Brevet FR2485138A1 — publié le 19811224

DESCRIPTION Réducteur de vitesse coaxial. Les applications de l'invention intéressent, entre autres, le domaine des moto-réducteurs coaxiaux et les systèmes de palans. La présente invention permet l'obtention d'une gamme de réductions tres eten- due en conservant le même nombre d'éléments constitutifs. D'autre part la concep tion du dispositif permet de le rendre débrayable. La réduction de vitesse que le mécanisme faisant l'objet de la présente invention permet d'obtenir résulte de la mise en oeuvre de deux trains d'engrenages épieyeloldaux accouples selon un principe différentiel. La fig.l représente le schéma de la chaine einématique matérialisant le prin cipe ci-dessus exposé. Sur l'arbre moteur 1 est calé un pignon 2. Un pignon satellite 3 engrène à la fois sur le pignon 2 et sur une couronne à denture intérieure 4. La couronne 4 est fixe. Le satellite 3 tourne librement dans le porte-satellites 5 lequel est libre en rotation autour de l'arbre moteur 1. Lorsque le pignon 2 tourne, il fait rouler le satellite 3 à l'intérieur de la couronne 4. L'axe du satellite 3 entraine -le porte-satellites 5 à tourner autour de l'arbre moteur 1 dans le meme sens que celui ci. Le rapport de vitesse entre l'arbre moteur 1 et le porte-satellites 5 est fonction du rapport entre le nombre de dents du pignon 2 et de la couronne 4. L'ensemble constitue un premier train épicycloidal. La deuxième partie du dispositif est un second train epicycloidal constitué par un pignon 6 calé sur l'arbre moteur 1 et une couronne mobile 8 solidarisée au pignon 6 par un pignon satellite 7. Le porte-satellites 5 étant commun aux deux trains epicycioldaux, son mouvement de rotation autour de l'arbre moteur 1 provoque une réduction de vitesse de rotation de la couronne 8 solidaire de l'arbre de sortie 9. Cette réduction de vitesse peut atteindre une valeur infinie si les rapports des deux trains d'engrenages 2-3-4 et 6-7-8 sont identiques.C'est donc la valeur de la différence entre les rapports des deux trains qui détermine la valeur de la réduction de vitesse entre l'arbre moteur 1 et l'arbre de sortie 9. La différence des rapports entre les deux trains du dispositif peut être obtenue en faisant varier le nombre de dents du pignon 2 ou du pignon 6 ou des deux à la fois. On peut faire varier ces nombres de dents dans le même sens ou en sens inverse. On peut également intervenir de la meme manière sur les nombres de dents des couronnes 4 et 8.En pratiquant de la sorte il est possi- ble de réaliser une gamme très étendue de différences de rapports entre les deux trains du dispositif et, de ce fait, de disposer d'une très grande variété de réduction de vitesse entre l'arbre moteur 1 et ltarbre de sortie 9 en ne modifiant pas l'encombrement du réducteur pour une fourchette de puissance donnée. Dans ce premier exemple de réalisation, le sens de rotation de l'arbre de sortie 9 est le meme que celui de l'arbre moteur 1, le porte-satellites 5 est animé par le premier train d'une vitesse de rotation supérieure à celle qui serait nécessaire pour que la couronne 8 soit fixe. Si la vitesse du porte-satellites 5 est inférieure, le sens de rotation de la couronne 8 est inverse de celui de l'arbre moteur. Pour obtenir ce résultat il faut que le quotient du rapport du premier train soit plus grand que celui du second train. A A Soit A le rapport du premier train, 4 le rapport du deuxième train, la valeur de la réduction de vitesse entre l'arbre moteur 1 et l'arbre de sorc tie 9. On a si si l'arbre 9 tourne dans le sens de l'arbre 1 si l'arbre 9 tourne en sens inverse de l'arbre 1 si et que l'on inverse la position des trains dans le dispositif réducteur on aura un a utre rapport de réduction qu'avec la formule t1) soit avec in conservant le même principe différentiel, on peut réaliser le réducteur comme le montre le schéma de la fig.2. Sur l'arbre moteur 1 est calé un pignon 2. Un jeu de satellites 3 et 4, dont les axes tournent dans le bâti, transmettent la rotation du pignon 2 à une couronne 5 libre en rotation autour de l'arbre moteur 1. La couronne 5 tourne dans le sens du pignon 2. La couronne 5 est le porte-satellites du satellite 7. Le satellite 7 transmet la rotation du pignon 6, calé sur l'arbre moteur 1, à la couronne 8 solidaire de l'arbre de sortie 9. Si le rapport du premier train formé par le pignon 2, les satellites 3 et 4 et la couronne 5 est 4 et le rapport du deuxième train formé par le pignon 6, le A A satellite 7 et la couronne 8 est XB , la valeur de la réduction entre l'arbre moteur 1 et l'arbre de On peut inverser le dispositif de la fig.2 comme le montre la fige3. Dans cette réalisation c'est la couronne 4 qui est fixe et les deux satellites 7 et 8 qui entrainent un porte-satellites solidaire de l'arbre de sortie 9. Dans cette version, la valeur de la réduction C X entre l'arbre moteur 1 et c l'arbre de sortie 9 s'établit selon la formule suivante Par rapport au sens de rotation de l'arbre moteur, le sens de rotation de l'arbre de sortie des schémas des fig.2 et 3 obéit à la même loi que celle explicité pour le schéma de la fig.1. Dans les exemples de réalisation des fig.2 et 3, l'obligation de doubler les satellites pour relier le pignon à la couronne afin que le sens de rotation de la couronne soit le meme que celui du pignon est une complication qui n'existe pas dans l'exemple de la fiv.1. Par contre cette disposition permet, pour le premier train, de réaliser l'engrènement entre le pignon et la couronne sans ltobligation de devoir respecter la condition géomètrique # pignon + 2 satellite = 12 couronne. Cette solution permet d'obtenir pour le train considéré une plus grande variété de rapports. De ce fait, la valeur de la réduction finale peut être obtenue avec plus de souplesse dans les cas où cette valeur est demandée avec précision. Les conditions pratiques d'utilisation des différentes solutions que l'on vient de détailler conduisent d'une part à limiter les diamètres primitifs des engrenages et d'autre part à adopter des modules d'une valeur suffisante en fonction du couple à transmettre. Ces restrictions limitent les rapports de réduction- pou- vant être effectivement obtenus aux alentours d'un maximum de La fig.4 montre l'accouplement de deux étages de réductions établis chacun suivant la première formule de la fui.1. Cette disoosition autorise une réduction de vitesse jusqu'à une valeur maximum d'environ Les deux étages de trains différentiels sont accouplés comme le représente la fig. 4. Les éléments 1 à 8 sont identiques à leurs homologues de la fig.1. La couronne 8 est prolongée par les pignons 9 et 13 qui ont la même fonction que les pignons 2 et 6 du premier étage. La valeur de la réduction obtenue sur l'arbre de sortie 16 est le produit de la réduction obtenue avec chaque étage. La conception du dispositif réducteur de vitesse faisant l'objet de l'invention permet facilement, quelles que soient les formules de réalisation qui viennent d'entre expliquées, de désolidariser l'arbre de sortie de l'arbre d'entrée. La fig. 5 est un schéma de principe qui explique cette possibilité. La couronne à denture intérieure 4, fixe dans la fig.1, est ici libre en rotation dans la position de la fig.5. Dans cette configuration, l'arbre moteur 1 entraîne en rotation tous les engrenages, ainsi que le porte-satellites 5, sauf la couronne à denture intérieure 8, si une contrainte s'applique sur l'arbre de sortie 9. L'organe d'embrayage 10 est solidaire du bati mais peut coulisser latéralement par l'action du levier il pour venir en contact avec la couronne 4 de manière à freiner progressivement sa rota tion. L'arbre de sortie 9 se met alors à tourner pour atteindre sa vitesse nominale dès que la pression exercée sur le levier il immobilise la couronne 4. Ce dispositif d'embrayage peut être adapté sur toutes les formules de réalisation présentées. Dans ce cas, en ce qui concerne la fig.2, les satellites 3 et 4 doivent être mon-tés sur un porte-satellites qui viendra à être immobilisé par l'organe d'embrayage de la même façon qu'il est montré fig.5. En ce qui concerne la fig.4, l'embrayage pourra s'appliquer indifféremment soit sur la couronne 4, soit sur la couronne 11. LISTE DES FIGURES La fig.1 représente le schéma de principe du réducteur. La fig.2 représente une formule de réalisation différente. La fig.3 représente une solution de fonctionnement inverse de la fig.2. La fig.4 représente l'accouplement de deux étages du dispositif. La fig.5 représente le dispositif comportant un débrayage. REVENDICATIONS 1. Réducteur de vitesse à trains d'engrenages épicycloidaux caractérisé par le fait que la réduction de vitesse obtenue sur l'arbre de sortie (9 fiv.1) résulte de la différence des rapports des deux trains entraines par l'arbre d'entrée (1 fig 1) dont est composé le mécanisme. 2. Réducteur de vitesse selon la revendication 1 caractérisé en ce-que le porte-satellites du premier train commande le déplacement angulaire du ou des satellites du deuxième train. 3. Réducteur de vitesse selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le déplacement angulaire du ou des satellites du deuxième train est commandé par la couronne à denture intérieure (5 fig.2) du premier train. 4. Réducteur de vitesse selon la revendication 3 caractérisé en ce que le déplacement angulaire de la couronne (5 fig.2) du premier train se produit dans le même sens que la rotation de l'arbre moteur (1) par le fait que cette couronne re çoit le mouvement de rotation du pignon (2 fig.2) par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs paires de satellites dont les axes n'ont aucun déplacement angulaire. 5. Réducteur de vitesse selon la revendication 1 et 3 caractérisé par le fait que le porte-satellites du premier train est constitué par la couronne (5 fig.3) qui engrène sur le pignon (6 fig.3) par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs paires de satellites axés sur la pièce porte-satellites (9 fig.3) qui constitue égale ment ltarbre de sortie. 6. Réducteur de vitesse selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est possible d'associer deux ou plusieurs dispositifs de base de manière à obtenir un rapport de réduction final égal au produit des rapports de réduction de chaque dispositif tout en conservant un arbre de sortie coaxial à l'arbre d'entrée. 7. Réducteur de vitesse selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'élément, ou l'un des éléments, fixe du mécanisme peut être libéré par un dispositif de débrayage, ce qui a pour effet de déconnecter l'arbre moteur de l'arbre de sortie.