FR2897483A1 - Actionneur lineaire electrique compact et etanche - Google Patents

Abstract

Actionneur linéaire (81) comportant un moteur électrique (82) inscrit dans un boîtier (83), le moteur électrique (82) comportant d'une part un stator (84) solidarisé au boîtier (83) et d'autre part un rotor (85) entraînant en rotation un arbre tournant (86), l'arbre tournant (86) étant guidé en rotation par rapport au boîtier (83) au moyen d'éléments de guidage (87, 88) et se prolongeant pour coopérer avec un dispositif du type écrou et vis sans fin (111) pour convertir le mouvement de rotation en un mouvement de translation.Il se caractérisé en ce que le rotor (85) du moteur électrique (82) est agencé sur l'arbre tournant (86) selon un montage en porte à faux par rapport aux éléments de guidage (87, 88).

Description

- 1 - ACTIONNEUR LINEAIRE ELECTRIQUE COMPACT ET ETANCHE.

Domaine Technique L'invention se rapporte au domaine des actionneurs linéaires permettant de transmettre un mouvement de translation à une pièce ou un objet. On désigne également ce type d'actionneur par le terme de vérin électrique , puisqu'il comporte un moteur électrique permettant d'entraîner en rotation un arbre tournant. Le mouvement de rotation est ensuite converti en un mouvement de translation au moyen d'un dispositif de type écrou et vis sans fin.

L'invention vise plus particulièrement un actionneur linéaire de faible encombrement comportant un unique boîtier dans lequel sont intégrés à la fois le moteur électrique et des éléments de guidage de l'arbre tournant.

Art antérieur Il est fréquent d'intégrer à l'intérieur d'un même boîtier à la fois la motorisation d'un arbre tournant d'actionneur linéaire et la fonction de conversion du mouvement de rotation en un mouvement de translation.

Ainsi, de nombreuses solutions ont été décrites, et notamment le document EP-0 448 515 décrit un actionneur présentant des moyens de rappel aptes à commander automatiquement la tige mobile en translation pour la mettre dans une position de repos lorsque, par exemple, le moteur électrique n'est plus alimenté en énergie électrique.

Cependant, dans ce cas, le rotor du moteur électrique est agencé sur l'arbre tournant selon un montage en chape entre les deux éléments de guidage représentés dans ce document sous la forme de deux roulements à billes. Un tel agencement ne permet pas de réaliser un actionneur linéaire de compacité optimale puisque son encombrement est alors assujetti à la fois à la largeur des deux éléments de guidage à laquelle s'ajoute la largeur du rotor.

Par ailleurs, un tel actionneur linéaire n'est pas adapté pour encaisser des efforts axiaux important. Il ne permet donc pas de déplacer de manière répétitive une pièce avec -2- une force de poussée pouvant atteindre plusieurs tonnes. Il ne peut notamment pas permettre de positionner, à cadence élevée, une pièce, un outillage à l'intérieur d'un carter ou encore de déplacer un bras articulé ou une pince d'un robot automatisé.

On connaît également des actionneurs linéaires relativement compacts et tels que décrits dans le document WO-00/45064 mais dans lequel le moteur électrique comporte un rotor agencé en liaison pivot par rapport à l'arbre tournant de l'actionneur entraînant la vis sans fin. En effet, le rotor du moteur électrique est solidarisé avec une pièce engrenant avec les roues d'un train épicycloïdal d'engrenages apte à réduire la vitesse de rotation du rotor et augmenter le couple conféré à l'arbre tournant.

Un tel agencement ne permet donc pas de réduire de façon optimale l'encombrement puisqu'il nécessite l'utilisation de différentes roues d'engrenages de largeur non négligeable. Il est par ailleurs très complexe à réaliser et nécessite la fabrication d'éléments de guidage non standards rendant son coût de fabrication très élevé.

Enfin, un tel actionneur est adapté aux utilisations nécessitant une faible course, puisque la course de cet actionneur est fonction de l'unique pièce formant boîtier et intégrant les différents éléments et notamment l'écrou et la vis sans fin.

Ainsi, le but de l'invention est de fournir une solution sûre, simple et efficace, permettant d'intégrer à l'intérieur d'un même boîtier à la fois le moteur électrique et les éléments de guidage d'un actionneur linéaire, dans un encombrement minimum, avec un coût minimum.

Un autre objectif de l'invention est de permettre de réaliser une large gamme d'actionneurs compacts pouvant présenter un bloc motorisé identique, mais des courses de la tige différentes. En outre, l'invention permet également de réaliser un actionneur apte à encaisser des efforts importants en utilisant un dimensionnement minimal des éléments le30 -3-constituant. Il permet également de servir de support aux organes de fixation permettant son intégration sur une machine ou un robot d'une chaîne de production.

Exposé de l'invention L'invention concerne donc un actionneur linéaire comportant un moteur électrique inscrit dans un boîtier. Un tel moteur électrique comporte d'une part un stator solidarisé au boîtier, et d'autre part, un rotor entraînant en rotation un arbre tournant. L'arbre tournant est quant à lui guidé en rotation par rapport au boîtier au moyen d'éléments de guidage, et il se prolonge pour coopérer avec un dispositif du type écrou et vis sans fin pour convertir le mouvement de rotation en un mouvement de translation.

L'actionneur linéaire se caractérise en ce que le rotor du moteur électrique est agencé sur l'arbre tournant selon un montage en porte à faux par rapport aux éléments de guidage.

Autrement dit, les éléments de guidage de l'arbre tournant sont positionnés uniquement à proximité de l'une des extrémités de l'arbre tournant. Le rotor est alors agencé au contact de l'arbre tournant en dehors de la zone occupée par les éléments de guidage. Le mouvement de rotation généré par le rotor est transmis à l'arbre tournant au moyen d'une clavette ou de cannelures rapportées sur l'arbre tournant en dehors de la zone occupée par les éléments de guidage.

Les éléments de guidage peuvent se présenter sous diverses formes, et notamment des roulements à billes à contact oblique utilisés en combinaison deux par deux, ou quatre par quatre, de manière à transmettre un effort de poussée selon les deux sens de déplacement de l'actionneur linéaire. Ces éléments de guidage peuvent également être réalisés au moyen de butées à billes ou à rouleaux en combinaison avec un ou plusieurs roulements assurant le guidage en rotation. Un tel agencement permet ainsi d'encaisser des efforts axiaux importants.

Lorsque les éléments de guidage se présentent sous la forme de roulements à contact oblique, ils sont assemblés selon un montage dit en O de manière à compenser le montage en porte à faux du rotor. Un tel montage est dit en 0 lorsque les lignes de -4- poussée de chaque bille coupent l'axe de rotation de l'arbre tournant à l'extérieur du volume d'encombrement défini par l'ensemble des éléments de guidage.

En pratique, le boîtier peut comporter un corps central agencé entre deux plaques de fermeture latérales. Une telle structure comporte une épaisseur suffisante pour rapporter des organes annexes au niveau de sa surface extérieure au moyen de vis coopérant avec des taraudages ménagés dans l'épaisseur de l'un des éléments formant le boîtier.

Avantageusement, l'actionneur peut comporter des organes de fixation pour permettre sa solidarisation sur une installation. De tels organes de fixation peuvent être choisis parmi le groupe comprenant les chapes, les tourillons et les trous taraudés avec centrage.

Ainsi, le corps principal peut notamment être dimensionné pour permettre, au niveau de sa surface externe, la solidarisation d'organes de fixation tels que des tourillons aptes à positionner l'actionneur sur une machine. Les tourillons sont généralement au nombre de deux agencés sur des surfaces planes symétriquement par rapport à un plan médian longitudinal de l'actionneur. Les plaques de fermetures peuvent quant à elles, permettrent la solidarisation de chapes pour réaliser le positionnement de l'actionneur sur une machine. Les plaques de fermetures peuvent également comporter une pluralité de trous taraudés pour permettre la solidarisation de l'actionneur sur un plan de plan de pose. Le diamètre extérieur de la plaque de fermeture en contact le plan de pose peut permettre de réaliser un centrage du positionnement de l'actionneur sur le plan de pose.

Par ailleurs, il existe de nombreux modes de réalisation pour réaliser un montage en porte à faux du rotor sur l'arbre tournant par rapport aux éléments de guidage.

Ainsi, selon un premier mode de réalisation, les éléments de guidage de l'arbre 30 tournant peuvent comporter une portion interne agencée au contact de l'arbre tournant et une portion externe agencée au contact d'une des plaques de fermeture latérale. -5- En d'autres termes, la longueur du corps central de l'actionneur est définie par les dimensions du moteur électrique. Par ailleurs, la portion interne des éléments de guidage, qui peut consister en une bague intérieure d'un roulement à billes notamment, peut coopérer avec la portée de l'arbre tournant destinée à recevoir les éléments de guidage.

Cette portée est ajustée à un alésage interne ménagé dans la bague intérieure. La plaque de fermeture latérale présente quant à elle un logement apte à accueillir les bagues extérieures des roulements. Un chapeau démontable permet alors d'immobiliser les bagues extérieures des roulements en butée contre un épaulement à l'intérieur du logement.

Selon un second mode de réalisation, les éléments de guidage de l'arbre tournant peuvent comporter une portion interne agencée au contact de l'arbre tournant et une portion externe agencée au contact d'une bride sensiblement tubulaire.

Cet agencement particulier permet notamment de positionner les éléments de guidage de l'arbre tournant à l'intérieur du volume sensiblement cylindrique défini par le rotor du moteur électrique. Une telle intégration des éléments de guidage en dessous du rotor permet d'optimiser au maximum la compacité du boîtier de l'actionneur.

Ainsi, la portion interne des éléments de guidage peut coopérer avec la portée de l'arbre tournant destinée à recevoir les éléments de guidage La portion externe des éléments de guidage peut quant à elle coopérer avec un alésage ajusté au diamètre à l'extérieur des éléments de guidage formés à l'intérieur d'une bride tubulaire.

Avantageusement, la bride tubulaire peut être solidarisée avec une plaque de fermeture latérale du boîtier.

En effet, la plaque de fermeture latérale du boîtier est une pièce fixe par rapport au boîtier. Elle permet donc de guider en rotation l'arbre tournant par rapport au boîtier fixe. Selon un mode de réalisation particulier, la bride tubulaire peut comporter un chapeau démontable permettant un accès à une extrémité libre de l'arbre tournant. Ainsi, il est possible de modifier le positionnement des portions internes de chaque élément de30 -6- guidage par rapport à l'arbre tournant, préalablement au montage du chapeau démontable dont le positionnement peut avoir également une fonction. En effet, une fois mis en place, ce chapeau démontable peut permettre de régler le positionnement relatif de la portion externe de chaque élément de guidage par rapport à la bride tubulaire. Dans ce cas, l'extrémité libre de l'arbre tournant peut comporter un écrou de serrage destiné à ajuster le positionnement de la portion interne des éléments de guidage par rapport à l'arbre tournant.

10 En effet, lorsque les éléments de guidage sont du type à contact oblique, il est nécessaire de régler le jeu interne des billes en effectuant un serrage très précis des bagues intérieures par rapport aux bagues extérieures. Un tel réglage est couramment réalisé au moyen d'un écrou à encoches permettant un réglage très fin du jeu interne de fonctionnement des roulements. 15 De manière à limiter l'usure des éléments de guidage, il est par ailleurs important de lubrifier constamment la bande de roulement avec un film d'huile. Pour ce faire, les éléments de guidage doivent être agencés à l'intérieur d'un volume étanche du boîtier. L'introduction et le renouvellement du fluide lubrifiant à l'intérieur de cette première 20 zone étanche comportant les éléments de guidage de l'arbre tournant peuvent être réalisés de diverses manières.

Selon une première variante, la plaque de fermeture latérale peut comporter une première canalisation. Cette variante correspond au mode de réalisation dans lequel les 25 éléments de guidage sont directement agencés sur une plaque de fermeture.

Selon une seconde variante, la bride tubulaire peut comporter une première canalisation. Cette variante correspond ainsi au mode de réalisation dans lequel les éléments de guidage sont agencés à l'intérieur d'une bride tubulaire. Autrement dit, un trou ménagé à l'intérieur de la plaque de fermeture et/ou de la bride tubulaire permet d'alimenter, par exemple en huile, une zone étanche comportant les éléments de guidage. Ainsi, lorsque cette bride tubulaire est assemblée avec un 30 -7- chapeau démontable et une plaque de fermeture latérale, la canalisation peut également se prolonger à l'intérieur de l'une ou/et l'autre de ces deux pièces pour permettre le remplissage et l'évacuation de l'huile à l'intérieur de la zone étanche depuis l'extérieur du boîtier. Par ailleurs, l'une des plaques de fermeture latérale du boîtier peut comporter une seconde canalisation permettant l'introduction et le renouvellement d'un fluide réfrigérant à l'intérieur d'une seconde zone étanche définie entre le stator et le rotor du moteur électrique. 10 En d'autres termes, un trou réalisé à l'intérieur de l'une des plaques de fermeture latérale permet de mettre en communication un volume étanche indépendant, et interne au boîtier, avec le milieu extérieur. Le fluide réfrigérant est avantageusement un gaz permettant de ventiler à la fois le rotor et le stator du moteur électrique. Le gaz utilisé 15 peut notamment être de l'air. Le volume étanche peut permettre de confiner l'air injecté à l'intérieur du moteur uniquement entre le rotor et le stator puisqu'en aucun cas, les éléments de guidage ne doivent être ventilés par un gaz.

Selon un mode de réalisation particulier, et pour des applications nécessitant une 20 forte dissipation de l'énergie calorifique, le boîtier peut comporter une troisième canalisation permettant l'introduction et le renouvellement d'un fluide réfrigérant à l'intérieur d'une troisième zone étanche définie à l'intérieur du corps central en regard du stator du moteur électrique.

25 Dans ce cas, une rainure de forme spirale peut notamment être réalisée au niveau de l'une ou l'autre des pièces constituant cette troisième zone étanche. En effet, la rainure peut être réalisée soit au niveau de la surface extérieure du stator, soit au niveau de la surface intérieure du boîtier. Selon un mode de réalisation particulier la rainure peut également consister en un trou formant canalisation et agencée en serpentin. 30 La troisième canalisation peut, dans certains cas, être rapportée au niveau de la plaque latérale de fermeture du boîtier. Le fluide réfrigérant est dans ce cas avantageusement un liquide, tel que de l'eau notamment.5 -8 Une quatrième zone étanche est disposée dans la plaque de fermeture arrière. Cette étant agencée entre la plaque fermeture dans laquelle pénètre l'arbre tournant. UN joint ou un roulement étanche assure l'étanchéité de cette cavité. Cette cavité permet l'intégration d'un organe de contrôle de type codeur.

Avantageusement, le moteur électrique peut être un moteur couple, l'extrémité libre de l'arbre tournant comportant un logement étanche destiné à recevoir et à entraîner en rotation un axe d'un codeur.

En effet, un tel type de moteur permet de conférer à son rotor un couple important avec une faible vitesse de rotation. Cependant, ce type de moteur doit être asservi et par conséquent un codeur doit permettre de mesurer la moindre variation de l'angle de rotation de l'arbre, de manière à alimenter le moteur électrique ou non. Pour ce faire, l'arbre peut comporter au niveau de son extrémité un logement qui peut être cylindrique et présenter une rainure de clavette de façon à transférer un mouvement de rotation à l'axe du codeur qui est alors équipé d'une clavette ou un dispositif de serrage.

En pratique, le codeur peut être solidarisé avec le chapeau démontable. Dans ce cas, 20 les opérations de maintenance sont simplifiées puisque ce codeur peut être changé sans nécessiter l'ouverture de l'ensemble du boîtier.

Une trappe d'accès ménagée dans la plaque de fermeture latérale peut également être rapportée de manière à permettre le démontage du codeur indépendamment du chapeau 25 démontable.

Par ailleurs, l'encombrement en longueur de l'actionneur est fonction de la course la vis sans fin qui est utilisée en fonction de l'application et du mouvement à réaliser. De plus, la longueur de l'actionneur est également fonction de la géométrie de l'arbre 30 tournant.

En effet, selon un premier mode de réalisation, l'arbre tournant peut être plein. Dans ce cas, le dispositif écrou et vis sans fin est agencé en dehors du boîtier. L'écrou est inséré -9- dans un logement d'une pièce tubulaire mobile en translation par rapport au boîtier et permettant de déplacer un objet solidarisé au niveau de son extrémité libre. Par ailleurs, la pièce tubulaire pénètre partiellement au travers de la plaque de fermeture de laquelle émerge l'arbre tournant. La rotation de l'écrou est empêchée en rapportant une clavette ou un dispositif de serrage à l'extérieur de la pièce tubulaire de façon à réaliser une liaison glissière entre la pièce tubulaire et l'enveloppe extérieure. La vis sans fin est quand à elle mobile en rotation par rapport au boîtier.

Selon un second mode de réalisation, l'arbre tournant peut être creux. Dans ce cas, l'écrou du dispositif écrou et vis sans fin est agencé à l'intérieur de l'arbre tournant et la vis décrit le mouvement de translation permettant de déplacer un objet solidariser au niveau de son extrémité libre.

Un tel agencement permet en outre de réduire l'encombrement de l'actionneur puisque la course de la vis sans fin se prolonge à l'intérieur du boîtier dans une zone comportant le moteur électrique. Ainsi, l'encombrement utilisé par le rotor et le stator du moteur est également utilisé pour réaliser le déplacement en translation de l'extrémité libre de la vis sans fin. Le degré de liberté en rotation de la vis peut être supprimé soit par l'objet à déplacer, soit par au moins une barre de blocage agencée sur un plateau solidarisé à son extrémité, cette barre de blocage étant par ailleurs en liaison pivot glissant par rapport au boîtier.

Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais non limitatif, à l'appui des figures suivantes dans lesquelles : Les figures 1 à 7 représentent, selon des vues transversales en coupe l'assemblage des éléments constituant une première variante de l'actionneur conforme à l'invention, au fur et à mesure du montage.

Les figures 8 et 9 représentent, selon des vues transversales en coupe l'assemblage des éléments constituant une seconde et une troisième variante d'un actionneur conforme à l'invention. La figure 10 est une vue de coté externe d'un actionneur conforme à l'invention. - 10 - Manière de réaliser l'invention Comme déjà évoqué, l'invention concerne un actionneur linéaire. Tel que représenté à la figure 1, un tel actionneur comporte un arbre tournant (6) sur lequel est agencé un rotor (5), formant avec un stator, un moteur électrique. L'entraînement en rotation de l'arbre tournant (6) est réalisé au moyen d'une clavette (51) insérée dans une gorge (52). Ainsi, le rotor (5) comporte en regard de la clavette (51) une rainure de clavette (53).

Tel que représentée, la rainure de clavette (53) peut être réalisée dans une pièce cylindrique (50) rapportée et solidarisée au rotor (5) au moyen de vis de serrage (54). Un tel mode de réalisation permet notamment de faciliter l'usinage de la rainure de clavette (53).

Tel que représenté à la figure 2, des éléments de guidage (7, 8, 9, 10) sont positionnés à l'intérieur d'une bride tubulaire (12), les portions externes (27,28,29,30) des différents éléments de guidage (7,8,9,10) étant au contact l'un de l'autre. Par ailleurs, le premier élément de guidage (7) inséré dans la bride tubulaire (12) vient au contact d'un épaulement interne. Cet épaulement interne sert donc de butée à l'ensemble des éléments de guidage (7, 8, 9, 10) du montage.

Tel que représenté à la figure 3, on introduit l'extrémité libre (15) de l'arbre tournant (6) au niveau des portions internes (17, 18, 19, 20) des éléments de guidage (7, 8, 9, 10). On positionne ensuite, au niveau de l'extrémité libre (15), un écrou de serrage (16) permettant de réaliser le réglage du jeu de fonctionnement interne des différents éléments de guidage (7, 8, 9, 10). Pour ce faire, l'extrémité libre (15) de l'arbre tournant (6) présente un filetage.

Tel que représenté, les éléments de guidage (7, 8, 9, 10) sont des roulements à bille à contact oblique assemblés deux à deux selon deux montages "en O" de manière à améliorer la répartition des charges due au montage en porte-à-faux du rotor (5) sur l'arbre (6). Un tel montage double "en O" permet notamment de transmettre des efforts de poussée au niveau de la tige du vérin de plusieurs tonnes. - 11 - Tel que représenté à la figure 4, un chapeau démontable (14) vient refermer l'ouverture de la bride tubulaire (12), permettant l'introduction des éléments de guidage (7, 8, 9, 10). Le chapeau démontable (14) est solidarisé avec la plaque de fermeture (13) au moyen d'éléments de solidarisation tels que des vis non représentées dans le plan de la figure. Un roulement à bille étanche (38) permet de guider en rotation l'extrémité libre (39) du rotor (5) par rapport au chapeau démontable (14). Il permet également de réaliser limite définissant une zone étanche entre le rotor (5) et le stator (4). Dans certains cas particuliers, ce roulement (38) peut être remplacé par un joint à lèvre, la lèvre étant orientée vers l'extérieur en regard de la partie tournante, le rotor (5).

Tel que représenté à la figure 5, un tel actionneur linéaire comporte un stator (4) agencé dans un boîtier (3), de manière à former avec le rotor (5) un moteur électrique (2). Le boîtier (3) est solidarisé avec une plaque de fermeture latérale (113). Un joint à lèvre (114) peut être rapporté dans la plaque de fermeture (113) de manière à réaliser une zone étanche entre le rotor (5) et le stator (4).

Tel que représenté à la figure 6, le premier module de la figure 4 et comportant le rotor (5) est assemblé avec le second module de la figure 5 comportant le stator (4) du moteur électrique (2). Cet assemblage permet de définir une pluralité de zones étanches indépendantes (32, 33, 34) aptes à assurer un fonctionnement optimum de l'actionneur.

En effet, une première zone étanche (32) peut comporter les éléments de guidage (7, 8, 9, 10) de manière à assurer leur lubrification au moyen d'un fluide tel que de l'huile.

Pour ce faire, la bride tubulaire (12) comporte une première canalisation (22) permettant l'approvisionnement en huile à l'intérieur de la zone étanche (32). Cette première canalisation (32) peut, dans certains cas particuliers, se prolonger à l'intérieur du chapeau démontable (14), mais également au travers de la plaque de fermeture latérale (13).

Par ailleurs, la plaque de fermeture (13) peut comporter une seconde canalisation (23) permettant d'approvisionner en air une seconde zone étanche (33) située au niveau de l'entrefer entre le rotor (5) et le stator (4) du moteur électrique (2). Une telle - 12 - circulation d'air permet notamment de réfrigérer le moteur électrique (2) et d'éviter tout problème de surchauffe du à un blocage notamment de l'arbre tournant (6).

Enfin, une troisième zone étanche (34) peut être disposée à la périphérie du stator (4). Le boîtier (3) peut comporter une canalisation (24) permettant d'approvisionner la zone étanche (34) en fluide réfrigérant et notamment en eau. Ainsi, la troisième zone étanche peut se présenter sous la forme d'une spirale creusée au niveau de la surface extérieure du stator (4) et agencée en regard de la surface interne (25) du boîtier (3).

Dans certains cas particuliers, le moteur électrique (2) peut être un moteur de type moteur couple . Il est alors nécessaire d'asservir son alimentation au moyen d'un codeur (37) dont l'entraînement est généré au moyen d'un axe (36) pénétrant à l'intérieur d'un logement (35) ménagé au niveau de l'extrémité libre (15) de l'arbre tournant (6). Un tel codeur (37) peut notamment être agencé à l'intérieur d'un logement ménagé dans le chapeau démontable (14).

Tel que représenté à la figure 7, le mouvement de rotation de l'arbre tournant (6) est converti en un mouvement de translation au moyen d'un dispositif du type écrou et vis sans fin (11) rapportés sur la plaque de fermeture (113) du boîtier (3).

Ainsi selon une première variante, il est possible d'adapter très aisément la course de l'actionneur linéaire (1) en remplaçant uniquement ce troisième module démontable. En effet, l'arbre tournant (6) et la vis sans fin peuvent être deux éléments indépendants, le premier entraînant en rotation le second au moyen d'une excroissance équipée d'une clavette ou de cannelures.

Selon une seconde variante et dans certains cas particuliers, la vis sans fin peut former avec l'arbre tournant (6) une pièce unique.

Tel que représenté à la figure 8, et selon une deuxième variante de l'actionneur, les éléments de guidage (87,88) peuvent être agencés entre l'arbre tournant (86) et une des plaques de fermeture (313) du boîtier (83). Ainsi, dans ce cas, les bagues intérieures (117,118) des éléments de guidage (87, 88) sont au contact d'une portée ménagée sur - 13 - l'arbre tournant (86). Le réglage du jeu est réalisé au moyen d'un écrou de précision en appui sur les bagues intérieures (117, 118).

Par ailleurs, l'arbre tournant (86) est creux de manière à permettre l'escamotage de la tige de vérin (99) à l'intérieur du volume occupé par le boîtier (83). Un soufflet (93) peut permettre d'éviter le dépôt de salissure au contact de la tige (99) et ainsi de limiter l'usure des éléments roulants situés à l'intérieur du dispositif écrou et vis sans fin (111). Un système annexe immobilise en rotation la vis sans fin tout en permettant sa translation.

Le dispositif type écrous et vis sans fin (111) est agencé à l'intérieur d'un logement ménagé dans l'arbre creux (186). Dans ce cas, c'est donc l'écrou qui tourne autour de la vis sans fin, celle-ci étant bloquée en rotation. Le blocage de la rotation peut être réalisé de diverses manières, et notamment par l'objet que l'actionneur doit déplacer. Dans ce cas, lorsque l'actionneur (81) est démonté de la machine sur laquelle il est destiné à déplacer un objet, la tige (99) est libre de tourner sur elle-même.

Tel que représenté, la plaque de fermeture (313) comporte également une première canalisation (122) permettant l'introduction et le renouvellement d'huile à l'intérieur de la première zone étanche (132) occupée par les éléments de guidage (87,88).

Une seconde canalisation (123) est ménagée dans la plaque de fermeture (213) et permet l'introduction et le renouvellement d'un fluide réfrigérant entre le rotor (85) et le stator (84) du moteur électrique (82) agencés à l'intérieur d'une seconde zone étanche (133). Cette zone étanche est réalisée au niveau de l'arbre tournant (86) au moyen d'un élément d'étanchéité (92) qui peut être, tel que représenté, un joint à lèvres, mais également dans certains cas, un roulement à billes comportant des flasques de fermeture étanche.

Par ailleurs, cet actionneur (81) peut comporter une troisièmecanalisation (124) 30 permettant de définir une zone étanche (134) en regard du stator à l'intérieur du corps central (203). - 14 - Un tel actionneur (81) peut comporter une chape (94) agencée au niveau de la plaque de fermeture (213). Une telle chape (94) permet d'assurer le positionnement de l'actionneur (81) par rapport à une machine.

Tel que représenté à la figure 9, le blocage de la rotation de la tige filetée (99) peut être obtenu au moyen d'au moins une barre de blocage (95,96) agencée parallèlement par rapport à la tige filetée (99) et positionnée à l'intérieur d'un plateau (97) solidarisé à l'extrémité de la tige. Ces barres de blocage (95,96) sont en liaison pivot glissant par rapport au boîtier (83). Le guidage de ces barres de blocage (95, 96) est réalisé au moyen de paliers (100) tels que des douilles à billes ou des coussinets en bronze agencés dans des logements ménagés dans l'une des plaques de fermeture (313) de l'actionneur (81).

Tel que représenté à la figure 10, le positionnement de l'actionneur (81) sur une machine peut être réalisé au moyen de tourillons (101,102) apportés latéralement et symétriquement de part et d'autre de l'actionneur sur l'une des plaques de fermeture (313). Ils permettent de réaliser le centrage et l'indexation de l'actionneur (81) sur son support.

Il ressort de ce qui précède qu'un actionneur linéaire conforme à l'invention 20 comporte de multiples avantages, et notamment : ^ il permet de réduire au minimum l'encombrement généré par les organes de guidage et les organes de motorisation de l'arbre tournant ; ^ il permet de réaliser une large gamme d'actionneurs linéaires présentant des courses de longueurs différentes en changeant simplement la longueur de 25 l'arbre tournant ou de la portion comportant la vis sans fin, indépendamment de la longueur du boîtier ; ^ il permet de faciliter la maintenance des éléments d'usure en proposant un démontage par module de différents éléments, à savoir un module pour les éléments de guidage, un module pour la motorisation et un module pour la 30 conversion du mouvement de rotation en un mouvement de translation ; ^ il permet de réaliser une fonction de guidage au moyen d'éléments de guidage standards limitant ainsi les coûts de production ; - 15 - ^ il permet d'avoir quatre zones étanches et indépendantes que sont : o le pallier de guidage en rotation et translation o l'entrefer entre le rotor et le stator ; o le refroidissement extérieur ; o le logement du codeur ; ^ Il permet plusieurs types de fixation, et notamment par : o chape arrière ; o tourillon ; o trous taraudés sur la plaque de fermeture et portion de centrage.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Actionneur linéaire (1, 81) comportant un moteur électrique (2, 82) inscrit dans un boîtier (3, 83), ledit moteur électrique (2, 82) comportant d'une part un stator (4, 84) solidarisé audit boîtier (3, 83) et d'autre part un rotor (5, 85) entraînant en rotation un arbre tournant (6, 86), ledit arbre tournant (6, 86) étant guidé en rotation par rapport audit boîtier (3, 83) au moyen d'éléments de guidage (7, 8, 9, 10, 87, 88) et se prolongeant pour coopérer avec un dispositif du type écrou et vis sans fin (11, 111) pour convertir le mouvement de rotation en un mouvement de translation caractérisé en ce que le rotor (5, 85) du moteur électrique (2, 82) est agencé sur l'arbre tournant (6, 86) selon un montage en porte à faux par rapport aux éléments de guidage (7, 8, 9, 10, 87, 88).

2. Actionneur linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (3, 83) comporte un corps central (103, 203) agencé entre deux plaques de fermeture latérales (13 et 113, 213 et 313).

3. Actionneur linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de fixation (94, 101, 102) pour permettre sa solidarisation sur une installation, lesdits organes de fixation (94, 101, 102) étant choisis parmi le groupe comprenant les chapes, les tourillons et les trous taraudés avec centrage.

4. Actionneur linéaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de guidage (87, 88) de l'arbre tournant (86) comportent une portion interne (117, 118) agencée au contact de l'arbre tournant (86) et une portion externe (127, 128) agencée au contact d'une des plaques de fermeture latérale (313).

5. Actionneur linéaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de guidage (7, 8, 9, 10) de l'arbre tournant (6) comportent une portion interne (17, 18, 19, 20) agencée au contact de l'arbre tournant (6) et une portion externe (27, 28, 29, 30) agencée au contact d'une bride (12) sensiblement tubulaire.

6. Actionneur linéaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bride tubulaire (12) est solidarisée avec la plaque de fermeture latérale (13).- 17 -

7. Actionneur linéaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bride tubulaire (12) comporte un chapeau démontable (14) permettant un accès à une extrémité libre (15) de l'arbre tournant (6).

8. Actionneur linéaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité libre (15) de l'arbre tournant (6) comporte un écrou de serrage (16) destiné à ajuster le positionnement de la portion interne (17, 18, 19, 20) des éléments de guidage (7, 8, 9, 10) par rapport à l'arbre tournant (6).

9. Actionneur linéaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque de fermeture latérale (313) comporte une première canalisation (122) permettant l'introduction et le renouvellement d'un fluide lubrifiant à l'intérieur d'une première zone étanche (132) comportant les éléments de guidage (87, 88) de l'arbre tournant (86).

10. Actionneur linéaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bride tubulaire (12) comporte une première canalisation (22) permettant l'introduction et le renouvellement d'un fluide lubrifiant à l'intérieur d'une première zone étanche (32) comportant les éléments de guidage (7, 8, 9, 10) de l'arbre tournant (6). 20

11. Actionneur linéaire selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'une des plaques de fermeture latérale (13 ou 113, 213 ou 313) du boîtier (3, 83) comporte une seconde canalisation (23, 123) permettant l'introduction et le renouvellement d'un fluide réfrigérant à l'intérieur d'une seconde zone étanche (33, 133) 25 définie entre le stator (4, 84) et le rotor (5, 85) du moteur électrique (2, 82).

12. Actionneur linéaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le boîtier (3, 83) comporte une troisième canalisation (24, 124) permettant l'introduction et le renouvellement d'un fluide réfrigérant à l'intérieur d'une troisième zone étanche (34) 30 définie à l'intérieur du corps central (103, 203) en regard du stator (4, 84) du moteur électrique (2, 82). 10 15 - 18 -

13. Actionneur linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique (2) est un moteur couple, l'extrémité libre (15) de l'arbre tournant (6) comportant un logement (35) destiné à recevoir et à entraîner en rotation un axe (36) d'un codeur (37).

14. Actionneur linéaire selon la revendication 13, caractérisé en ce que le codeur (37) est solidarisé avec un chapeau démontable (14).

15. Actionneur linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre 10 tournant (6) est plein.

16. Actionneur linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre tournant (86) est creux. 15