Brevet FR2319056A1 — publié le 19770218

La présente invention a pour objet un réducteur de vitesse épicycloidal perfectionné. On connait le principe des réducteurs de vitesse épicycloidaux : à l'extrémité d'un arbre menant est fixé un plateau circulaire dit "plateau porte-satellite" dans la périphérie duquel est monté l'axe de pivotement d'un pignon-sateilite qui, engrenant sur une première couronne dentée solidaire du corps du réducteur et restant en prise avec un premier pignon central, entraîne ce dernier en rotation en lui imprimant une vitesse angulaire inférieure à celle de l'arbre menant ; ce premier pignon central, coaxial à l'arbre menant est solidaire d'un second plateau porte-satellite dont le pignon-satellite, engrenant sur une seconde couronne dentée également solidaire du corps du réducteur et restant en prise avec un second pignon central, entraine ce dernier en rotation en lui imprimant une vitesse angulaire inférieure à celle du premier pignon central , etc...Chaque pignon central, son plateau portesatellite, le pignon-satellite porté par ce dernier et la couronne dentée sur laquelle engrène ce pignon-satellite, constituent un étage de réduction du réducteur de vitesse. Le taux de réduction par étage "r" est égal au rapport de la vitesse angulaire du pignon central de l'étage suivant à celle du pignon central de l'étage considéré. Ce rapport est inférieur à l'unité. L'arbre menant, son plateau porte-satellite, le pignon-satellite porté par celui-ci et la première couronne dentée contituant le premier étage de réduction, le taux de réduction d'un réducteur de vitesse à "n" étages est : R = rn. Le pignon-satellite du dernier étage du réducteur est en prise et entraîne en rotation l'arbre mené qui est incorporé au réducteur si celui-ci est à "sortie mâle", ou extérieur au réducteur si celui-ci est à "sortie femelle". Dans les réducteurs connus, les axes des plateaux porte-satellite sont centrés et maintenus par des paliers intermédiaires montés dans le corps du réducteur, entre les couronnes dentées. D'un encombrement longitudinal notable, ces paliers contribuent pour l'essentiel à la longueur "hors-tout" de ces réducteurs connus1 longueur souvent trop importante pour permettre d'insérer de tels réducteurs dans des ensembles mécaniques de faibles dimensions, notas, ment les micromécanismes. .L'invention vise d'une part à réduire le plus possible cette longueur "hors-tout" du réducteur sans en augmenter le diamètre et, d'autre part, à en simplifier la construction, en en réduisant du meme coup le prix de revient, par une réduction du nombre de ses éléments composants, en particulier et principalement par élimination des paliers porteurs évoqués ci-dessus. Le réducteur de vitesse épicycloidal objet de l'invention comprend plusieurs étages de réduction constitués chacun par un organe d'entraînement, un plateau porte-satellite serti sur l'axe de cet organe d'entrainement, un pignon-satellite dont l'axe est porté par ledit plateau et une couronne dentée solidaire du corps du réducteur et sur laquelle engrène ledit pignon-satellite en prise avec l'organe d'entraînement de l'étage suivant. I1 est caractérisé par le fait que, l'organe d'entrainement du premier étage étant constitué par un arbre menant et celui de chacun des étages suivants par un pignon central aligné avec cet arbre menant selon l'axe du réducteur, chacun des plateaux portesatellite supporte seul son pignon central et, prévu auto-porteur, est maintenu dans le corps du réducteur, libre en rotation, par un roulement disposé à sa périphérie, de manière à jouxter immédiatement, sans l'interposition d'aucun palier intermédiaire, la couronne dentée et le pignon-satellite de l'étage de réduction précédent. Selon la forme préférée de réalisation de l'invention, pour chaque étage, ledit roulement est un roulement à billes dont le chemin de roulement extérieur est constitué par les flancs latéraux tronconiques en vis-à-vis des couronnes dentées de cet étage et de l'étage précédent, et dont le chemin de roulement intérieur est ménagé dans la périphérie du plateau porte-satellite dudit étage. Selon cette même forme préférée de réalisation, chacun des plateaux porte-satellite est formé de deux flasques circulaires jumelés dont les bords, biseautés tronconiquement en vis-à-vis, constituent ledit chemin de roulement intérieur, l'un dleux étant serti sur l'extrémité de l'axe du pignon central qu'il supporte ou, pour celui du plateau du premier étage, sur l'extrémité de 12arbre menant ; l'autre étant engagé, par une découpure de sa partie centrale dans la denture du pignon central, ou, pour celui du plateau du premier étage, sur ledit arbre menant.Les deux flasques d'un méme plateau sont en outre retenus l'un à l'autre par le sertissage, sur eux et à travers une entretoise annulaire assurant leur espacement, de l'axe du pignon-satellite porté par le plateau cosjre et libre en rotation sur cet axe. Selon une autre caractéristique de cette rSleme forme préférée : réalisation, entre les flasques d'un lems r teau est dis posée une cage à billes destinée à maintenir l'équidistance angulaire desdites billes et constituée par un cerceau à crans radiaux dans chacun desquels reste prisdnnière l'une desdites billes. Selon une caractéristique importante de l'invention, le réducteur épicycloidal perfectionné qui en est l'objet est assemblé sar simple empilement, sans jeu, dans son corps et sur son fond, des étages successifs et, pour chacun d'eux, d'abord du plateau pourvu de son pignon central1 ou pour le premier de l'arbre menant1 et de son pignon satellite, puis de la couronne dentée associée à ce plateau, l'ensemble étant maintenu par un couvercle et seules les couronnes dentées, sur lesquelles engrènent les pignons-satellites, étant solidarisées avec ledit corps, au moins bloquées en rotation par des moyens appropriés. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement en se référant à la description suivante et au dessin annexé qui se rapportent à cette forme préférée de réalisation, citée à titre d'exemple nonlimitatif. Au dessin : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un réducteur de vitesse épicycloidal perfectionné selon cette forme préférée de réalisation et la ligne I-I de la figure 2, et, - la figure 2, une section transversale de ce même réducteur, selon II-II de la figure I. Ce réducteur de vitesse épicycloidal 1 comprend un corps 2, constitué par une tube cylindrique, obturé par un fond circulaire 3 et fermé par un couvercle circulaire opposé 4. A l'intérieur de l'enceinte ainsi formée sont disposés, par empilement, plusieurs étages de réduction, en l'occurrence quatre étages de réduction, dont l'épaisseur, en l'absence de tout palier porteur, est considérablement réduite et permet, pour un même taux de réduction, de donner au réducteur une longueur "hors-tout" très inférieure à celle des réducteur épicycloidaux connus ou, pour une même longueur "horstout", d'y inclure un plus grand nombre d'étages de réduction que dans ces réducteurs connus. Chacun de ces étages de réduction est formé par un organe d'entraînement, un plateau porte-satellite 11, 12,13 ou 14, serti sur l'axe de cet organe d'entraînement, un pignonsatellite 32,33,34 ou 35, respectivement, dont l'axe 27,28,29, ou 30 est porté par le plateau, et une couronne dentée 40,41,42,43, respectivement, solidaire du corps 2 et sur laquelle engrène le pignon satellite 32,33,34 ou 35, en prise avec l'organe d'entraînement de l'étage suivant ou, pour le dernier étage, avec le pignon 9 d'un arbre mené 10 qui, dans l'exemple considéré se rapportant à un réducteur à sortie mâle, est incorporé au réducteur 1, monté libre en rotation à travers le couvercle 4 par une couronne annulaire 52 et une rondelle de retenue 53. On notera qu'en enlevant cet arbre 10, le réducteur est aussitôt transformé en réducteur à sortie femelle. L'organe d'entraînement du premier étage est constitué par l'arbre menant 5 qui traverse le fond 3 du réducteur 1, tandis que celui de chacun des trois étages suivants est constitué par un pignon central 6,7 ou 8, aligné avec l'arbre menant 5 et l'arbre mené 10, selon l'axe meme du réducteur 1. Selon la caractéristique essentielle de l'invention, chacun des plateaux porte-satellite 11,12,13,14, auto-porteur, supporte seul son organe d'entraînement, en l'absence de paliers porteurs comme il en existe dans les réducteurs connus. Il est maintenu lon- gitudinalement et guidé en rotation dans le corps 2 du réducteur 1 par un roulement et jouxte immédiatement la couronne dentée et le pignon-satellite de l'étage de réduction précédent qui est en prise sur son pignon central et engrène sur cette couronne dentée. Ce roulement, qui pourrait aussi bien être à galets, à rouleaux ou à aiguilles, est, de manière préférée, à billes dont deux seulement, 56 et 57, 58 et 59, 60 et 61, 62 et 63, pour chaque étage, apparaissent en coupe à la figure 1. Le chemin de roulement extérieur du roulement est, pour chaque étage, constitué par les flancs latéraux tronconiques, en vis-à-vis, 46 et 47, ou 48 et 49, ou 50 et 51, des couronnes dentées 40,41,42,43 respectivement, de l'étage considéré et de l'étage précédent. Le chemin de roulement extérieur du roulement maintenant le plateau porte-satellite 11 du premier étage de réduction est formé pour une moitié par le flanc latéral tronconique 45 de la couronne dentée 40 de ce premier étage et, pour l'autre moitié, par une portée tronconique 44, en vis-à-vis, du fond 3. Le chemin de roulement intérieur dudit roulement est quant à lui formé, pour chaque étage, par la périphérie même du plateau porte-satellite de l'étage. Chacun des plateaux porte-satellite 11,12,13,ou 14 est formé de deux flasques circulaires jumelés 15 et 16, 18 et 19, 21 et 22, 24 et 25, dont les bords sont biseautés tronconiquement en vis-à-vis et constitupnt ledit chemin de roulement intérieur du roulement main' tenant le plateau porte-satellite considéré. L > un d'eux 19,22 ou 25 est serti sur l'extrémité de l'axe du pignon central 6,7 ou 8, respectivement, qu'il supporte. Celui, 16, du plateau 11 du premier étage est serti par l'extrémité 5 de l'arbre menant 5. L'autre flasque 15,18,21 ou 24 est traversé par l'organe d'entrainement du plateau de l'étage considéré.Celui, 15, du plateau 11 du premier étage est monté par son ouverture centrale sur l'arbre menant 5 tandis que ceux , 18,21 ou 24 des plateaux des autres étages, sont percés d'un orifice central denté en prise, sur une profondeur d'une demi-dent , sur la denture du pignon central 6,7 ou 8, respectivement. La denture à demi-dent de l'orifice du flasque facilite la mise en place de celui-ci sur celle du pignon central et simplifie la fabrication du flasque en éliminant la précision que requerrait l'usinage de dents complètes sur cet orifice du flasque.Les deux flasques d'un même plateau sont en outre retenus l'un à l'autre par le sertissage, sur eux et à travers une entretoise annulaire 36,37, 38 ou 39, assurant leur espacement, de l'axe 27,28,29 ou 30, du pigon-satellite 32 > 33,34 ou 35 porté par le plateau 11,12,13 ou 14, respectivement. Chacun de ces pignons-satellites 32,33,34 et 35 est monté libre en rotation sur son axe 27, 28, 29 ou 30, engrène sur la couronne dentée 40,41,42 ou 43, respectivement, de l'étage considéré, par exemple dans le sens de la flèche 55 (figure 2) et, en prise avec le pignon central de l'étage suivant, ou, pour le dernier, 35 avec l'arbre mené 10, entraîne celui-ci en rotation dans le sens de la flèche 54.Chacun des plateaux 12,13 et 14 jouxtant, comme on l'a dit, le pignon-satellite 32,33 ou 34, respectivement, chacun de ces pignons-satellites est retenu sur son axe par le plateau de l'étage suivant, celui, 35, du dernier étage, étant retenu sur son axe 30 par un clip 31. Entre les deux flasques d'un même plateau porte-satellite 11, 12,13 ou 14, est disposée une "cage à billes" 17,20,23 ou 26, formée d'un cerceau à crans radiaux dans chacun desquels reste prisonnière l'une desdites billes ainsi maintenues angulairement équidistantes. I1 est aussi possible d'utiliser des plateaux porte-satellite constitués chacun par un seul disque massif dont la périphérie est creusée d'une gorge semi-torique ou biconique constituant le chemin de roulement intérieur du roulement du plateau porte-satellite considéré. Selon une caractéristique intéressante de l'invention, le réducteur est assemblé par simple empilement, sans jeu, dans son corps 2 et sur son fond 3, des étages de réduction successifs et, pour chacun d'eux, d'abord du plateau 11,12,13 ou 14 portant son pignon central 6,7,8, ou, pour le premier, l'arbre menant 5, et son pignon-satellite 32,33,34 ou 35, puis de la couronne dentée 40,41,42, ou 43, respectivement, l'ensemble étant maintenu par le couvercle 4 fixé au corps 2 et seules les couronnnes dentées 40,41,42 et 43 étant solidarisées avec ce corps 2, au moins bloquées en rotation par des taquets 64, 65, 66 et 67, respectivement, ou, par exemple, par une nervure longitudinale interne du corps 2 s'engageant dans un cran latéral pratiqué dans chacune des couronnes dentées 40,41,42 et 43. Enfin, la forme préférée de réalisation de l'invention, décrite et représentée au dessin n'ayant été citée qu'à titre d'exemple non-limitatif, l'homme de l'art pourra apporter à celle-ci toutes modifications de forme ou de détails qu'il jugera utiles ou en remplacer tout ou partie des éléments constitutifs par des équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS l. Réducteur de vitesse épicycloidal perfectionné comprenant plusieurs étages de réduction constitués chacun par un organe d'entraînement, un plateau porte-satellite serti sur l'axe de cet organe d'entrainement, un pignon-satellite dont l'axe est porté par ledit plateau et une couronne dentée solidaire du corps du réducteur et sur laquelle engrène ledit pignon-satellite en prise avec l'organe d'entrainement de l'étage suivant, caractérisé par le fait que, l'organe d'entraînement du premier étage étant constitué par un arbre menant et celui de chacun des étages suivants par un pignon central aligné avec cet arbre menant selon l'axe du réducteur, chacun des plateaux porte-satellite supporte seul son pignon central et, prévu auto-porteur, est maintenu dans le corps du réducteur, libre en rotation, par un roulement disposé à sa périphérie, de manière à jouxter immédiatement, sans l'interposition d'aucun palier intermédiaire, la couronne dentée et le pignon-satellite de l'étage de réduction précédent. 2. Réducteur de vitesse épicycloidal perfectionné selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour chaque étage, ledit roulement est un roulement à billes (54 à 63) dont le chemin de roulement extérieur est constitué par les flancs latéraux tronconi ques en vis-à-vis (46,47 ; 48,49 ; 50,51) des couronnes dentées (40, 41,42,43) de cet étage et de l'étage précédent, et dont le chemin de roulement intérieur est ménagé dans la périphérie du plateau porte-satellite dudit étage. 3. Réducteur de vitesse épicycloidal perfectionné selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chacun desdits plateaux porte-satellite étant constitué par un disque massif, ledit chemin de roulement intérieur est constitué par une gorge semitorique pratiquée dans la périphérie de ce disque. 4. Réducteur de vitesse épicycloldal perfectionné selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chacun desdits plateaux porte-satellite étant constitué par un disque massif, ledit chemin de roulement intérieur est constitué par une gorge biconique pratiquée dans la périphérie de ce disque. 5. Réducteur de vitesse épicycloidal perfectionné selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chacun des plateaux porte-satellite (11,12,13,14) est formé de deux flasques circulaires jumelés (15,16 ; 18,19 ; 21,22 ; 24,25) dont les bords, biseautés tronconiquement en vis-à-vis , constituent ledit chemin de roulement intérieur, l'un d'eux (19, 22, 25) étant serti sur l'extré mité de-l'axe du pignon central (6,7,8) qu'il supporte, ou, pour celui (16) du plateau (1 ) du premier étage, par l'extrémité (5') de l'arbre menant (5); l'autre (18,21,24) étant engagé par un orifice denté de sa partie centrale dans la denture dudit pignon central (6,7,8), ou, pour celui (15) du plateau (17) du premier étage, sur ledit arbre menant (5); et par le fait que les deux flasques (15,16 ; 18,19 ; 21,22 ; 24,25) d'un même plateau (11,12,13,14) sont en outre retenus l'un à l'autre par le sertissage, sur eux et à travers une entretoise annulaire (36,37,38,39) assurant leur espacement, de l'axe (27,28,29,30) du pignon-satellite (32,33,34,35) porté par le plateau considéré et libre en rotation sur cet axe (27, 28, 29, 30). 6. Réducteur de vitesse épicycloidal perfectionné selon les revendications 1,2 et 5, caractérisé par le fait qu'entre les flasques (15,16 ; 18,19 ; 21,22 ; 24,25) d'un même plateau (11,12,13,14) est disposée une cage à billes (17, 20, 23, 26) destinée à maintenir l'équidistance angulaire desdites billes (56 à 63) et constituée par un cerceau à crans radiaux dans chacun desquels reste prisonnière l'une desdites billes. 7. Réducteur de vitesse épicycloidal perfectionné selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour chaque étage, ledit roulement est un roulement à galets. 8. Réducteur de vitesse épicycloidal perfectionné selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour chaque étage, ledit roulement est un roulement à rouleaux. 9. Réducteur de vitesse épicycloidal perfectionné selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour chaque étage, ledit roulement est un roulement à aiguilles. 10. Réducteur de vitesse épicycloidal perfectionné selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il est assemblé par simple empilement, sans jeu, dans son corps (2) et sur son fond (3), des étages successifs et, pour chacun d'eux, d'abord du plateau (11,12,13,14) pourvu de son pignon central, ou pour le premier, de l'arbre menant (5), et de son pignon satellite, puis de la couronne dentée (4Q4l > 42,43) associée à ce plateau, l'ensemble étant maintenu par un couvercle (4) et seules les couronnes dentées (40,41,42, 43), sur lesquelles engrènent les pignons-satellites (32,33,34,35), étant solidarisées avec ledit corps (2), au moins bloquées en rotation par des moyens appropriés (64,65,66,67).