FR2727477A1 - Verin rotatif conique et son application a la commande d'une gouverne d'aeronef - Google Patents

Abstract

Un vérin rotatif (16) comprend un corps intérieur (32) formant rotor et au moins un corps extérieur (34) formant stator. Le corps intérieur (32) et le corps extérieur (34) portent des palettes (40, 44) disposées de façon alternée et définissant entre elles deux séries de chambres à volume variable. La section de ces chambres et la hauteur des palettes (40, 44) décroît d'une extrémité à l'autre, par exemple grâce au caractère sensiblement tronconique du corps intérieur (32). Un tel vérin (16) peut notamment être utilisé pour commander une gouverne d'aéronef. Il est alors disposé selon l'axe d'articulation (xx') de la gouverne.

Description

!

VERIN ROTATIF CONIQUE ET SON APPLICATION A LA CCHMMANDE

D'UNE GOUVERNE D'AERONEF.

DESCRIPTION

L'invention concerne un vérin rotatif comprenant un corps intérieur et au moins un corps extérieur montés coaxialement l'un dans l'autre de façon à pouvoir être animés d'un mouvement de rotation

relative, chacun des corps du vérin portant des palet-

tes disposées de façon alternée pour définir deux sé-

ries de chambres de commande étanches à volume varia-

ble. L'invention concerne également une gouverne d'aéronef comprenant au moins un panneau articulé dont

le pivotement est commandé par un tel vérin rotatif.

Habituellement, le corps intérieur et le corps extérieur des vérins rotatifs présentent l'un et l'autre une configuration cylindrique et la hauteur des palettes portées par chacun de ces corps est uniforme d'une extrémité à l'autre de ces palettes. Le nombre de palettes équipant l'actionneur dépend principalement de l'amplitude du mouvement de pivotement que l'on désire commander. Compte tenu de cette contrainte, les vérins rotatifs sont utilisés pour commander des mouvements de pivotement d'amplitude limitée entre deux pièces. Ils ont alors pour avantage de présenter un très faible encombrement puisqu'ils peuvent être placés selon l'axe

de pivotement relatif entre les pièces. Par comparai-

son, la commande du même mouvement à l'aide d'un vérin

linéaire impose de monter le vérin sur l'une des piè-

ces, perpendiculairement à l'axe de pivotement et de le relier à l'autre pièce à l'aide d'un mécanisme incluant

au moins une biellette articulée.

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Dans un vérin rotatif, la pression appli-

quée alternativement dans chacune des deux séries de chambre du vérin tend à déformer en sens inverse les corps intérieur et extérieur du vérin. Par conséquent, l'étanchéité des chambres indispensable au fonctionne- ment du vérin ne peut être assurée que lorsque celui-ci ne dépasse pas une certaine longueur, pour une pression de commande donnée. Un vérin rotatif de conception cylindrique classique ne peut donc pas être utilisé pour commander la rotation relative de deux pièces

lorsque le moment de charnière que l'on désire appli-

quer entre ces pièces excède une certaine valeur.

Lorsque le moment de charnière que l'on désire pouvoir appliquer entre les pièces est trop élevé, il est possible de placer bout à bout deux vérins rotatifs dont chacun est capable d'exercer la moitié du moment de charnière requis. Cependant, cela

conduit à accroître très sensiblement le coût de l'ins-

tallation, notamment du fait de la multiplication des paliers servant à transmettre les efforts entre les

vérins et chacune des pièces. En effet, un vérin rota-

tif cylindrique classique est normalement en prise par deux paliers sur chacune des deux pièces dont il

commande un mouvement de rotation relative. L'utilisa-

tion de deux vérins rotatifs pour commander ce mouve-

ment nécessiterait donc huit paliers.

Les avantages d'encombrement présentés par les vérins rotatifs rendent particulièrement attractif

l'utilisation de tels vérins pour commander les gouver-

nes des aéronefs et notamment les élevons équipant les

avions supersoniques.

En effet, le logement de tels vérins dans le bord d'attaque des gouvernes supprimerait toutes les perturbations aérodynamiques provoquées habituellement par la présence des vérins linéaires commandant les

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gouvernes, malgré la présence éventuelle de carénages

sur ces vérins.

Du fait que les gouvernes présentent des rigidités différentes de celles de la voilure, il existe des différences entre les déformations en vol des gouvernes et de la voilure. Pour des raisons aérodynamiques, les valeurs maximales de ces

différences doivent être aussi faibles que possible.

Cela peut conduire à réaliser chaque gouverne sous la forme de plusieurs panneaux, qui doivent alors être commandés indépendamment les uns des autres. Dans l'hypothèse o l'on utiliserait deux vérins cylindriques par panneau, l'implantation des vérins dans la gouverne nécessiterait la présence de seize ou vingt quatre paliers selon que la gouverne serait

découpée en deux ou trois panneaux.

Par ailleurs, la redondance imposée par les règles de sécurité impose généralement de commander les gouvernes des aéronefs à l'aide de trois circuits

hydrauliques distincts. La prise en compte de cet impé-

ratif combinée avec la réalisation des gouvernes sous forme de plusieurs panneaux conduit naturellement à

découper chaque gouverne en trois panneaux. L'utilisa-

tion de vérins rotatifs cylindriques impliquerait alors l'emploi de six vérins pour chaque gouverne, ce qui se

traduirait par la présence de vingt quatre paliers.

Cela rend cette solution trop coûteuse et pratiquement

inacceptable.

L'invention a principalement pour objet un vérin rotatif de conception originale, présentant notamment, pour un encombrement diamétral donné, une puissance sensiblement supérieure à celle d'un vérin

rotatif cylindrique classique.

L'invention a aussi pour objet un vérin rotatif dont la conception originale permet de réduire

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le nombre de paliers nécessaires à la transmission des efforts entre le vérin et les pièce et, par conséquent,

le coût d'une installation utilisant de tels vérins.

L'invention a aussi pour objet un vérin rotatif dont la conception originale permet de réduire les déformations en torsion de l'un au moins des corps intérieur et extérieur du vérin, par rapport aux vérins

rotatifs classiques.

Conformément à l'invention, ces résul-

tats sont atteints au moyen d'un vérin rotatif, compre-

nant un corps intérieur et au moins un corps extérieur

montés coaxialement l'un dans l'autre de façon à défi-

nir entre eux au moins un espace annulaire, des premiè-

res palettes et des deuxièmes palettes solidaires respectivement du corps intérieur et du corps extérieur

et disposées de façon alternée dans ledit espace annu-

laire, pour y définir alternativement des premières et des deuxièmes chambres de commande étanches à volume variable, dont une mise en pression alternée commande une rotation relative entre les corps intérieur et extérieur, caractérisé par le fait que l'un au moins des corps intérieur et extérieur présente une section

évolutive, de telle sorte que les premières et deuxiè-

mes palettes présentent une hauteur qui décroît d'une

extrémité à l'autre de ces palettes.

Un vérin rotatif répondant à cette défini-

tion sera appelé par la suite vérin rotatif conique".

Cette désignation, qui découle du caractère évolutif de la section de l'espace annulaire formé entre les corps intérieur et extérieur du vérin, ne doit pas être considérée comme limitant la configuration de cet

espace annulaire à une forme géométrique précise.

Dans une forme de réalisation préféren-

tielle de l'invention, le corps extérieur est cylindri-

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que et présente une section constante alors que le

corps intérieur présente une section évolutive.

Dans ce cas, le corps intérieur peut notam-

ment présenter une partie sensiblement tronconique et une partie sensiblement cylindrique prolongeant une extrémité de relativement petit diamètre de la partie

sensiblement tronconique.

L'extrémité de relativement grand diamètre

de la partie sensiblement tronconique du corps inté-

rieur présente alors un diamètre extérieur sensiblement

égal au diamètre intérieur du corps extérieur.

Dans la forme de réalisation préférentielle de l'invention, le corps intérieur constitue le rotor du vérin alors que le corps extérieur en constitue le stator. Une disposition inverse peut toutefois être

adoptée dans certaines applications.

Le corps intérieur du vérin est avantageu-

sement un corps tubulaire. cette caractéristique permet

de relier le corps intérieur à un circuit de condition-

nement en température, assurant la circulation, & l'in-

térieur du vérin d'un fluide caloporteur apte à réchauffer ou à refroidir le vérin selon les conditions d'utilisation. Dans la forme de réalisation préférentielle de l'invention, le vérin rotatif comprend deux corps extérieurs montés coaxialement sur deux parties du corps intérieur, chacune de ces deux parties portant des deuxième palettes disposées de façon alternée avec les premières palettes portées par chacun des corps

extérieurs.

Le vérin rotatif présente alors avantageu-

sement une symétrie par rapport à un plan médian cou-

pant le corps intérieur en son milieu.

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En outre, les hauteurs des premières et des deuxièmes palettes décroissent depuis le plan médian du

vérin vers ses extrémités.

De préférence, le corps intérieur comprend, entre les deux parties portant les deuxièmes palettes, une partie centrale de transmission d'effort. De même,

chacun des corps extérieurs comprend une partie termi-

nale de transmission d'efforts, à proximité de chacune

des extrémités du vérin.

L'invention a également pour objet une gou-

verne d'aéronef, comprenant au moins un panneau articu-

lé sur un longeron arrière d'un élément de voilure d'aéronef, autour d'un axe d'articulation sensiblement parallèle à ce longeron arrière, et des moyens de commande de pivotement du panneau autour de cet axe d'articulation, caractérisée par le fait que les moyens de commande de pivotement comprennent au moins un vérin rotatif conique conforme à l'invention, logé dans le

panneau selon son axe d'articulation.

Les parties terminales de transmission d'efforts du vérin rotatif sont alors montées dans des premiers paliers portés par le longeron arrière et la partie centrale de transmission d'efforts du vérin rotatif est montée dans un deuxième palier porté par le panneau. Grâce à cette caractéristique, on voit que la

commande d'une gouverne formée de trois panneaux dis-

tincts ne nécessite que neuf paliers. Le nombre de

paliers est donc réduit de près de deux tiers par rap-

port à une gouverne qui utiliserait des vérins rotatifs

cylindriques classiques.

Afin que les déformations de la voilure dues à sa flexion ne soient pas transmises au vérin, chacun des premiers paliers est porté par le longeron arrière de façon à pouvoir tourner autour d'un premier

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axe perpendiculaire au longeron et passant par l'axe

d'articulation du panneau.

Pour assurer la transmission des efforts entre la voilure et le corps extérieur du vérin, chacun des premiers paliers est en prise sur les parties ter- minales de transmission d'efforts du vérin par des premiers moyens de liaison en rotation autour de l'axe d'articulation du panneau. De même, la transmission des efforts entre le tube intérieur du vérin et le panneau est assurée par des deuxièmes moyens de liaison en rotation autour de l'axe d'articulation, par lesquels le deuxième palier est en prise sur la partie centrale de transmission d'efforts du vérin. Ces premiers et deuxièmes moyens de liaison en rotation sont constitués par des cannelures ou par tout mécanisme équivalent permettant de transmettre directement les efforts à

proximité des panneaux de revêtement de la voilure.

Afin d'assurer la liaison entre le corps extérieur du vérin et la voilure dans le sens de l'axe d'articulation du panneau, tout en permettant une déformation différentielle de la voilure par rapport au vérin, l'un des premiers paliers est en prise sur l'une des parties terminales de transmission d'efforts du vérin par de premiers moyens de liaison en translation

selon l'axe d'articulation précité. Au contraire, l'au-

tre premier palier est libre de se déplacer parallèle-

ment à cet axe d'articulation par rapport à l'autre partie terminale de transmission d'efforts du vérin. De façon comparable, le deuxième palier est en prise sur la partie centrale de transmission d'efforts du vérin par des deuxièmes moyens de liaison en translation

selon l'axe d'articulation.

Dans une forme de réalisation préféren-

tielle de la gouverne selon l'invention, cette gouverne comprend au moins deux panneaux reliés entre eux par au

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moins une manille, un vérin rotatif étant logé dans

chacun des panneaux.

On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférentielle de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'un

avion supersonique, représentant notamment l'implanta-

tion des élevons dont la commande peut être assurée à

l'aide de vérins rotatifs coniques conformes à l'inven-

tion; - la figure 2 est une vue de dessus, avec arrachement partiel, représentant à plus grande échelle

l'implantation des vérins de commande de l'un des éle-

vons interne de l'avion illustré sur la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus, à plus grande échelle et en coupe longitudinale partielle représentant à plus grande échelle l'un des vérins coniques de commande de l'élevon interne de la figure 2; - la figure 4 est une vue en perspective éclatée d'une partie du vérin de la figure 3; - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 3, représentant à plus grande échelle l'un des paliers par lesquels les vérins sont

reliés au longeron arrière de la demi-voilure corres-

pondante; et - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 3 représentant le palier par lequel le vérin est relié au panneau correspondant de

l'élevon interne.

Une forme de réalisation préférentielle du vérin rotatif conique selon l'invention va à présent être décrite dans son application à la commande des élevons d'un avion supersonique. Il est fait observer

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que les avantages procurés par le vérin rotatif conique selon l'invention peuvent conduire à utiliser un ou plusieurs vérins de ce type dans de nombreuses autres applications. Sur la figure 1, on a désigné par la réfé-

rence 10 chacune des demi-voilures d'un avion superso-

nique. Chaque demi-voilure 10 comporte sur son bord de fuite un élevon interne 12, un élevon médian 14 et un

élevon externe 16. Ces élevons constituent des gouver-

nes remplissant différentes fonctions, notamment de

roulis et de profondeur.

Chacun des élevons 12, 14 et 16 est monté pivotant sur le longeron arrière 18 (figure 2) de la

demi-voilure correspondante, autour d'un axe xx' sensi-

blement parallèle à ce longeron. Chaque élevon dispose d'un débattement limité, par exemple de plus ou moins 250 par rapport à sa position médiane o il est aligné

avec la demi-voilure.

Pour tenir compte à la fois de la rigidité différente des élevons 12 et 14 et des demi-voilures , ainsi que de la nécessité de commander chacun des élevons par trois circuits hydrauliques séparés afin

d'assurer la redondance nécessaire à la sécurité, cha-

cun des élevons 12 et 14 est découpé en trois panneaux articulés adjacents, de dimensions sensiblement égales,

selon la direction définie par le longeron arrière 18.

Ces trois panneaux sont désignés par les références 12a, 12b et 12c pour les élevons internes 12 et 14a, 14b et 14c pour les élevons médians 14. Conformément à l'invention, chacun des panneaux 12a, lb et 12c et 14a, 14b et 14c est commandé par un vérin rotatif conique 16. Plus précisément, les trois vérins rotatifs coniques 16 associés à chacun des élevons 12 et 14 sont identiques.

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On a représenté plus en détail sur la fi-

gure 2 l'implantation des trois vérins 16 servant à commander les trois panneaux 12a, 12b et 12c de l'un des élevons internes 12. L'implantation des vérins commandant les autres élevons est réalisée selon le

même principe. Elle ne sera donc pas décrite.

Comme l'illustre notamment la figure 2, les trois vérins 16 assurant la commande de élevons 12 présentent une symétrie de révolution autour d'un axe

confondu avec l'axe de pivotement xx' de l'élevon.

Chaque vérin 16 est logé dans le bord de fuite du pan-

neau 12a, 12b ou 12c correspondant.

Plus précisément, chacun des vérins rota-

tifs coniques 16 comporte une partie centrale de trans-

mission d'efforts reliée par un palier 20 au longeron avant 22 et à la nervure forte médiane 24 du panneau correspondant. Par ailleurs, chacun des vérins rotatifs

coniques 16 comporte deux parties terminales de trans-

mission d'efforts qui sont reliées par deux paliers 26

au longeron arrière 18 de la demi-voilure 10 correspon-

dante. Chacun des vérins rotatifs coniques 16 est alimenté en fluide hydraulique sous pression par un bloc hydraulique 30. Dans le cas des élevons internes

12, les blocs hydrauliques 30 sont montés sur le longe-

ron arrière 18 de la voilure, de façon à ménager entre ce longeron et le bord d'attaque de chacun des panneaux de l'élevon un espace permettant notamment le passage d'un certain nombre de canalisations reliant les

moteurs au fuselage de l'avion. Dans le cas de gouver-

nes implantées différemment telles que les élevons

intermédiaires 14 sur la figure 1, les blocs hydrauli-

ques peuvent être montés directement sur les vérins 16.

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La structure de l'un des vérins rotatifs coniques 16 conforme à l'invention va à présent être décrite en détail en se référant notamment aux figures

3 et 4.

Comme l'illustrent ces figures, dans la forme de réalisation représentée, le vérin rotatif conique 16 conforme à l'invention comporte un corps intérieur tubulaire 32 formant rotor et deux corps

extérieurs tubulaires 34 formant stator, montés coaxia-

lement.

De façon plus précise, le corps intérieur

tubulaire 32 comporte une partie centrale 36 de trans-

mission d'efforts, prévue pour être en prise sur le palier 20 d'une manière qui sera décrite plus en détail ultérieurement. De part et d'autre de cette partie

centrale 36 de transmission d'efforts, le corps inté-

rieur 32 comporte deux partie tubulaires 38, symétri-

ques par rapport au plan médian du vérin, confondu avec

le plan de coupe VI-VI sur la figure 3.

Les deux corps extérieurs 34 sont identi-

ques et chacun d'entre eux est reçu sur l'une des par-

ties tubulaires 38 du corps intérieur 32, de façon à délimiter entre cette partie 38 et le corps extérieur 34 correspondant un espace annulaire étanche vis-à-vis de l'extérieur. A proximité des extrémités du vérin,

chaque corps extérieur 34 comporte sur sa surface exté-

rieure une partie terminale 62 de transmission d'ef-

forts, prévue pour être en prise sur le palier 26 cor-

respondant, d'une manière qui sera décrite plus en

détail ultérieurement.

Chacune des parties tubulaires 38 du corps

intérieur 32 porte sur sa surface extérieure des palet-

tes 40 orientées radialement vers l'extérieur (figure ). Ces palettes 40 sont régulièrement réparties sur la périphérie de la partie tubulaire 38. Elles sont par

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exemple au nombre de quatre dans la forme de réalisa-

tion représentée. Les bords des palettes 40 tournés vers le corps extérieur 34 correspondant portent des joints d'étanchéité 42 assurant l'étanchéité du contact entre ces deux pièces.

De façon comparable, chacun des corps exté-

rieurs 34 porte sur sa surface intérieure des palettes 44 orientées radialement vers l'intérieur. Les palettes 44 sont régulièrement réparties autour de l'axe du vérin et leur nombre est le même que celui des palettes

, de telle sorte que les palettes 40 et 44 sont dis-

posées de façon alternée autour de l'axe du vérin. Dans la forme de réalisation représentée, chacun des corps extérieurs 34 comporte donc également quatre palettes 44. Les bords des palettes 44 tournés vers le corps intérieur 32 portent des joints d'étanchéité 46 qui sont en contact étanche avec la surface extérieure de

la partie tubulaire 38 correspondante du corps inté-

rieur 32.

Du fait de l'agencement qui vient d'être décrit et selon une configuration classique dans les vérins rotatifs, l'espace annulaire délimité entre chaque corps extérieur 34 et la partie tubulaire 38 du

corps intérieur 32 est divisé par les palettes alter-

nées 40 et 44 en deux séries de chambres à volume variable, désignées par les références 48 et 50 sur la

figure 5.

Le montage de chacun des corps extérieurs 34 sur le corps intérieur 32 du vérin est réalisé de telle sorte qu'une rotation relative entre ces deux pièces soit possible. Pour cela, l'extrémité de chacun des corps extérieurs 34 coopère avec les extrémités de

la partie tubulaire 38 correspondante du corps inté-

rieur 32 par deux roulements 52 et 54 tels que des

roulements à aiguille.

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Le bloc hydraulique 30 (figure 2) associé à chacun des vérins 16 est relié aux deux corps

extérieurs 34 de ce dernier par des tuyauteries 56.

Plus précisément, un premier groupe de tuyauteries 56 débouche dans les chambres 48, alors qu'un deuxième

groupe de tuyauteries 56 débouche dans les chambres 50.

Grâce à cet agencement, il est possible de mettre en pression les chambres 48 tout en mettant à l'atmosphère les chambres 50, ou inversement, de façon à commander la rotation du corps intérieur 32 dans les

corps extérieurs 34 dans l'un ou l'autre sens.

Conformément à l'invention, la section de l'un au moins des corps intérieur 32 et extérieur 34 est évolutive, de telle sorte que les palettes 40 et 44 présentent une hauteur qui décroît d'une extrémité à

l'autre de ces palettes.

Dans la forme de réalisation illustrée sur

les figures, cette caractéristique est obtenue en don-

nant au corps tubulaire extérieur 34 une section uni-

forme, c'est-à-dire une forme cylindrique et en donnant à chacune des parties tubulaires 38 du corps intérieur

32 une section évolutive.

Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, la section évolutive de chacune des parties tubulaires 38 du corps intérieur 32 est obtenue en formant dans chaque partie 38 une partie 38a

sensiblement tronconique, dont le diamètre va en dimi-

nuant à partir de la partie centrale 36 de transmission d'efforts, et une partie 38b sensiblement cylindrique, prolongeant l'extrémité de relativement petit diamètre de la partie 38a sensiblement tronconique, jusqu'à

l'extrémité correspondante du vérin 16.

Comme on l'a déjà indiqué, cette forme n'est donnée qu'à titre d'exemple, la génératrice de

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chacune des parties tubulaires 38 pouvant prendre une

forme différente, par exemple droite ou incurvée.

Dans cette configuration, l'extrémité de

relativement grand diamètre de la partie 38a sensible-

ment tronconique de chacune des parties tubulaires 38 présente un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre du corps intérieur 34 reçu sur cette partie tubulaire 38. Chacune des palettes 40 et 44 présente une forme approximativement triangulaire. Un calcul simple permet de montrer que, pour une même surface active des palettes et pour un vérin présentant le même diamètre extérieur, la forme donnée aux palettes 40 et 44 dans le vérin rotatif conique selon l'invention permet d'accroître de 16,7 % le rendement du vérin par 13 rapport à un vérin rotatif cylindrique de conception traditionnelle. De plus, la forme du corps intérieur 32 constituant le rotor du vérin réduit la déformation de cette pièce en torsion par accroissement linéaire de 2 son diamètre. Cette caractéristique rend négligeable les déformations en torsion du corps intérieur 32 par

rapport aux déformations consécutives à la pressurisa-

tion des chambres 48 ou 50.

Pour permettre le montage et le démontage de chacun des corps extérieurs 34 du vérin rotatif conique 16, le corps intérieur tubulaire 32 se prolonge à chacune de ses extrémités par une partie filetée 39 (figure 4) sur laquelle est vissé un écrou de blocage 56. Une butée à rouleaux 58 est interposée entre l'écrou 56 et une face d'extrémité du corps extérieur 34 correspondant, de façon à permettre le blocage en translation du corps intérieur 32 sans en empêcher la rotation. Une vis creuse 60 est vissée dans chacune des extrémités du corps intérieur 32 de façon à bloquer

*l'écrou 56 correspondant.

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Chaque partie terminale 62 de transmission d'efforts est en prise sur l'un des paliers 26 selon un agencement qui va à présent être décrit en se référant

à la figure 5.

Chacun des paliers 26 est monté sur le lon- geron arrière 18 de la demivoilure 10 correspondante

de façon à pouvoir tourner autour d'un axe yy' perpen-

diculaire au longeron arrière 18 et passant par l'axe d'articulation xx' du panneau correspondant tel que le

panneau 12a sur la figure 5.

A cet effet, chacun des paliers 26 comporte une face plane 64 qui est en appui sur la face arrière du longeron arrière 18 par l'intermédiaire d'une butée à aiguilles 68. Une partie cylindrique 70 du palier 26 fait saillie sur la face plane 64 selon l'axe yy', en traversant un passage circulaire formé dans le longeron arrière 18. Sur la face avant du longeron arrière 18, un écrou 72 est vissé sur une partie filetée de la partie cylindrique 70, de façon à coopérer avec cette face avant du longeron 18 par une deuxième butée à

aiguilles 74.

Par ailleurs, chacun des paliers 26 est en

prise avec la partie terminale 62 de transmission d'ef-

forts du corps extérieur 34 correspondant du vérin, par l'intermédiaire de moyens de liaison en rotation autour de l'axe d'articulation xx' du panneau 12a. Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 5, ces moyens de liaison en rotation sont constitués par des cannelures 76 en développante de cercle, formées sur les parties terminales 62 de transmission d'efforts et par des cannelures complémentaires 77 formées dans une couronne 28 du palier 26, entourant la partie terminale précitée. Il est à noter que cet agencement permet de transmettre les efforts entre le vérin et la

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demi-voilure correspondante près des panneaux de revê-

tement de la voilure. Cela permet de réduire l'encom-

brement des paliers 26 entre le longeron arrière 18 et le vérin 16 proprement dit. La place ainsi libérée facilite le cheminement des canalisations issues des

moteurs de l'avion.

En outre, l'un des paliers 26 (par exemple celui qui n'est pas représenté sur la figure 5) porte des moyens de liaison en translation entre ce palier et

le corps extérieur 34 correspondant, selon l'axe d'ar-

ticulation xx' du panneau 12a. Ces moyens de liaison en translation peuvent notamment être constitués par des flasques solidaires du palier etvenant se placer de part et d'autre des extrémités des cannelures 76 qui

font saillie sur la surface extérieure du corps exté-

rieur 34 correspondant. Au contraire, l'autre palier 26 est libre en translation sur la partie terminale 62 de

transmission d'efforts correspondante.

L'agencement qui vient d'être décrit assure la liaison en translation du vérin 16 et du longeron arrière 18 de la demi-voilure 10 correspondante, tout en permettant un déplacement relatif nécessaire & la

flexion de la demi-voilure.

On décrira à présent en se référant à la figure 6 un exemple de réalisation du palier 20 reliant le corps intérieur 32 du vérin 16 au panneau 12a, en se

référant à la figure 6.

Comme l'illustre cette figure, le palier 20 est fixé sur une ferrure d'introduction d'efforts 78, elle-même fixée au longeron avant 22 et à la nervure

forte médiane 24 (figure 2) du panneau 12a correspon-

dant.

Ce palier 20 coopère avec la partie cen-

trale 36 de transmission d'efforts du vérin 16 par des moyens de liaison en rotation. Comme pour les paliers

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26, ces moyens de liaison en rotation comprennent des cannelures 80 en développante de cercle, formées sur la

surface extérieure de la partie centrale 36 de trans-

mission d'efforts, et des cannelures complémentaires 81 formées dans une couronne 82 du palier 20 entourant

cette partie centrale 36.

En outre, des moyens sont prévus pour assu-

rer la liaison en translation entre le palier 20 et la partie centrale 36 de transmission d'efforts du vérin 16, selon l'axe de pivotement xx' du panneau 12a. Ces

moyens de liaison en translation comprennent par exem-

ple deux flasques 84, solidaires du palier 20 et situés de part et d'autre des extrémités des cannelures 81 qui

font saillie sur la surface extérieure du corps inté-

rieur 32.

Comme on l'a illustré très schématiquement en 86 sur la figure 2, le caractère creux du corps tubulaire intérieur 32 de chacun des vérins 16 permet de relier les corps intérieurs 32 en série par une

canalisation 86 appartenant à un circuit de condition-

nement en température d'un fluide caloporteur. Il est ainsi possible de faire circuler dans les vérins un fluide caloporteur permettant notamment de réchauffer ces derniers pour faciliter leur actionnement lorsque

la température extérieure est trop basse.

Afin que la défaillance de l'un quelconque

des trois circuits équipant l'aéronef soit sans consé-

quence sur l'actionnement simultané de chacun des trois panneaux 12a, 12b et 12c de l'élevon 12, au moins une manille 88 est de préférence placée entre chaque paire de panneaux adjacents de l'élevon, sensiblement à mi-corde de ces panneaux. Les manilles 88 permettent en outre d'éviter la rotation de chacun des panneaux

autour de sa nervure centrale 24, qui pourrait se pro-

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duire du fait de son entraînement en rotation par un

palier 20 unique.

En plus des avantages intrinsèques aux

vérins rotatifs coniques qui ont été énoncés précédem-

ment, l'application de ces vérins à la commande des

gouvernes d'un aéronef procure de nombreux avantages.

Ainsi, l'implantation des vérins dans le bord d'attaque des gouvernes, habituellement inoccupé, libère un espace dans une zone habituellement très encombrée située à proximité de l'arrière du longeron

arrière de la voilure.

Par ailleurs, les transferts d'efforts en-

tre les vérins et la voilure s'effectuent près des panneaux de revêtement de cette dernière, ce qui réduit les efforts introduits dans les structures. Il est ainsi possible d'évider la structure du palier 20 près

de son axe de symétrie.

Comme on l'a déjà soulignéun vérin rotatif conique conforme à l'invention peut être utilisé dans

de nombreux secteurs industriels, dès lors qu'un mouve-

ment de rotation alternatif de relativement faible amplitude doit être commandé. Par ailleurs, selon l'effort à exercer, ce vérin peut être simple ou double, comme celui qui vient d'être décrit. Le nombre de palettes est adapté à l'amplitude du mouvement à commander.

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Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Vérin rotatif, comprenant un corps inté-

rieur (32) et au moins un corps extérieur (34) montés coaxialement l'un dans l'autre de façon à définir entre

eux au moins un espace annulaire, des premières palet-

tes (40) et des deuxièmes palettes (44) solidaires respectivement du corps intérieur et du corps extérieur

et disposées de façon alternée dans ledit espace annu-

laire, pour y définir alternativement des premières

(48) et des deuxièmes (50) chambres de commande étan-

ches à volume variable, dont une mise en pression alternée commande une rotation relative entre les corps intérieur (32) et extérieur (34), caractérisé par le fait que l'un au moins des corps intérieur (32) et extérieur (34) présente une section évolutive, de telle sorte que les premières (40) et les deuxièmes palettes (44) présentent une hauteur qui décroît d'une extrémité

à l'autre de ces palettes.

2. Vérin rotatif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps extérieur (34)

présente une section constante alors que le corps inté-

rieur (32) présente une section évolutive.

3. Vérin rotatif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le corps intérieur (32) présente une partie (38a) sensiblement tronconique et une partie(38b) sensiblement cylindrique prolongeant une extrémité de relativement petit diamètre de la

partie sensiblement tronconique.

4. Vérin rotatif selon la revendication 3,

caractérisé par le fait qu'une extrémité de relative-

ment grand diamètre de la partie sensiblement tronconi-

que du corps intérieur (32) présente un diamètre exté-

rieur sensiblement égal au diamètre intérieur du corps

extérieur (34).

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5. Vérin rotatif selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé par le fait que

le corps intérieur (32) et le corps extérieur (34)

constituent respectivement un rotor et un stator.

6. Vérin rotatif selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé par le fait que

le corps intérieur (32) est un corps tubulaire apte à être relié à un circuit (86) de conditionnement en

température d'un fluide caloporteur.

7. Vérin rotatif selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé par le fait

qu'il comprend deux corps extérieurs (34) montés coaxialement sur deux parties (38) du corps intérieur (32), chacune de ces deux parties portant des premières palettes (40) disposées de façon alternée avec les deuxièmes palettes (44) portées par chacun des corps

extérieurs (34).

8. Vérin rotatif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il présente une symétrie par rapport à un plan médian coupant le corps intérieur

(32) en son milieu.

9. Vérin rotatif selon l'une quelconque des

revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que les

hauteurs des premières et des deuxièmes palettes (40,44) décroissent depuis le plan médian du vérin vers

ses extrémités.

10. Vérin rotatif selon l'une quelconque

des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que

le corps intérieur (32) comprend, entre les parties (38) portant les premières palettes (40), une partie centrale (36) de transmission d'efforts, chacun des corps extérieurs (34) comprenant une partie terminale (62) de transmission d'efforts, à proximité de chacune

des extrémités du vérin.

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11. Gouverne d'aéronef, comprenant au moins un panneau (12a,12b,12c), articulé sur un longeron arrière (18) d'un élément de voilure (10) d'aéronef, autour d'un axe d'articulation (xx') sensiblement parallèle à ce longeron arrière, et des moyens de commande de pivotement du panneau autour de cet axe d'articulation, caractérisée par le fait que les moyens de commande de pivotement comprennent au moins un vérin

(16) selon l'une quelconque des revendications précé-

dentes, logé dans le panneau (12a,12b,12c) selon ledit

axe d'articulation (xx').

12. Gouverne d'aéronef selon les revendica-

tions 10 et 11 combinées, caractérisée par le fait que les parties terminales (62) de transmission d'efforts du vérin rotatif (16) sont montées dans des premiers paliers (26) portés par le longeron arrière (18) et que la partie centrale (36) de transmission d'efforts du vérin rotatif est montée dans un deuxième palier (20)

porté par le panneau (12a).

13. Gouverne d'aéronef selon la revendica-

tion 12, caractérisée par le fait que chacun des pre-

miers paliers (26) est porté par le longeron arrière (18) de façon à pouvoir tourner autour d'un premier axe (yy') perpendiculaire au longeron et passant par l'axe

d'articulation (xx') du panneau.

14. Gouverne d'aéronef selon l'une quelcon-

que des revendications 12 et 13, caractérisée par le

fait que chacun des premiers paliers (26) est en prise sur les parties terminales (62) de transmission d'efforts du vérin par des premiers moyens (76) de liaison en rotation autour de l'axe d'articulation du panneau et que le deuxième palier (20) est en prise sur la partie centrale (36) de transmission d'efforts du

vérin par des deuxièmes moyens (80) de liaison en rota-

tion autour de l'axe d'articulation.

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15. Gouverne d'aéronef selon l'une quelcon-

que des revendications 12 à 14, caractérisée par le

fait que l'un des premiers paliers (26) est en prise sur l'une des parties terminales (62) de transmission d'efforts du vérin par des premiers moyens de liaison en translation selon l'axe d'articulation du panneau et que le deuxième palier (20) est en prise sur la partie centrale (36) de transmission d'efforts du vérin par des deuxièmes moyens (84) de liaison en translation

selon l'axe d'articulation.

16. Gouverne d'aéronef selon l'une quelcon-

que des revendications 11 à 15, caractérisée par le

fait que la gouverne (12) comprend au moins deux pan-

neaux (12a,12b) reliés entre eux par au moins une manille (88), un vérin rotatif (16) étant logé dans

chacun des panneaux.

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