EP3611389B1 - Actionneur linéaire a verrouillage et temoin de verrouillage - Google Patents

Actionneur linéaire a verrouillage et temoin de verrouillage Download PDF

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EP3611389B1
EP3611389B1 EP19190472.1A EP19190472A EP3611389B1 EP 3611389 B1 EP3611389 B1 EP 3611389B1 EP 19190472 A EP19190472 A EP 19190472A EP 3611389 B1 EP3611389 B1 EP 3611389B1
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locking
finger
indicator
rod
actuator
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Christelle PETTENAZZI
Laurent MONSAINT
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Safran Landing Systems SAS
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Safran Landing Systems SAS
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    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/87—Detection of failures

Definitions

  • Telescopic actuators for example hydraulic jacks comprising a body in which a rod is slidably mounted along a sliding axis, and comprising a locking member for automatically locking the rod on the body when the rod arrives in one. extreme positions.
  • locking members including claw, segment, or even finger locks.
  • the finger is movably mounted on the body along a locking axis perpendicular to the sliding axis between a locking position towards which it is pushed back by a spring to enter a groove in the rod, and a position retracted in which it is pushed against the spring by the pressurized fluid admitted into the chamber of the cylinder into which the finger opens.
  • a sleeve is movably mounted on the body along the sliding axis between a retracted position in which it is pushed by the rod when the latter approaches the locking position, and a position of retaining the finger in the retracted position in which the sleeve is pushed by a spring to be placed under the finger which has been retracted by the pressurized fluid.
  • the documents US 4,887,944 A , EP 2300319 B1 and CN 275 8546 Y disclose actuators with a movable locking finger in a locking direction perpendicular to the sliding axis of the piston rod.
  • the invention aims to provide a linear actuator with finger locking, the indication member of which makes it possible to detect a non-locking even if the finger appears to be in the locked position.
  • a telescopic actuator comprising a body in which a rod is slidably mounted along a sliding axis, the actuator comprising a locking member comprising a locking finger movable in a locking direction. perpendicular to the sliding axis between a locking position in which one end of the locking finger engages in a groove in the rod to lock the rod in position, and a retracted position in which the end of the finger is disengaged from the groove to release the rod, a locking indicator being mounted integral with the locking finger to be movable between a locking indicator position when the locking finger is in the locking position and an unlocking indicator position when the locking finger is in position retracted.
  • the locking indicator is secured to the locking finger by a connection capable of being broken when the end of the finger is severed when the rod is locked, a thrust spring being placed in the finger. lock to push the lock indicator to the unlock indicator position when said link is broken.
  • the locking indicator delivers reliable information even if the finger is broken, by appearing in the unlocking indicator position even though the end of the finger has been severed and the locking finger remains in the locking position.
  • the indicator is associated with a fragile support which extends in a bore of the locking finger to be linked to the end of the latter.
  • the severing of the end causes the breakage of the fragile support, and therefore the separation of the locking indicator, which can therefore be moved by the thrust spring.
  • a telescopic actuator in this case here a hydraulic cylinder 1 comprising a hollow body 2 in which a rod 3 associated with a piston 4 is mounted to slide tightly in the body 1 along a sliding axis X to define a solid chamber 5 extending between the piston 4 and a solid bottom of the body (not visible here), and an annular chamber 6 extending between the piston 4 and a drilled bottom 7 through which the rod 3 protrudes.
  • the piston 4 has a groove 8 for receiving the end 9 of a locking finger 10 mounted to slide sealingly along a locking axis Y perpendicular to the sliding axis X in a housing 11 of the body 1 between a locking position illustrated at figure 1 in which the end 9 is engaged in the groove 8 to block the rod 3 in the extended position, and a retracted position illustrated in figures 2 and 3 in which the end 9 is released from the groove 8, thus freeing the rod 3.
  • the locking finger 10 is returned to the locking position by a locking spring 12 resting on a plug 13 closing the housing 11.
  • the locking finger 10 is pushed into the retracted position when pressurized fluid is admitted into the annular chamber 6.
  • a sleeve 14 is disposed in the body 1 to slide along the sliding axis X between a retracted position towards which it is pushed by the piston 4 against a return spring 15 when the rod 3 is in the locked position, as illustrated in figure 1 , and a locking position shown in figure 3 in which the sleeve 14 is pushed by the return spring 15 while the locking finger 10 is in the retracted position to hold it there and block it in this position even though the annular chamber 6 is no longer under pressure.
  • the locking finger 10 is associated with a locking indicator 20 which, as visible on the figure 1 protrudes from the plug 13 to be visible from the outside.
  • the locking indicator 20 is integral with a rod 26 engaged in a central bore 21 of the locking finger 10.
  • the rod 26 is extended by a fragile support 22 of reduced section which ends in a foot 23 which is secured to the locking finger 10 at the level of the end 9 thereof by a ring 24.
  • a thrust spring 25 extends around the rod 26 in a housing 27 of the locking finger 10, resting on a bottom of the housing 27 and a shoulder of the indicator 10 to push the indicator 20 outwards. In the situation illustrated here, the ring 24 retains the locking indicator 20 against the thrust spring 25.
  • the rod 3 can move in the body 2, which has the effect of allowing the sleeve 14 to move towards the locking position under the action of the return spring 15 to keep the locking finger 10 in position. retracted, as shown in figure 3 .
  • the locking indicator 20 is thus maintained in the unlocking indicator position.
  • the rod 3 returns to the extended position, until the sleeve 14 is pushed against the spring 15 and thus allow the end 9 of the locking finger 10 to enter the groove 8 under the action of the locking spring 12 to lock the rod 3.
  • the locking indicator 20 returns to the locking indicator position.
  • the load coupled to the rod can exert a significant force on the rod 3 while rod 3 is in the locked position.
  • the force is so great that it causes the locking finger 10 to break by severing its end 9. The rod 3 is thus released, while the locking finger 10 remains in the locked position, as illustrated in the figure 4 .
  • the locking indicator 20 is used to actuate a return 30 carrying a target 31 which moves opposite a detector 32 between a position close to the detector 32, as illustrated in FIG. figure 6 , which corresponds to the locking indicator position, and a position remote from the detector 32, as illustrated in figures 7 to 9 , which corresponds to the unlocking indicator position, so that the detector 32 generates an electrical signal taking two distinct values, which makes it possible to distinguish the two indicator positions.
  • the return 30 is articulated on a pivot 33 integral with the stopper 13 and extending into an oblong opening 34 of the return 30.
  • the return 30 is moreover articulated on a collar 35 directly tightened on the outer end of the locking indicator. 20.
  • the movement of the locking indicator 20 causes the pivoting of the return 30, and hence the movement of the target 31 between its two positions near and far from the detector 32.

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Description

    ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
  • On connaît des actionneurs télescopiques, par exemple des vérins hydrauliques comportant un corps dans lequel une tige est montée à coulissement selon un axe de coulissement, et comportant un organe de verrouillage pour verrouiller automatiquement la tige sur le corps quand la tige arrive dans l'une des positions extrémales.
  • Divers types d'organes de verrouillage existent, parmi lesquels les verrouillages à griffes, à segments, ou encore à doigt. Pour ce dernier type, le doigt est monté mobile sur le corps selon un axe de verrouillage perpendiculaire à l'axe de coulissement entre une position de verrouillage vers laquelle il est repoussé par un ressort pour pénétrer dans une gorge de la tige, et une position escamotée dans laquelle il est poussé à l'encontre du ressort par le fluide sous pression admis dans la chambre du vérin dans laquelle débouche le doigt. Un manchon est monté mobile sur le corps selon l'axe de coulissement entre une position escamotée dans laquelle il est poussé par la tige lorsque celle-ci approche de la position de verrouillage, et une position de retenue du doigt en position escamotée dans laquelle le manchon est poussé par un ressort pour se placer sous le doigt qui a été escamoté par le fluide sous pression. Les documents US 4 887 944 A , EP 2300319 B1 et CN 275 8546 Y divulguent des actionneurs avec un doigt de verrouillage mobile selon une direction de verrouillage perpendiculaire a l'axe de coulissement de la tige du piston.
  • Il est connu d'équiper le doigt d'un témoin ou de tout dispositif de détection pour vérifier dans quelle position se trouve le doigt, et ainsi indiquer si la tige est verrouillée ou déverrouillée. Cependant, alors que la tige est verrouillée, il peut arriver que la tige du vérin subisse un effort tel que l'extrémité du doigt soit sectionnée. La tige apparaîtra alors verrouillée alors que le doigt sectionné ne peut retenir la tige en position.
    • OBJET DE L'INVENTION
  • L'invention vise à proposer un actionneur linéaire à verrouillage à doigt, dont l'organe d'indication permette de détecter un non-verrouillage même si le doigt semble en position de verrouillage.
    • PRESENTATION DE L'INVENTION
  • En vue de la réalisation de ce but, on propose un actionneur télescopique comportant un corps dans lequel une tige est monté à coulissement selon un axe de coulissement, l'actionneur comportant un organe de verrouillage comportant un doigt de verrouillage mobile selon une direction de verrouillage perpendiculaire à l'axe de coulissement entre une position de verrouillage dans laquelle une extrémité du doigt de verrouillage est engagée dans une gorge de la tige pour verrouiller la tige en position, et une position escamotée dans laquelle l'extrémité du doigt est dégagée de la gorge pour libérer la tige, un témoin de verrouillage étant monté solidaire du doigt de verrouillage pour être mobile entre une position témoin de verrouillage quand le doigt de verrouillage est en position de verrouillage et une position témoin de déverrouillage lorsque le doigt de verrouillage est en position escamotée. Selon l'invention, le témoin de verrouillage est solidarisé au doigt de verrouillage par une liaison susceptible d'être brisée lors d'un sectionnement de l'extrémité du doigt alors que la tige est verrouillée, un ressort de poussée étant disposé dans le doigt de verrouillage pour pousser le témoin de verrouillage vers la position témoin de déverrouillage lorsque ladite liaison est brisée.
  • Ainsi, le témoin verrouillage délivre une information fiable même si le doigt est brisé, en apparaissant en position témoin de déverrouillage alors même que l'extrémité du doigt a été sectionnée et que le doigt de verrouillage reste en position de verrouillage.
  • Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le témoin est associé à un support fragile qui s'étend dans un alésage du doigt de verrouillage pour être lié à l'extrémité de celui-ci. Ainsi, le sectionnement de l'extrémité entraîne la rupture du support fragile, et donc la désolidarisation du témoin de verrouillage, qui peut dès lors être déplacé par le ressort de poussée.
    • DESCRIPTION DES FIGURES
  • L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation de l'invention, en référence aux figures des dessins annexés, parmi lesquelles :
    • la figure 1 est une vue en coupe d'un actionneur télescopique à verrouillage selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la tige de l'actionneur étant illustrée en position verrouillée et le doigt de verrouillage en position de verrouillage et le témoin étant en position témoin de verrouillage ;
    • la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, la tige étant en cours de déverrouillage, le doigt étant repoussé en position escamotée et le témoin étant en position témoin de déverrouillage ;
    • la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, la tige ayant été déverrouillée et le doigt bloqué en position escamotée, le témoin étant en position témoin de déverrouillage ;
    • la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 1, le doigt étant en position de verrouillage mais l'extrémité du doigt de verrouillage ayant été brisé par la tige et le témoin ayant été repoussé en position témoin de déverrouillage ;
    • la figure 5 est une vue agrandie de détail de la liaison entre le témoin de verrouillage et le doigt de verrouillage ;
    • Les figures 6 à 9 sont des figures similaires aux figures 1 à 4 d'une variante de réalisation de l'invention.
    DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
  • En référence aux figures 1 à 4, l'invention s'applique à un actionneur télescopique, en l'occurrence ici un vérin hydraulique 1 comportant un corps creux 2 dans lequel une tige 3 associée à un piston 4 est montée à coulissement étanche dans le corps 1 selon un axe de coulissement X pour définir une chambre pleine 5 s'étendant entre le piston 4 et un fond plein du corps (non visible ici), et une chambre annulaire 6 s'étendant entre le piston 4 et un fond percé 7 par lequel saille la tige 3.
  • Le piston 4 comporte une gorge 8 pour recevoir l'extrémité 9 d'un doigt de verrouillage 10 monté à coulissement étanche selon un axe de verrouillage Y perpendiculaire à l'axe de coulissement X dans un logement 11 du corps 1 entre une position de verrouillage illustrée à la figure 1 dans laquelle l'extrémité 9 est engagée dans la gorge 8 pour bloquer la tige 3 en position sortie, et une position escamotée illustré aux figures 2 et 3 dans laquelle l'extrémité 9 est dégagée de la gorge 8, libérant ainsi la tige 3.
  • Le doigt de verrouillage 10 est rappelé vers la position de verrouillage par un ressort de verrouillage 12 s'appuyant sur un bouchon 13 fermant le logement 11. Le doigt de verrouillage 10 est poussé en position escamotée lorsque du fluide sous pression est admis dans la chambre annulaire 6. Un manchon 14 est disposé dans le corps 1 pour coulisser selon l'axe de coulissement X entre une position de retrait vers laquelle il est poussé par le piston 4 à l'encontre d'un ressort de rappel 15 lorsque la tige 3 est en position verrouillée, comme illustré à la figure 1, et une position de blocage illustrée à la figure 3 dans laquelle le manchon 14 est poussé par le ressort de rappel 15 alors que le doigt de verrouillage 10 est en position escamotée pour l'y maintenir et le bloquer dans cette position alors même que la chambre annulaire 6 ne serait plus sous pression.
  • Le doigt de verrouillage 10 est associé à un témoin de verrouillage 20 qui, comme visible à la figure 1, dépasse du bouchon 13 pour être visible de l'extérieur. Le témoin de verrouillage 20 est solidaire d'une tige 26 engagée dans un alésage central 21 du doigt de verrouillage 10. Comme cela est plus particulièrement visible à la figure 5, la tige 26 se prolonge par un support fragile 22 de section diminuée qui se termine par un pied 23 qui est solidarisé au doigt de verrouillage 10 au niveau de l'extrémité 9 de celui-ci par un jonc 24. Un ressort de poussée 25 s'étend autour de la tige 26 dans un logement 27 du doigt de verrouillage 10 en prenant appui sur un fond du logement 27 et un épaulement du témoin 10 pour pousser le témoin 20 vers l'extérieur. Dans la situation illustrée ici, le jonc 24 retient le témoin de verrouillage 20 à l'encontre du ressort de poussée 25.
  • Le fonctionnement de l'ensemble est maintenant détaillé. Dans la situation illustrée à la figure 1, l'extrémité 9 du doigt de verrouillage 10 est engagée dans la gorge 8 du piston 4, ce qui verrouille la tige 3 en position (ici en position sortie). Le ressort de verrouillage 12 maintient le doigt de verrouillage en position de verrouillage. Le témoin de verrouillage 20 est en position témoin de verrouillage.
  • L'admission de fluide sous pression dans la chambre annulaire 6 provoque le déplacement du doigt de verrouillage 10 vers sa position escamotée, comme illustré à la figure 2, libérant ainsi la tige 3. Le témoin de verrouillage 20 est alors en position témoin de déverrouillage.
  • Ainsi libérée, la tige 3 peut se déplacer dans le corps 2, ce qui a pour effet de permettre au manchon 14 de se déplacer vers la position de blocage sous l'action du ressort de rappel 15 pour maintenir le doigt de verrouillage 10 en position escamotée, comme illustré à la figure 3. Le témoin de verrouillage 20 est ainsi maintenu en position témoin de déverrouillage.
  • Puis lorsque du fluide sous pression est admis dans la chambre pleine 5, la tige 3 revient vers la position sortie, jusqu'à repousser le manchon 14 à l'encontre du ressort 15 et permettre ainsi à l'extrémité 9 du doigt de verrouillage 10 de pénétrer dans la gorge 8 sous l'action du ressort de verrouillage 12 pour verrouiller la tige 3. Le témoin de verrouillage 20 revient en position témoin de verrouillage.
  • Dans certains cas, la charge attelée à la tige peut exercer sur la tige 3 un effort important alors que la tige 3 est en position verrouillée. Dans certaines circonstances exceptionnelles, l'effort est tellement important qu'il provoque la rupture du doigt de verrouillage 10 par sectionnement de son extrémité 9. La tige 3 est ainsi libérée, alors que le doigt de verrouillage 10 reste dans la position verrouillée, comme illustré à la figure 4.
  • Cependant, la rupture de l'extrémité 9 du doigt de verrouillage 10 provoque simultanément la rupture du support fragile 21, de sorte que la liaison entre le témoin de verrouillage 20 et le doigt de verrouillage 10 est brisée. Le témoin de verrouillage 20 ainsi libéré est repoussé vers la position témoin de déverrouillage par le ressort de poussée 25, alors même que le doigt de verrouillage 10 reste en position verrouillée. Cette disposition permet d'éviter que le témoin de verrouillage ne fournisse une indication de verrouillage alors qu'en pratique, la tige 3 est bien libérée.
  • Plutôt qu'une indication visuelle, il peut être intéressant de détecter les positions du témoin de verrouillage au moyen d'un détecteur adapté à générer un signal électrique prenant deux valeurs distinctes. Selon une variante de l'invention illustrée aux figures 6 à 9, sur lequel les éléments communs portent la même référence que sur les figures 1 à 4, on utilise le témoin de verrouillage 20 pour actionner un renvoi 30 porteur d'une cible 31 qui se déplace en regard d'un détecteur 32 entre une position proche du détecteur 32, comme illustrée à la figure 6, qui correspond à la position témoin de verrouillage, et une position éloignée du détecteur 32, comme illustrée aux figures 7 à 9, qui correspond à la position témoin de déverrouillage, de sorte que le détecteur 32 génère un signal électrique prenant deux valeurs distinctes, ce qui permet de distinguer les deux positions témoins. Ici, le renvoi 30 est articulé sur un pivot 33 solidaire du bouchon 13 et s'étendant dans une ouverture 34 oblongue du renvoi 30. Le renvoi 30 est par ailleurs articulé sur un collier 35 directement serré sur l'extrémité externe du témoin de verrouillage 20. Ainsi, le déplacement du témoin de verrouillage 20 entraîne le pivotement du renvoi 30, et partant, le déplacement de la cible 31 entre ses deux positions proche et éloignée du détecteur 32.
  • 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 (4)

  1. Actionneur télescopique comportant un corps (2) dans lequel une tige (3) est montée à coulissement selon un axe de coulissement (X), l'actionneur comportant un organe de verrouillage comportant un doigt de verrouillage (10) mobile selon une direction de verrouillage (Y) perpendiculaire à l'axe de coulissement entre une position de verrouillage dans laquelle une extrémité (9) du doigt de verrouillage (10) est engagée dans une gorge (8) de la tige pour verrouiller la tige en position, et une position escamotée dans laquelle l'extrémité du doigt est dégagée de la gorge pour libérer la tige, un témoin de verrouillage (20) étant monté solidaire du doigt de verrouillage pour être mobile entre une position témoin de verrouillage quand le doigt de verrouillage est en position de verrouillage et une position témoin de déverrouillage lorsque le doigt de verrouillage est en position escamotée, caractérisé en ce que le témoin de verrouillage est solidarisé au doigt de verrouillage par une liaison (22,23,24) susceptible d'être brisée lors d'un sectionnement de l'extrémité du doigt alors que la tige est verrouillée, un ressort de poussée (25) étant disposé dans le doigt de verrouillage pour pousser le témoin de verrouillage vers la position témoin de déverrouillage lorsque ladite liaison est brisée, le doigt de verrouillage restant alors en position de verrouillage.
  2. Actionneur selon la revendication 1, dans lequel le témoin de verrouillage est engagé dans un alésage (21) du doigt de verrouillage (9) et est solidaire d'un support fragile (22) terminé par un pied (23) qui est lié à l'extrémité du doigt de verrouillage par un jonc (24).
  3. Actionneur selon la revendication 1, équipé d'un détecteur (32) pour générer un signal prenant deux valeurs selon qu'une cible (31) reliée au témoin de verrouillage est proche ou éloignée du détecteur.
  4. Actionneur selon la revendication 3, dans lequel la cible est portée par un renvoi (30) articulé sur le corps de l'actionneur et relié au témoin de verrouillage.
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