FR2572473A1 - Rotating jack - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/12—Characterised by the construction of the motor unit of the oscillating-vane or curved-cylinder type
Abstract
Description
Vérin rotatif
La présente invention se rapporte à un vérin rotatif comportant un cylindre dans lequel est logé un noyau central qui est pourvu d'au moins un arbre de sortie et qui est entrainé relativement, en rotation, par rapport au dit cylindre, par l'action d'un fluide hydraulique.Rotating cylinder
The present invention relates to a rotary actuator comprising a cylinder in which is housed a central core which is provided with at least one output shaft and which is driven relatively, in rotation, relative to said cylinder, by the action of '' a hydraulic fluid.
On connait des vérins rotatifs comportant un cylindre dans lequel est logé un arbre central rotatif présentant des palettes radiales qui délimitent,avec des cloisons fixées au cylindre, des chambres étanches alimentées en fluide hydraulique. Le mouvement de rotation est inférieur à un tour. There are known rotary actuators comprising a cylinder in which is housed a rotary central shaft having radial vanes which delimit, with partitions fixed to the cylinder, sealed chambers supplied with hydraulic fluid. The rotational movement is less than one revolution.
La présente invention a pour but de fournir un vérin rotatif de conception rustique donc de faible prix et évitant l'emploi de joints entre chambres (en limitant ainsi les -frottements). Le guidage radial du noyau est assuré par des billes de roulement qui servent par ailleurs a l'entrainement relatif en rotation du noyau et du cylindre. Le vérin ainsi conçu est insensible aux accélérations radiales. I1 est équilibré et peut présenter une faible inertie. The present invention aims to provide a rotary actuator of rustic design therefore low cost and avoiding the use of joints between chambers (thereby limiting friction). The radial guidance of the core is ensured by rolling balls which are also used for the relative rotation drive of the core and the cylinder. The cylinder thus designed is insensitive to radial accelerations. I1 is balanced and may have low inertia.
Le vérin selon l'invention est caractérisé par le fait que le noyau et le cylindre présentent deux gorges demi-toriques entre lesquelles se logent des billes de roulement formant au moins deux chambres de vérins toriques qui, chacune, sont alimentées en fluide, par un conduit de distribution et sont délimitées par au moins une bille de roulement liée en rotation au cylindre et par au moins une bille de roulement liée en rotation au noyaù, l'une des billes servant de fond de vérin, l'autre servant de piston de vérin, les dites chambres étant agencées pour faire pivoter relativement le cylindre et le noyau, dans l'un ou l'autre sens. The jack according to the invention is characterized in that the core and the cylinder have two half-toric grooves between which are housed rolling balls forming at least two chambers of toric cylinders which, each, are supplied with fluid, by a distribution duct and are delimited by at least one rolling ball linked in rotation to the cylinder and by at least one rolling ball linked in rotation to the core, one of the balls serving as a cylinder base, the other serving as a piston cylinder, said chambers being arranged to relatively rotate the cylinder and the core, in one or the other direction.
Selon une autre caractéristique, le vérin présente une chambre de vérin dont la ou les billes de roulement liées au noyau sont situées en avant, pour un sens de rotation donné, de la ou les billes de roulement liées au cylindre et au moins une chambre de vérin dont la ou les billes de roulement liées au noyau sont situées en arrière, pour le même sens de rotation, de la ou des billes de roulement liées au cylindre. According to another characteristic, the jack has a jack chamber whose bearing ball or balls linked to the core are located in front, for a given direction of rotation, of the ball or bearings linked to the cylinder and at least one jack whose bearing ball or balls linked to the core are located behind, for the same direction of rotation, of the ball or balls linked to the cylinder.
Selon une autre caractéristique, le noyau et le cylindre présentent des gorges étagées entre lesquelles sont logées les billes de roulement formant les chanvres de vérins. According to another characteristic, the core and the cylinder have stepped grooves between which are housed the rolling balls forming the hemp cylinders.
Selon une autre caractéristique, le cylindre est fixe et présente des conduits de distribution et le noyau est rotatif, les billes de roulement liées au cylindre servant de fonds de vérins, les billes de roulement liées au noyau servant de pistons de vérins. According to another characteristic, the cylinder is fixed and has distribution conduits and the core is rotatable, the rolling balls linked to the cylinder serving as cylinder bottoms, the rolling balls linked to the core serving as piston pistons.
Selon une autre caratéristique, le vérin comporte des butées axiales guidant le noyau. According to another characteristic, the jack has axial stops guiding the core.
L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés par les dessins annexés. The invention will now be described in more detail with reference to embodiments given by way of examples and represented by the accompanying drawings.
La figure 1 représente une coupe axiale d'un premier mode de réalisation du vérin selon l'invention. FIG. 1 represents an axial section of a first embodiment of the jack according to the invention.
La figure 2 est une coupe selon II-II de la figure 1. Figure 2 is a section on II-II of Figure 1.
La figure 3 représente une coupe axiale d'un second mode de réalisation du vérin selon l'invention. FIG. 3 represents an axial section of a second embodiment of the jack according to the invention.
La figure 4 est une coupe selon IV-IV de la figure 3. Figure 4 is a section on IV-IV of Figure 3.
La figure 5 est une coupe d'un troisième mode de réalisation du vérin selon l'invention. Figure 5 is a section of a third embodiment of the jack according to the invention.
La figure 6 est une coupe d'un quatrième mode de réalisation du vérin selon l'invention. Figure 6 is a section of a fourth embodiment of the jack according to the invention.
En se référant aux dessins, le vérin comporte un cylindre 1 dans lequel est logé un noyau 2 qui tourne autour d'un axe 3. Referring to the drawings, the jack comprises a cylinder 1 in which is housed a core 2 which rotates around an axis 3.
Le cylindre 1 est constitué d'un tube ou anneau 11 et de flasques 12 et 13. Le noyau 2 a une forme générale cylindrique et présente un arbre de sortie 21 qui passe à travers du flasque 13. Le noyau pourrait présenter un second arbre de sortie passant au travers du flasque 12. The cylinder 1 consists of a tube or ring 11 and flanges 12 and 13. The core 2 has a generally cylindrical shape and has an output shaft 21 which passes through the flange 13. The core could have a second shaft outlet passing through the flange 12.
Le noyau 1 présente une gorge demi-torique (figure 1) ou plusieurs gorges demi-toriques étagées (figure 3). Le cylindre comporte, en correspondance avec la ou les gorges du noyau, une gorge demi-torique (figure re 1) ou plusieurs gorges demi-toriques étagées (figures 3). Chaque paire de gorges associées forme ainsi, entre le noyau ét le cylindre, un espace torique dans lequel sont logées des billes de roulement 5 et 6. Ces billes sont montées dans les gorges soit avec jeu réduit ou nul soit avec une légère précontrainte. The core 1 has a semi-toric groove (Figure 1) or several stepped semi-toric grooves (Figure 3). The cylinder comprises, in correspondence with the groove or grooves of the core, a semi-toric groove (Figure re 1) or several stepped semi-toric grooves (Figures 3). Each pair of associated grooves thus forms, between the core and the cylinder, a toric space in which are housed rolling balls 5 and 6. These balls are mounted in the grooves either with reduced or zero play or with a slight prestress.
Les billes de roulement 5 sont liées en rotation, autour de l'axe 3, au cylindre 1. Cette liaison en rotation est assurée par des ergots 51. The bearing balls 5 are linked in rotation about the axis 3 to the cylinder 1. This connection in rotation is provided by lugs 51.
Les billes de roulement 6 sont liées en rotation au noyau 2. Cette liaison en rotation est assurée par des ergots 61.The rolling balls 6 are linked in rotation to the core 2. This rotation connection is provided by lugs 61.
Les billes de roulement 5 et 6 délimitent des chambres de vérins toriques 7 et 8. Dans les modes de réalisation, le cylindre 1 est fixe et le noyau est rotatif et constitue le rotor. Dans ce cas les billes 5 sont immobiles autour de l'axe 3 et font office de fonds de vérins et les billes 6 sont mobiles autour de l'axe 3 et font office de pistons de vérins. The rolling balls 5 and 6 delimit chambers of O-cylinders 7 and 8. In the embodiments, the cylinder 1 is fixed and the core is rotatable and constitutes the rotor. In this case the balls 5 are stationary around the axis 3 and act as actuator bottoms and the balls 6 are movable around the axis 3 and act as piston actuators.
Les chambres de vérins toriques sont susceptibles d'être mises sous haute pression ou sous basse pression par des conduits de distribution de fluide hydraulique 71 et 81. Les conduits 71 et 81 débouchent à proximité des billes immobiles autour de l'axe 3 qui constituent les fonds de vérins, c'est à dire 9 proximité des billes 5. The chambers of O-cylinders are capable of being placed under high pressure or under low pressure by hydraulic fluid distribution pipes 71 and 81. The pipes 71 and 81 open near the immobile balls around the axis 3 which constitute the actuator bottoms, i.e. 9 near the balls 5.
Le vérin rotatif comporte au moins deux chambres de vérins toriques 7 et 8 capables de faire pivoter relativement le noyau et le cylindre dans l'un ou l'autre sens. The rotary actuator comprises at least two chambers of O-cylinders 7 and 8 capable of relatively pivoting the core and the cylinder in one or the other direction.
Dans les modes de réalisation représentés, si la ou les chambres de vérin 7 sont sous haute pression et les chambres 8 sont sous basse pression le noyau ou rotor 2 tourne dans le sens de la flèche F. Si la ou les chambres de vérin 8 sont sous haute pression et les chambres 7 sont sous basse pression le noyau ou rotor 2 tourne en sens inversè. Si l'on considère le sens de rotation donné par la flèche F, chaque chambre de vérin 7 est cloisonnée par la ou les billes 5 et 6 de manière que la ou les billes 6 liées au noyau 2 soient situées en avant de la ou des billes 5 liées au cylindre 1. Au contraire, chaque chambre de vérin 8 est cloisonnée par la ou les billes 5 et 6 de manière que la ou les billes 6 liées au noyau 2 soient situées en arrière de la ou des billes 5 liées au cylindre 1. In the embodiments shown, if the cylinder chamber (s) 7 are under high pressure and the chambers 8 are under low pressure, the core or rotor 2 rotates in the direction of the arrow F. If the cylinder chamber (s) 8 are under high pressure and the chambers 7 are under low pressure the core or rotor 2 rotates in the opposite direction. If we consider the direction of rotation given by arrow F, each cylinder chamber 7 is partitioned by the ball or balls 5 and 6 so that the ball or balls 6 linked to the core 2 are located in front of the balls 5 linked to the cylinder 1. On the contrary, each jack chamber 8 is partitioned by the ball or balls 5 and 6 so that the ball or balls 6 linked to the core 2 are located behind the ball or balls 5 linked to the cylinder 1.
Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, le vérin ne comporte qu'un seul espace torique. Dans le mode de réalisation des figures 3 et 4, le vérin comporte plusieurs espaces toriques étagés. Le noyau 2 et le cylindre 1 présentent des gorges étagées entre lesquelles sont logées les billes de roulement formant les chambres de vérins 7 et 8. Ainsi plusieurs chambres de vérins 7 ou 8 sont sous pression simultanément et exercent une force sur les billes 6- servant de pistons donc un couple autour de 3. L'arbre de sortie 21 transmet donc un couple égal à la somme des couples individuels. In the embodiment of Figures 1 and 2, the cylinder has only one toric space. In the embodiment of Figures 3 and 4, the cylinder comprises several stepped toric spaces. The core 2 and the cylinder 1 have stepped grooves between which are housed the rolling balls forming the cylinder chambers 7 and 8. Thus several cylinder chambers 7 or 8 are under pressure simultaneously and exert a force on the balls 6- serving pistons therefore a torque around 3. The output shaft 21 therefore transmits a torque equal to the sum of the individual couples.
Dans les modes de réalisation des figures 4 et 5, chaque chambre de vérin torique 7 ou 8 disposée dans l'espace torique est délimitée par un jeu de billes de roulement 5 liées au cylindre 1 et par un jeu de billes de roulement 6 liées au noyau 2. Comme précédemment, chaque jeu de billes de roulement 5 sert de fond de vérin et chaque jeu de billes de roulement 6 sert de piston de vérin. Ce mode de réalisation limite les fuites. In the embodiments of FIGS. 4 and 5, each toric cylinder chamber 7 or 8 arranged in the toric space is delimited by a set of rolling balls 5 linked to the cylinder 1 and by a set of rolling balls 6 linked to the core 2. As before, each set of rolling balls 5 serves as the cylinder base and each set of rolling balls 6 serves as a cylinder piston. This embodiment limits leaks.
Dans les modes de réalisation des figures 1 à 4, la disposition des billes assure un équilibrage hydraulique. In the embodiments of FIGS. 1 to 4, the arrangement of the balls ensures hydraulic balancing.
L'étanchéité entre l'arbre de sortie 21 et l'orifice du flasque 13 dans lequel passe cet arbre de sortie est assurée par un joint annulaire d'étanchéité 14. The seal between the output shaft 21 and the orifice of the flange 13 through which this output shaft passes is ensured by an annular seal 14.
Le noyau 2 est guidé axialement dans le cylindre 1 par dieux butées axiales 91 et 92 constituées chacune par au moins trois billes. Le premier jeu de billes 91 est monté entre le flasque 12 et la face plane opposée du noyau 2. Le second jeu de billes 92 est monté entre le flasque 13 et la face plane opposée du noyau 2. The core 2 is guided axially in the cylinder 1 by gods axial stops 91 and 92 each constituted by at least three balls. The first set of balls 91 is mounted between the flange 12 and the opposite flat face of the core 2. The second set of balls 92 is mounted between the flange 13 and the opposite flat face of the core 2.
L'espace compris entre l'extérieur du noyau 2 et l'intérieur du cylindre 1 est connecté au réservoir. The space between the outside of the core 2 and the inside of the cylinder 1 is connected to the tank.
Le fonctionnement du vérin est le suivant
Lorsque chaque chambre de vérin 7 est sous haute pression et que chaque chambre de vérin 8 est sous basse pression, la pression agit sur les billes 6 comme sur des pistons. Le noyau 2 tourne dans le sens de la flèche
F. Inversement lorsque chaque chambre de vérin 8 est sous haute pression et que chaque chambre de vérin 7 est sous basse pression, la pression agit sur les billes 6 comme sur des pistons. Le noyau 2 tourne en sens inverse de la flèche F. Le guidage en rotation du noyau est assuré par les billes 5et 6.The operation of the cylinder is as follows
When each cylinder chamber 7 is under high pressure and each cylinder chamber 8 is under low pressure, the pressure acts on the balls 6 as on pistons. Core 2 rotates in the direction of the arrow
F. Conversely when each cylinder chamber 8 is under high pressure and each cylinder chamber 7 is under low pressure, the pressure acts on the balls 6 as on pistons. The core 2 rotates in the opposite direction to the arrow F. The core is guided in rotation by the balls 5 and 6.
Le guidage axial du noyau est assuré par les billes 91 et 92.The axial guidance of the core is ensured by the balls 91 and 92.
I1 est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention imaginer des variantes et des perfectionnements de détails et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. It is understood that it is possible without departing from the scope of the invention to imagine variants and improvements of details and even to envisage the use of equivalent means.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8416655A FR2572473A1 (en) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | Rotating jack |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8416655A FR2572473A1 (en) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | Rotating jack |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2572473A1 true FR2572473A1 (en) | 1986-05-02 |
Family
ID=9309180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8416655A Pending FR2572473A1 (en) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | Rotating jack |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2572473A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2431142A (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-18 | Rolls Royce Plc | Actuator for a gas turbine engine vectorable nozzle |
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-
1984
- 1984-10-31 FR FR8416655A patent/FR2572473A1/en active Pending
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