EP3117124A2 - Verin a cable equipe d'un dispositif d'anti-rotation a element longiligne flexible mais rigide en torsion - Google Patents

Verin a cable equipe d'un dispositif d'anti-rotation a element longiligne flexible mais rigide en torsion

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Publication number
EP3117124A2
EP3117124A2 EP15705840.5A EP15705840A EP3117124A2 EP 3117124 A2 EP3117124 A2 EP 3117124A2 EP 15705840 A EP15705840 A EP 15705840A EP 3117124 A2 EP3117124 A2 EP 3117124A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotation
cable
sliding element
axis
elongate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15705840.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe Garrec
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Publication of EP3117124A2 publication Critical patent/EP3117124A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • F16H19/06—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising flexible members, e.g. an endless flexible member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H2019/0681—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising flexible members, e.g. an endless flexible member the flexible member forming a closed loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/204—Axial sliding means, i.e. for rotary support and axial guiding of nut or screw shaft

Definitions

  • Cable cylinder equipped with an anti-rotation device with an elongate element that is flexible but rigid in torsion
  • the invention relates to an anti-rotation device for the sliding part of a jack which is actuated by a rotary part by means of a helical connection, and a cable jack equipped with such an anti-rotation device.
  • the invention is particularly applicable to grippers comprising phalanges equipping prostheses or prostheses.
  • Cylinders are known used in particular to operate robot arms. These cylinders comprise a screw-nut assembly, one of the elements is rotated by a motor, and the other of the elements is constrained by an anti-rotation device to move slidably during a rotation of the engine.
  • the sliding element is coupled to a cable to exert on the latter traction in one direction or another.
  • the cable is wrapped around a drive pulley which is associated with a rotating pivot adapted to rotate an arm segment or any other element to be rotated.
  • the cylinder can be unilateral (open cable whose one end is connected to the sliding element, the other end being associated with a tension spring), or bilateral (the cable forms a loop between the drive pulley and a pulley of return).
  • the motor drives the rotating element by any suitable device, such as a belt or gearbox.
  • the cable can be simple, or double. In the latter case, it is advantageously coupled to the sliding element by means of an anchoring member secured to the sliding member but movable relative thereto, the mobile anchoring member then serving to balance the pulls between the two cables.
  • the control of multiple phalanges requires the grouping of a large number of actuators (typically 3 phalanx actuators) in the equivalent volume of the palm.
  • the volume of the electric motors constitutes at this point a significant constraint (in thickness or in length). For example, a palm that is too long causes the knuckles to lengthen in order to preserve the possibility of palm grip and this tends to decrease the clamping force for an actuator.
  • the invention more specifically relates to the anti-rotation device which allows this sliding by preventing the sliding element from rotating about the axis of rotation of the rotary element.
  • Several devices are known to those skilled in the art. In particular, it is known from document FR 2 981 420 to equip the sliding element of a Holdam-shaped mount having diametrically opposed rollers constrained to slide in grooves parallel to the direction of sliding of the sliding element and preventing any rotation of the sliding element around the axis of rotation of the rotary element.
  • the object of the invention is to propose a particularly simple and compact anti-rotation device which can advantageously be used in cable jacks of phalanges of gripper hands.
  • a cable jack comprising a screw-nut device, one of the elements of which is rotated about one axis of rotation by a motor and the other of the elements is constrained to slide without rotating about the axis of rotation by means of an anti-rotation device, the sliding element being coupled to a cable wound around a drive pulley so that a rotation of the motor causes the linear displacement of the sliding element, which pulls on the cable and thus rotates the drive pulley.
  • the anti-rotation device comprises at least one flexible but torsionally rigid elongated element whose first end is fixed to the sliding element and a second end is fixed on a fixed part of the vane. rin, so that the elongate element is curved substantially in a plane parallel to the axis of rotation.
  • the elongated member prevents rotation of the sliding member due to its torsional rigidity, but follows the longitudinal movements of the sliding member bending due to its flexibility.
  • This anti-rotation device is very simple to implement, only the attachment of the ends of the elongate element to be expected.
  • the first end and the second end of the elongate element are respectively fixed to the sliding element and the fixed part of the cylinder on either side of the axis of rotation.
  • the curve of the elongate element is formed in front thereof, and the size of the cylinder is reduced.
  • the anti-rotation device comprises two elongate elements whose first ends are fixed diametrically opposite on the sliding element, so that the curved elongated elements extend in parallel planes.
  • the elongate element is a flexible transmission shaft.
  • the flexible transmission shaft is not used at all for its usual function which is the transmission of a torque between a motor and an actuated part.
  • the high torsional rigidity of the flexible transmission shafts is used to ensure the anti-rotation of the sliding element of the hydraulic cylinder.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a cable jack according to the invention, the sliding element here being the screw;
  • FIGS. 2a to 2c illustrate the longitudinal displacement of the screw of the jack of FIG. 1;
  • FIGS. 3a to 3c are figures similar to FIGS. 2a to 2c, illustrating a jack whose sliding element is the nut;
  • FIGS. 4a to 4c are figures similar to FIGS. 2a to 2c, illustrating a jack with two elongate elements
  • FIGS. 5 to 5c are figures similar to FIGS. 4a to 4c, illustrating a jack with two elongate elements
  • FIGS. 6a and 6b are diagrammatic side and front views of a set of jacks according to FIGS. 4a to 4c;
  • FIGS. 7a and 7b are diagrammatic side and front views of a set of jacks according to FIGS. 4a to 4c;
  • FIGS. 8a and 8b are diagrammatic side and front views of a set of jacks according to FIGS. 5a to 5c;
  • the jack cable comprises a motor 1 adapted to drive in rotation a nut 2 which cooperates with a screw 3 which moves longitudinally along an axis X of rotation of the nut 2 in response to a rotation of the motor 1.
  • the motor 1 drives the nut 2 by means of a belt connection, the pulleys 4 and 5 of which are shown schematically.
  • a cable 6 is stretched between a drive pulley 7 and a return pulley 8.
  • the cable 6 passes inside the screw 3 (which is hollow) and is coupled thereto so that a displacement of the screw 3 causes a running of the cable 6 and thus a rotation of the drive pulley 7.
  • the cylinder may have a remote motor by means of a flexible transmission shaft, the cable may be wound only around the single drive pulley, a spring now held taut.
  • the cylinder may have two cables ...
  • the screw 7 is prevented from rotating about the axis X by means of an anti-rotation device here comprising a flexible elongated element 10 but having a high torsional stiffness, having a first end 11 fixed to the screw 3 and a second end 12 fixed to a frame of the cable jack.
  • the elongated element 10 is curved and extends substantially in a plane parallel to the axis X.
  • FIGS. 2a to 2c illustrate the behavior of the elongate element 10 when the screw 3 moves under the action of the motor 1. It can be seen that the second end 12 remains of course immobile, but that the instantaneous center of curvature ⁇ of the curved portion of the elongate element 10 advances with the screw 3, the elongate element 10 being extending substantially in the same plane.
  • the elongated element 10 prevents the screw 3 from rotating and therefore constitutes a device for anti-rotation of the latter. It will be noted that the plane in which the elongated element 10 extends may slightly rotate during the displacement of the screw 3, which does not interfere with the operation of the cylinder.
  • the stresses of the elongate element are important, it can deform non-flat, which does not interfere with the operation of the cylinder. However, it is important to ensure that the elongated element 10 remains stable under gravity or under effort, which limits its length and therefore the stroke of the cylinder.
  • FIGS. 3a to 3c illustrate a variant of the jack of FIG. 1 in which the motor 1 is adapted to drive the screw 3 in rotation. It is then the nut 2 which moves longitudinally under the effect of the rotation of the motor , the cable then being coupled to the nut 2. Of course, the elongate element 10 is now coupled to the nut 2. It can be seen that the second end 12 remains of course immobile, but that the instantaneous center of curvature ⁇ advances with the nut 2, the elongated element extending substantially in the same plane P, small twist deformation near.
  • Figures 4a to 4c relate to a cable jack similar to that of Figures 2a to 2c, except that it is equipped with two elongate elements 10 and 10 ' which are fixed to the screw 3 by means of an anchoring member 13 having the form of a bar attached to the end of the screw 3.
  • the first ends 11 and 11 ' are fixed to the ends of the bar 13 diametrically opposite on either side of the X axis.
  • the two elongate elements 10, 10' extend in two planes parallel to each other. Ensure that the planes are sufficiently far away from the two elongated elements to avoid any interference between them in case of non-planar deformation.
  • FIGS. 5a to 5c show the use of two elongate elements 10 and 10 'in the context of a cable jack whose sliding element is the nut 2.
  • the anchoring member 13 is now fixed on the nut 2.
  • Figures 6a and 6b show how such cylinders can be associated in a compact assembly for example to ensure 1 actuation of finger phalanges of a robotic hand.
  • the axes of rotation of the screw / nut devices are here all parallel to each other and extend in the same plane.
  • All the elongated elements 10, 10 'of said cylinders extend in planes parallel to each other.
  • the anchoring members 13 are also parallel to each other. As is more particularly visible in FIG.
  • the planes of the elongated elements are nested inside one another, so that an elongated element of a jack is flanked by the two elongated elements of an adjacent cylinder (except of course for the end cylinders).
  • This arrangement is very flat. It will be noted in FIG. 6a that, at least for the intermediate cylinders, the plane of one of the elongate elements converges towards the axis of the adjacent screw, so that the end 12 of an elongate element which is hitched to a fixed part of the cylinder does not extend beyond the screw of the adjacent cylinder.
  • Figures 7a and 7b show an arrangement even more compact in height, at the price however of increased width.
  • the arrangement still concerns cylinders whose screw is the sliding element.
  • the elongated elements 10 and 10 'always extend in parallel planes.
  • the anchoring members 13 which are always coupled to the screw, are now Z-shaped.
  • the anchoring members 13 ' are connected to the screw 3 by the middle of their central branch. This arrangement makes it possible to ensure that the planes of the elongate elements extend on the sides of the screws, which allows their more compact nesting.
  • FIGS. 8a and 8b show an arrangement similar to that of FIGS. 7a and 7b, for jacks whose sliding element is now the nut 2.
  • each elongated member 10 is constituted by a flexible transmission shaft of the type used in the cable jacks for driving the rotating member by means of a de-energized motor.
  • This type of elongated element is flexible while having a high torsional rigidity.

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Abstract

L' invention concerne un vérin à câble comportant un dispositif vis-écrou (2,3) dont l'un des éléments est entraîné en rotation autour d'un axe de rotation (X) par un moteur (10) et l'autre des éléments est astreint à coulisser sans tourner autour de l'axe de rotation grâce à un dispositif anti-rotation, l'élément coulissant étant attelé à un câble (6) enroulé autour d'une poulie d'entraînement (7) de sorte qu'une rotation du moteur provoque le déplacement linéaire de l'élément coulissant, celui-ci tirant sur le câble et faisant ainsi tourner la poulie d'entraînement. Le dispositif d' anti-rotation comporte au moins un élément longiligne (10) flexible mais rigide en torsion dont une première extrémité (11) est fixée à l'élément coulissant et une seconde extrémité (12) est fixée sur une partie fixe du vérin, de sorte que l'élément longiligne soit recourbé sensiblement dans un plan parallèle à l'axe de rotation.

Description

Vérin à câble équipé d'un dispositif d' antirotation à élément longiligne flexible mais rigide en torsion
L'invention concerne un dispositif anti-rotation pour la partie coulissante d'un vérin qui est actionnée par une partie rotative au moyen d'une liaison hélicoïdale, et un vérin à câble équipé d'un tel dispositif anti-rotation. L'invention s'applique particulièrement aux préhenseurs comportant des phalanges équipant des or- thèses ou des prothèses.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L' INVENTION
On connaît des vérins à câbles utilisés notamment pour actionner des bras de robot. Ces vérins comprennent un ensemble vis-écrou dont l'un des éléments est entraîné en rotation par un moteur, et dont l'autre des éléments est astreint par un dispositif anti-rotation à se déplacer en coulissement lors d'une rotation du moteur. L'élément coulissant est attelé à un câble pour exercer sur ce dernier une traction dans un sens ou dans un autre. Le câble est enroulé autour d'une poulie d' entraînement qui est associée à un pivot tournant adapté à entraîner en rotation un segment de bras ou tout autre élément devant être commandé en rotation.
Le vérin peut être unilatéral (câble ouvert dont une extrémité est liée à l'élément coulissant, l'autre extrémité étant associée à un ressort de tension) , ou bilatéral (le câble forme une boucle entre la poulie d'entraînement et une poulie de retour). Le moteur entraîne l'élément tournant par tout dispositif approprié, comme une courroie ou un réducteur. Par ailleurs, le câble peut être simple, ou double. Dans ce dernier cas, il est avantageusement attelé à l'élément coulissant au moyen d'un organe d'ancrage solidaire de l'élément coulissant mais mobile par rapport à celui-ci, l'organe d'ancrage mobile servant alors à équilibrer les tractions entre les deux câbles.
Ces vérins à câble sont notamment utilisés pour actionner des phalanges de doigts de dispositif préhenseurs. En effet, Ces vérins possèdent plusieurs avan- tages concurrentiels sur les réducteurs à engrenages pour la réalisation d' actionneurs à contrôle d'effort embarqués dans des structures articulées :
moteur longitudinal permettant donc l'intégration d'un moteur longiligne dans un segment et ce, que l'articulation du segment soit transversale ou transversale ;
faible frottement et faible inertie réfléchie sur l'articulation (haute transparence) notamment grâce au montage flottant décrit dans le document FR2809464
- insensibilité des performances vis-à-vis des déformations de la structure d'accueil (pas de coincement ni variation du frottement) .
Dans le cas des mains robotiques, la commande de multiples phalanges nécessite de grouper un grand nombre d' actionneurs (typiquement 3 actionneurs par phalange) dans le volume équivalent de la paume. Le volume des moteurs électriques constitue à cet endroit une contrainte importante (en épaisseur ou en longueur) . Une paume trop longue par exemple entraîne un allongement des phalanges pour pouvoir conserver la possibi- lité de prise en paume et ceci tend à diminuer la force de serrage pour un actionneur.
On peut alors souhaiter déporter le moteur dans le segment amont (avant-bras) grâce à une transmission au moyen d'un arbre de transmission flexible, le cas échéant sous gaine flexible comme illustré dans le document FR2990485. Ce déport est réalisable en conservant une angulation suffisante entre l'avant-bras et la paume .
Il ne resterait alors plus dans la paume que le dispositif de conversion du mouvement rotatif du moteur en un mouvement linéaire de l'élément coulissant, mouvement linéaire qui est exploité pour entraîner le câble.
L' invention a plus spécialement trait au dispositif anti-rotation qui permet ce coulissement en empêchant l'élément coulissant de tourner autour de l'axe de rotation de l'élément rotatif. Plusieurs dispositifs sont connus de l'homme du métier. En particulier, il est connu du document FR 2 981 420 l'équipement de l'élément coulissant d'une monture en forme de joint de Holdam comportant des galets diamétralement opposés astreints à coulisser dans des rainures parallèles à la direction de coulissement de l'élément coulissant et empêchant toute rotation de l'élément coulissant autour de l'axe de rotation de l'élément rotatif.
Ces dispositifs d' anti-rotation s'avèrent encombrants, surtout lorsque plusieurs vérins doivent être accolés les uns aux autres pour actionner plusieurs phalanges. Ils sont en outre complexes à réaliser, puisqu' ils supposent la réalisation de rainures aux di- mensions précises, ainsi que le guidage en rotation de galets sur des pivots.
Il a par ailleurs été proposé d'utiliser un soufflet pour réaliser l' anti-rotation de l'élément coulis- sant, comme illustré dans le document FR 2 856 452. La rigidité en torsion du soufflet empêche l'élément coulissant de tourner autour de l'axe de rotation de l'élément tournant. Cependant, un tel soufflet est peu adapté à son utilisation dans un vérin à câble.
OBJET DE L' INVENTION
L'invention a pour objet de proposer un dispositif anti-rotation particulièrement simple et compact, pouvant être utilisé avantageusement dans les vérins à câbles de phalanges de mains de préhenseurs.
PRESENTATION DE L' INVENTION
En vue de la réalisation de ce but, on propose un vérin à câble comportant un dispositif vis-écrou dont l'un des éléments est entraîné en rotation autour d'un axe de rotation par un moteur et l'autre des éléments est astreint à coulisser sans tourner autour de l'axe de rotation grâce à un dispositif anti-rotation, l'élément coulissant étant attelé à un câble enroulé autour d'une poulie d'entraînement de sorte qu'une rotation du moteur provoque le déplacement linéaire de l'élément coulis- sant, celui-ci tirant sur le câble et faisant ainsi tourner la poulie d'entraînement. Selon 1 ' invention, le dispositif d' anti-rotation comporte au moins un élément longiligne flexible mais rigide en torsion dont une première extrémité est fixée à l' élément coulissant et une seconde extrémité est fixée sur une partie fixe du vé- rin, de sorte que l'élément longiligne soit recourbé sensiblement dans un plan parallèle à l'axe de rotation.
L'élément longiligne empêche toute rotation de l'élément coulissant du fait de sa rigidité en torsion, mais suit les mouvements longitudinaux de l'élément coulissant en se courbant du fait de sa flexibilité. Ce dispositif d' anti-rotation est très simple à mettre en œuvre, seul la fixation des extrémités de l'élément longiligne étant à prévoir.
De préférence, la première extrémité et la deuxième extrémité de l'élément longiligne sont fixées respectivement à l'élément coulissant et à la partie fixe du vérin de part et d'autre de l'axe de rotation. Ainsi, la courbe de l'élément longiligne se forme devant celui-ci, et l'encombrement du vérin s'en trouve réduit.
Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif d' anti-rotation comporte deux éléments longilignes dont les premières extrémités sont fixées de façon diamétralement opposée sur l'élément coulissant, de sorte que les éléments longilignes recourbés s'étendent dans des plans parallèles.
Selon un aspect particulier de l'invention, l'élément longiligne est un arbre de transmission flexible . Ainsi, l'arbre de transmission flexible n'est pas du tout utilisé pour sa fonction usuelle qui est la transmission d'un couple entre un moteur et une partie actionnée. On met à profit la grande rigidité en torsion des arbres de transmission flexibles pour assurer 1 ' anti-rotation de l'élément coulissant du vérin à
C3.Î01Θ «
DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention, en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 est un schéma de principe d'un vérin à câble selon l'invention, l'élément coulissant étant ici la vis ;
- les figures 2a à 2c illustrent le déplacement longitudinal de la vis du vérin de la figure 1 ;
- les figures 3a à 3c sont des figures analogues aux figures 2a à 2c, illustrant un vérin dont l'élément coulissant est l'écrou ;
- les figures 4a à 4c sont des figures analogues aux figures 2a à 2c, illustrant un vérin à deux éléments longilignes ;
- les figures 5à à 5c sont des figures analogues aux figures 4a à 4c, illustrant un vérin à deux éléments longilignes ;
- les figures 6a et 6b sont des vues schématiques de côté et de face d' un ensemble de vérins selon les fi- gures 4a à 4c ;
- les figures 7a et 7b sont des vues schématiques de côté et de face d' un ensemble de vérins selon les fi- gures 4a à 4c ;
- les figures 8a et 8b sont des vues schématiques de côté et de face d' un ensemble de vérins selon les fi- gures 5a à 5c ;
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DE
L' INVENTION
En référence à la figure 1, et conformément à un premier mode de réalisation de l'invention, le vérin à câble comporte un moteur 1 adapté à entraîner en rotation un écrou 2 qui coopère avec une vis 3 qui se déplace longitudinalement le long d'un axe X de rotation de l' écrou 2 en réponse à une rotation du moteur 1. Ici, le moteur 1 entraîne l' écrou 2 au moyen d'une liaison à courroie, dont les poulies 4 et 5 sont schématisées. Un câble 6 est tendu entre une poulie d'entraînement 7 et une poulie de renvoi 8. Le câble 6 passe à l'intérieur de la vis 3 (qui est creuse) et est attelé à cette dernière de sorte qu'un déplacement de la vis 3 provoque un défilement du câble 6 et donc une rotation de la poulie d'entraînement 7.
Ce qui précède n'est rappelé qu'à titre d'illustration de l'arrière-plan technologique. L'invention qui va maintenant être détaillée s'applique à ce type de vérin, mais n'est pas limitée à ce type de vérin. En particulier, le vérin pourra présenter un moteur déporté au moyen d'un arbre de transmission flexible, le câble pourra n'être enroulé qu'autour de la seule poulie d'entraînement, un ressort le maintenant tendu. Le vérin pourra présenter deux câbles...
Selon l'invention, la vis 7 est empêchée de tourner autour de l'axe X au moyen d'un dispositif anti-rotation comportant ici un élément longiligne 10 flexible mais présentant une grande rigidité en torsion, ayant une première extrémité 11 fixée à la vis 3 et une deuxième extrémité 12 fixée à un châssis du vérin à câble. L'élément longiligne 10 est recourbé et s'étend sensiblement selon un plan parallèle à l'axe X.
Les figures 2a à 2c illustrent le comportement de l'élément longiligne 10 lorsque la vis 3 se déplace sous l'action du moteur 1. On voit que la deuxième extrémité 12 reste bien sûr immobile, mais que le centre instantané de courbure Ω de la partie courbe de l'élément longiligne 10 avance avec la vis 3, l'élément longiligne 10 s 'étendant sensiblement dans le même plan. L'élément longiligne 10 empêche la vis 3 de tourner et constitue donc un dispositif d' anti-rotation de cette dernière. On remarquera que le plan dans lequel s'étend l'élément longiligne 10 peut légèrement tourner lors du déplace- ment de la vis 3, ce qui ne gêne en rien le fonctionnement du vérin. De même, si les sollicitations de l'élément longiligne sont importantes, celui-ci peut se déformer de façon non-plane, ce qui ne gêne en rien le fonctionnement du vérin. Il importe cependant de veiller à ce que l'élément longiligne 10 reste stable sous gravité ou sous effort, ce qui limite sa longueur et donc la course du vérin.
Les figures 3a à 3c illustrent une variante du vérin de la figure 1 dans lequel le moteur 1 est adapté à entraîner en rotation la vis 3. C'est alors l'écrou 2 qui se déplace longitudinalement sous l'effet de la rotation du moteur, le câble étant alors attelé à l'écrou 2. Bien sûr, l'élément longiligne 10 est maintenant attelé à l'écrou 2. On voit que la deuxième extrémité 12 reste bien sûr immobile, mais que le centre instantané de courbure Ω avance avec l'écrou 2, l'élément longiligne s 'étendant sensiblement dans le même plan P, aux petites déformations de torsion près.
Les figures 4a à 4c sont relatives à un vérin à câble similaire à celui des figures 2a à 2c, si ce n'est qu'il est équipé de deux éléments longilignes 10 et 10' qui sont fixés à la vis 3 par l'intermédiaire d'un organe d'ancrage 13 ayant la forme d'une barre rapportée sur l'extrémité de la vis 3. Les premières extrémités 11 et 11' sont fixées aux extrémités de la barre 13 de fa- çon diamétralement opposées de part et d'autre de l'axe X . On remarquera que pour chacun des éléments longilignes 10,10', leurs extrémités s'étendent de part et d'autre de l'axe de rotation X. Les deux éléments longilignes 10,10' s'étendent dans deux plans parallèles entre eux. On veillera à éloigner suffisamment les plans des deux éléments longilignes pour éviter toute interférence entre eux en cas de déformation non-plane.
L'utilisation de deux éléments longilignes attelés de façon diamétralement opposée à l'élément coulissant du vérin à câble permet d'équilibrer les efforts parasites subis par l'élément coulissant du fait de la présence des éléments longilignes.
Les figures 5a à 5c montrent l'utilisation de deux éléments longilignes 10 et 10' dans le cadre d'un vérin à câble dont l'élément coulissant est l'écrou 2. L'organe d'ancrage 13 est maintenant fixé sur l'écrou 2.
Les figures 6a et 6b montrent comment de tels vérins peuvent être associés dans un ensemble compact pour par exemple assurer 1 ' actionnement de phalanges de doigts d'une main robotisée. On n'a représenté ici que l'ensemble vis/écrou de chacun des vérins. Ici, ce sont les vis 3 qui forment l'élément coulissant, les écrous 2 étant entraînés en rotation par leur moteur respectif. Les axes de rotations des dispositifs vis/écrous sont ici tous parallèles entre eux et s'étendent dans un même plan . Tous les éléments longilignes 10,10' desdits vérins s'étendent dans des plans parallèles entre eux. Les organes d'ancrage 13 sont également parallèles entre eux. Ainsi que cela est plus particulièrement visible à la figure 6b, les plans des éléments longilignes sont imbriqués les uns dans les autres, de sorte qu'un élément longiligne d'un vérin est encadré par les deux éléments longilignes d'un vérin adjacent (sauf bien sûr pour les vérins d'extrémité). Cet agencement est très plat. On remarquera sur la figure 6a que, au moins pour les vérins intermédiaires, le plan de l'un des éléments longilignes converge vers l'axe de la vis adjacente, de sorte que l'extrémité 12 d'un élément longiligne qui est attelée à une partie fixe du vérin ne dépasse pas la vis du vérin adjacent.
Les figures 7a et 7b montrent un agencement encore plus compact en hauteur, au prix cependant d'une largeur augmentée. Ici, l'agencement concerne toujours des vérins dont la vis est l'élément coulissant. On constate que les éléments longilignes 10 et 10' s'étendent toujours dans des plans parallèles. A cet effet, les organes d'ancrage 13 qui sont toujours attelés à la vis, sont maintenant en forme de Z. Les organes d'ancrage 13' sont reliés à la vis 3 par le milieu de leur branche centrale. Cette disposition permet de faire en sorte que les plans des éléments longilignes s'étendent sur les côtés des vis, ce qui permet leur imbrication plus compacte.
Les figures 8a et 8b montrent un agencement similaire à celui des figures 7a et 7b, pour des vérins dont l'élément coulissant est maintenant l'écrou 2. De préférence, chaque élément longiligne 10 est constitué par un arbre de transmission flexible, du type de ceux qui sont utilisés dans les vérins à câble pour entraîner l'élément rotatif au moyen d'un moteur dépor- té. Ce type d'élément longiligne est flexible tout en présentant une grande rigidité en torsion.
L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante entrant dans le cadre défini par les revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Vérin à câble comportant un dispositif vis- écrou (2,3) dont l'un des éléments est entraîné en rota- tion autour d'un axe de rotation (X) par un moteur (10) et l'autre des éléments est astreint à coulisser sans tourner autour de l'axe de rotation grâce à un dispositif anti-rotation, l'élément coulissant étant attelé à un câble (6) enroulé autour d'une poulie d'entraînement (7) de sorte qu'une rotation du moteur provoque le déplacement linéaire de l'élément coulissant, celui-ci tirant sur le câble et faisant ainsi tourner la poulie d'entraînement, caractérisé en ce que le dispositif d' anti-rotation comporte au moins un élément longiligne (10,10') flexible mais rigide en torsion dont une première extrémité (11) est fixée à l'élément coulissant et une seconde extrémité (12) est fixée sur une partie fixe du vérin, de sorte que l'élément longiligne soit recourbé sensiblement dans un plan parallèle à l'axe de rota- tion.
2. Vérin à câble selon la revendication 1, dans lequel la première extrémité (11) et la deuxième extrémité (12) de l'élément longiligne sont fixées respectivement à l'élément coulissant et à la partie fixe du vérin de part et d'autre de l'axe de rotation. Ainsi, la courbe de l' élément longiligne se forme devant celui-ci, et 1' encombrement du vérin s' en trouve réduit .
3. Vérin à câble selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d' anti-rotation comporte deux élé- ments longilignes (10,10') dont les premières extrémités (11, 11' ) sont fixées de façon diamétralement opposée sur 1 ' élément coulissant, de sorte que les éléments longi- lignes recourbés s'étendent dans des plans parallèles.
4. Vérin à câble selon la revendication 3, dans les premières extrémités des éléments longilignes sont fixées à l'élément coulissant par l'intermédiaire d'un organe d'ancrage (13,13') rapporté sur l'élément coulis- s3.nt Ô
5. Vérin à câble selon la revendication 3, dans lequel les premières et deuxièmes extrémités des éléments longilignes s'étendent de part et d'autres de l'axe de rotation.
6. Vérin à câble selon la revendication 1, dans lequel l'élément longiligne est un arbre de transmission flexible .
7. Ensemble de vérins à câble selon l'une des re- vendications précédentes, les vérins étant juxtaposés les uns par rapport aux autres de sorte que les axes de rotation de leurs dispositifs vis/écrou (2,3) respectifs soient parallèles entre eux et s'étendent dans un même plan, les éléments longilignes s' étendant dans des plans parallèles entre eux .
8. Ensemble de vérins à câble selon la revendication 6, dans lequel le plan de l'un des éléments longilignes de l'un des vérins converge vers l'axe de rotation du dispositif vis/écrou d'un vérin adjacent.
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