattement en site de l'arme.
  • Diverses modifications du dispositif selon l'invention peuvent être prévues. En particulier, le support 3 et le carter 14 peuvent constituer une pièce unique.
  • On pourrait par ailleurs intégrer le moyen 19 au niveau d'un actionneur assurant le pointage en gisement de la tourelle, par exemple en interposant un moyen excentrique commandable au niveau d'un pignon commandant la rotation de la tourelle (par exemple un pignon intermédiaire).
  • Le moyen permettant de réduire localement les jeux du roulement au niveau de la zone (Z) située au voisinage d'un axe longitudinal OX doit accompagner le mouvement de pivotement de la tourelle. Il est donc toujours solidaire de la tourelle.
  • En effet si ce moyen était fixe par rapport au châssis, la réduction des jeux n'interviendrait pas au même niveau du roulement en fonction de l'angle de pointage en gisement, et l'effet sur le pointage ne serait pas reproductible.
  • On a décrit en référence aux figures 2 et 3 des modes de réalisation dans lesquels la bague externe 12 était solidaire de la tourelle et la bague interne 11 était solidaire du châssis. Dans ce cas on a vu que le moyen 19 de réduction des jeux était solidaire de la bague externe et qu'il devait donc rapprocher la bague interne 11 de la bague externe 12 pour réduire les jeux du roulement 23.
  • Lorsque la tourelle considérée est solidaire de la bague interne 11 du roulement 23, le moyen 19 doit donc être solidaire de cette bague interne 11 et il ne peut agir aisément sur la bague externe 12 pour réduire les jeux. Un montage différent du moyen de réduction des jeux doit donc être envisagé.
  • On a représenté aux figures 6 et 7 un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel la tourelle est solidaire de la bague interne 11 du roulement 23.
  • On remarque que le montage du roulement est alors symétrique de celui représetné à la figure 1 par rapport à un plan horizontal. En effet la masse de la tourelle s'applique sur la bague interne 11 qui doit donc se trouver verticalement au-dessus de la bague externe pour que les efforts s'appliquent sur les éléments roulants 16.
  • La figure 6 montre schématiquement l'implantation du moyen 19 permettant de réduire localement les jeux du roulement 23 au niveau de la zone (Z) située au voisinage de l'axe longitudinal OX.
  • Le moyen 19 doit être solidaire de la tourelle donc de la bague interne 11 du roulement à laquelle il est fixé par un moyen de liaison 25. Lorsque ce moyen 19 est fixé ainsi à la bague interne 11 il n'est plus possible de rapprocher les bagues l'une de l'autre car l'accès à l'extérieur de la bague externe 12 fixe est impossible (il y aurait des interférences mécaniques lors du pointage en gisement).
  • On fixe donc le moyen 19 au niveau d'une zone Z' symétrique de la zone Z par rapport à l'axe 20 et on définit ce moyen 19 de telle sorte qu'il écarte les bagues 11 et 12 l'une de l'autre. En accroissant ainsi le jeu entre les bagues 11 et 12 au niveau de cette zone Z' on réduit effectivement le jeu entre les bagues au niveau de la zone Z (aux déformations du roulement 23 près).
  • Le moyen 19 sera donc défini de façon à pouvoir pousser sur la bague externe 12 (flèche P').
  • La figure 7 donne un exemple de réalisation d'un tel moyen 19.
  • La structure de ce moyen 19 est globalement analogue à celle qui a été décrite précédemment en référence à la figure 2. Cependant le montage est ici symétrique par rapport au plan du roulement 23.
  • Le galet presseur 6 est là encore lié à l'arbre de torsion 10 par l'intermédiaire d'un roulement 7 lui-même solidaire d'un excentrique 5 solidaire de l'arbre 10. Ainsi le galet 6 peut tourner librement par rapport à l'arbre 10.
  • Le galet presseur 6 est en appui constant sur le profil interne de la bague externe 12. Cet appui se fait ici par l'intermédiaire d'une couronne 26 qui est solidaire du châssis 2. Comme dans les exemples précédents l'appui pourra être assuré par l'intermédiaire de surfaces lisses ou bien par des dentures.
  • Le galet 6 peut tourner autour d'un axe 18, parallèle à l'axe vertical de rotation 20 du roulement de gisement, et parallèle et décalé par rapport à l'arbre 10. L'excentrique 5 et l'axe 10 constituent un moyen de pression 4 pouvant pousser le galet 6 contre la bague externe 12, augmentant ainsi le jeu interne au roulement au niveau de la zone Z' ce qui a pour effet de réduire ce jeu au niveau de la zone Z voisine de l'axe de tir du système d'arme.
  • Le dispositif représenté à la figure 7 est un dispositif actif dans lequel la torsion de l'arbre 10 est commandée par un moteur 17. Il est bien entendu possible de réaliser un tel moyen de réduction de jeu 19 sous une forme passive analogue à celle de la figure 3.
  • Pour satisfaire à des contraintes d'encombrement ou de logement du moyen de réduction de jeu 19 il est bien entendu possible de mettre en oeuvre un moyen augmentant le jeu au niveau de la zone Z' lorsque la tourelle est solidaire de la bague externe 12 du roulement.
  • On a schématisé sur la figure 8 une telle configuration dans laquelle le moyen de réduction de jeu 19 est fixé à la bague externe 12 du roulement 23 par un moyen de liaison 25. Le moyen 19 n'est pas ici représenté en détails. Il a une structure analogue à celles décrites précédemment et il exerce une poussée (flèche P') sur la bague interne 11 du roulement par l'intermédiaire d'une bague 27 qui est solidaire de cette bague interne 11 fixée au châssis 1 du véhicule. Une telle disposition a, là encore, pour effet d'accroître le jeu au niveau de la zone Z' qui est symétrique de la zone Z par rapport à l'axe 20 de la tourelle. Ce jeu s'accroît par l'écartement de la bague externe 12 de la bague interne 11 au niveau de la zone Z'.
  • On assure donc bien ainsi la réduction du jeu qui est souhaitée au niveau de la zone Z.

Claims (9)

  1. Dispositif de pointage en gisement d'une tourelle portant un système d'arme, dispositif comportant un roulement (23) de gisement de tourelle formé de deux bagues (11, 12) et d'éléments roulants (16), dispositif comportant un moyen (19) solidaire de la tourelle et permettant de réduire localement les jeux du roulement (23) au niveau d'une zone (Z) située au voisinage d'un axe longitudinal OX de la tourelle correspondant à la projection dans le plan du roulement (23) de l'axe du système d'arme porté par la tourelle, ledit moyen (19) comprenant :
    - un support (3) fixé à un carter (14) et solidaire d'une première des deux bagues (11, 12),
    - un galet presseur (6) porté par ledit support (3) de manière rotative autour d'un axe (18) parallèle à l'axe (20) du roulement de gisement afin de pouvoir rouler sur l'autre bague,
    - un moyen de pression (4) apte à pousser le galet presseur (6) contre l'autre bague, de manière à rapprocher les deux bagues (11, 12) au niveau de la zone de réduction de jeux (Z), le moyen de pression comprenant un excentrique (5) disposé entre le support (3) et le galet presseur (6), caractérisé en ce que le moyen de pression (4) comprend un arbre de torsion (10) disposé dans le carter (14) entre le support (3) et l'excentrique (5).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de pression (4) comprend un moyen réglable (13) permettant une mise en torsion permanente de l'arbre de torsion (10) relativement au support (3).
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de pression (4) comprend un moyen motorisé (17) permettant de commander une mise en torsion de l'arbre de torsion (10) relativement au support (3).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen motorisé (17) est relié à l'arbre de torsion (10) par un réducteur (15).
  5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le moyen motorisé (17) comprend un frein ou un moyen de verrouillage.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le moyen motorisé (17) est associé à un moyen de mesure angulaire (9) pouvant mesurer l'angle de torsion de l'arbre de torsion (10).
  7. Tourelle comportant un dispositif de pointage en gisement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
  8. Tourelle selon la revendication 7 et dans laquelle une bague (11) du roulement (23) est interne et solidaire d'un châssis (1), l'autre bague (12) étant externe et solidaire de la tourelle (2), tourelle caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen permettant de réduire localement les jeux du roulement (23), moyen unique disposé au voisinage de l'axe longitudinal OX de la tourelle (2).
  9. Tourelle selon la revendication 8 et dans laquelle une bague (11) du roulement (23) est interne et solidaire d'un châssis (1), l'autre bague (12) étant externe et solidaire de la tourelle (2), tourelle caractérisée en ce qu'elle comporte deux moyens permettant de réduire localement les jeux du roulement (23), moyens disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal (OX) de la tourelle (2).
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