Brevet FR2488359A1 — publié le 19820212

MOTOREDUCTEUR A VIS SANS FIN ET DOUBLE CHAîNE CINEMATIQUE. La présente invention concerne des perfectionnements apportés au motoréducteur à vis sans fin décrit dans le brevet français n0 76-36 327 déposé le 2 Décembre 1976. Dans ce brevet, l'arbre menant entraîné par un moteur électrique comporte deux vis sans fin de sens opposés et, de préférence, de même pas ; l'arbre mené qui est perpendiculaire à l'arbre menant est entraîné par deux chaînes cinématiques distinctes comportant chacune un pignon double c 'est-à-dire deux pignons coaxiaux contigus - disposé perpendiculairement à l'arbre menant ; l'un des deux pignons coaxiaux précités est pourvu d'une denture hélicotdale qui coopère avec l'une des deux vis sans fin de l'arbre menant, tandis que l'autre est pourvu d'une denture droite qui engrène avec la roue de sortie, également à denture droite, dont l'axe constitue l'arbre mené. Un tel motoréducteur est plus particulièrement destiné à l'entraînement d'un essuie-glace pour véhicules automobiles. Si l'arbre menant transmet un couple moteur et si l'arbre mené est soumis à un couple résistant, les deux vis sans fin de sens opposés de l'arbre menant exercent sur les deux pignons doubles des deux chaînes cinématiques des efforts tangentiels sensiblement égaux et de signes opposés ; l'arbre menant ne subit ainsi aucune réaction axiale et il n'est pas nécessaire de l'équiper de butées dans un sens ou dans l'autre ; on a constaté que le rendement d'un tel motoréducteur est très satisfaisant. Toutefois, la présence des pignons doubles des deux chaînes cinématiques entraîne l'existence de deux difficultés: en premier lieu, une difficulté de réalisation étant donné qu'il faut tailler sur deux cylindres de diamètres différents d'une même pièce, une denture hélicotdale et une denture droite, ce qui est gênant pour le dégagement des outils de taille du cylindre de plus petit diamètre et oblige à utiliser une zone de dégagement qui accroit l'encombrement et le prix de revient de l'ensemble ; on peut aussi réaliser les deux pignons séparément, mais bien entendu, il faut alors les assembler sur un même axe. En second lieu, le montage du motoréducteur peut s'avérer délicat si l'on met successivement en place l'arbre menant qui porte les deux vis sans fin, les deux pignons doubles puis la roue de sortie.En effet chaque double pignon comporte deux roues ayant respectivement n et p dents, n et p étant des nombres entiers. Pour pouvoir engréner la roue de sortie avec les deux roues de p dents des pignons doubles on peut être obligé d'enlever un pignon double en vue de modifier sa position angulaire de façon que la roue de sortie qui engrène déjà avec une roue de p dents, vienne aussi en prise avec l'autre roue ; en effet, une rotation d'une dent de la roue de n dents entraîne une rotation de p/n dent de la roue associée de p dents ; il en résulte que, si n - kp (k entier), on a une chance sur k de positionner correctement le pignon double. La présente invention vise à simplifier le mécanisme du motoréducteur ci-dessus mentionné en substituant au pignon double de chaque chaîne cinématique, un pignon simple à une seule denture. La présente invention a donc pour objet un motoréducteur comportant un arbre menant portant deux vis sans fin de sens opposés et un arbre mené relié à l'arbre menant par deux chaînes cinématiques distinctes pourvues d'au moins un pignon intermédiaire, caractérisé par le fait que chaque chaîne cinématique ne comporte qu'un pignon intermédiaire simple à denture unique engrenant, d'une part, avec l'une des deux vis sans fin de l'arbre menant et, d'autre part, avec une roue d'engrenage portée par l'arbre mené. On préfère que le motoréducteur soit équipé d'un moteur électrique. Les deux vis sans fin ménagées sur l'arbre menant ont avantageusement des pas de sens différents mais de même valeur arithmétique. Les deux pignons simples à denture unique sont, de préférence disposés de part et d'autre de l'arbre menant. Dans une première variante de réalisation du motoréducteur selon l'invention, les axes des deux pignons simples à denture unique sont disposés perpendiculairement à l'axe de l'arbre menant. Comme les deux vis sans fin pratiquées sur l'arbre menant ont leur pas, qui sont de sens opposé, c'est-à-dire que l'une a un pas à gauche alors que l'autre a un pas à droite, les deux pignons simples ont forcément une denture hélicordale. Les pignons étant de part et d'autre de l'arbre menant, l'arbre mené comporte nécessairement, ou bien une roue d'engrenage double à deux dentures hélicordares droite et gauche, ou bien deux roues d'engrenage simples l'une à denture hélicordale droite, l'autre à denture héli cotidale gauche. Le motoréducteur selon cette première variante de réalisation a une structure à la fois plus simple et plus économique que celle du motoréducteur décrit dans le brevet français précité. En effet, aux deux pignons doubles à deux diamètres différents et à une roue d'engrenage simple portée par l'arbre mené, on substitue dans la présente invention deux pignons simples et une roue d'engrenage double ou deux roues d'engrenage simples coaxiales mais de même diamètre ne soulevant pas, par conséquents de difficultés au taillage. Dans une seconde variante plus particulièrement préférée, les axes parallèles des deux pignons simples sont disposés en oblique par rapport à l'axe de l'arbre menant, de façon que le motoréducteur ne comporte qu'une roue d'engrenage à denture unique portée par l'arbre de sortie. Dans cette seconde variante, les deux pignons simples sont à denture droite et engrènent avec la roue d'engrenage commune également à denture droite. Dans ce cas, si l'on désigne par P l'angle aigu d'inclinaison formé par les axes des deux pignons simples à denture droite par rapport à l'axe de l'arbre menant et si l'on désigne par 1, l'angle d'inclinaison des filets de l'une des deux vis sans fin par rapport à l'axe de l'arbre menant et par 4 , l'angle d'in- clinaison des filets de l'autre vis sans fin par rapport à l'axe de l'arbre menant, on a alors la relation suivante Cette seconde variante permet une simplification considérable du motoréducteur décrit dans le brevet français 76-36 327, car les deux pignons doubles à deux diamètres sont maintenant remplacés par deux pignons simples à denture droite, tout en conservant la roue d'engrenage simple à denture droite du brevet français précité. Pour mieux faire comprendre l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, deux modes de réalisation représentés sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 représente schématiquement la première variante de réalisation du motoréducteur selon l'invention, vue selon I-I de la figure 2 la figure 2 est une coupe selon II-II de la figure 1; - la figure 3 représente schématiquement la seconde variante de réalisation du motoréducteur selon l'inventlon, vue selon 111-111 de la figure 4 - la figure 4 est une coupe selon IV-IV de la figure 3. En se référant aux figures 1 et 2 du dessin, on voit que l'on a désigné par 1, l'arbre menant d'un motoréducteur destiné à l'entraînement d'un essuie-glace. L'arbre menant 1 est logé à l'intérieur d'un boîtier 2. Il est entraîné en rotation par un moteur électrique 3. Deux vis sans fin 4a,4b sont ménagées sur l'arbre menant 1. Elles ont des pas de meme valeur arithmétique mais de sens opposés ; la vis sans fin 4a a un pas à gauche tandis que La vis sans fin 4b a un pas à droite. L'arbre mené 5 fait saillie en dehors du boîtier 2 ; il est monté à pivotement à l'intérieur de deux paliers 6 ménagés sur deux parois parallèles du boîtier 2. Les axes de l'arbre menant 1 et de l'arbre mené 5 sont perpendiculaires. L'arbre mené 5 est destiné à être relié à la timonerie de l'essuie-glace associé. Avec la vis sans fin 4a de l'arbre menantl,coopère un pignon simple 7a à denture hélicoTdale dont l'axe de rotation est perpendiculaire à l'axe de l'arbre menant 1 et, par suite, parallèle à celui de l'arbre mené 5. Comme le pas de la vis sans fin 4a est à gauche, le pignon simple 7a est pourvu d'une denture hélicoTdale gauche. Le pignon simple 7a engrène avec une roue d'engrenage 8a à denture hélicordale gauche portée par l'arbre mené 5. De la même façon, la vis sans fin adjacente 4b, dont le pas de vis est à droite, coopère avec un pignon simple 7b à denture hélicoTdale droite, qui, lui-même, engrène avec une roue d'engrenage 8b à denture hélicoîdale droite portée par l'arbre mené 5. L'axe de rotation du pignon simple 7b à denture hélicordale droite est disposé perpendiculairement à l'axe de l'arbre menant 1 et parallèlement à l'axe de l'arbre mené 5 ; les axes des deux pignons simples 7a,7b sont disposés de part et d'autre de l'arbre menant 1. Les deux roues d'engrenage 8a,8b portées par l'arbre mené 5 sont de même diamètre ; elles sont également disposées de part et d'autre de l'arbre menant 1 ; le pas de leur denture hélicoTdale a la même valeur arithmétique. Par conséquent, la seule différence qui les distingue réside dans le sens du pas : la roue d'engrenage 8a a un pas à gauche, alors que la roue d'engrenage 8b a un pas à droite. Si l'arbre mené 5 est soumis à un couple résistant et si un couple moteur est appliqué sur l'arbre menant 1, les deux vis sans fin 4a,4b adjacentes vont exercer sur les deux pignons simples 7a,7b des efforts tangentiels égaux et de sens opposés. Il s'ensuit que l'arbre menant 1 ne subit aucune réaction axiale car les réactions dues aux efforts tangentiels précités s'annulent. Il n'est donc pas nécessaire d'équiper l'arbre menant 1 de butées axiales. En variante, au lieu de deux roues d'engrenage simples coaxiales 8a,8b à denture hélicoidale, on peut prévoir une double roue d'engrenage de même diamètre mais comportant deux dentures hélicordales gauche et droite. En se référant à la variante de réalisation des figures 3 et 4, on voit que l'on retrouve un arbre menant 10 logé à l'intérieur du boîtier 11 du motoréducteur, l'arbre menant 10 est entraîné par un moteur électrique 12 ; il porte deux vis sans fin adjacentes 12a, 12b ; les pas des deux vis sans fin 12a, 12b ont la même valeur arithmétique mais sont de sens opposés : la vis sans fin 12a a un filetage hélicoT- dal à droite tandis que la vis sans fin 12b est pourvue d'un filetage hélicotdal à gauche.Par conséquent, si l'on désigne par 1 l'angle d'inclinaison des filets de la vis sans fin 12a par rapport à l'axe de l'arbre menant 10 ou plus précisément l'angle d'hélice apparent de la vis sans fin 12a et par l'inclinaison des filets de la vis sans fin 12b adjacente par rapport à l'axe de l'arbre menant 10, d 1 eut 2 ont la même valeur angulaire. Dans cet exemple de réalisation, les angles i1 et i2 font sensiblement 600. Les deux vis sans fin adjacentes 12a,12b de l'arbre menant 10 engrènent avec deux pignons à denture droite 13a, 13b. Les deux pignons 13a,13b tourillonnent à l'intérieur du boîtier 11 dans des paliers 14,15. Les deux pignons 13a,13b sont identiques : ils ont le même diamètre et comportent le même nombre de dents. Les axes de rotation des deux pignons 13a,13b sont parallèles et sont inclinés selon un angle rapport à l'axe de l'arbre menant LO. Dans cet exemple, l'angle t qui est égal aux angles 41 et &alpha;2 précités fait sensiblement 600 Les deux pignons 13a,13b à denture droite engrènent avec une roue d'engrenage commune 16 également à denture droite.Les axes de rotation des deux pignons à denture droite 13a,13b sont parallèles à l'axe de rotation de la roue d'engrenage 16, qui est constituée par l'arbre mené 17 du motoréducteur. Par conséquent, l'inclinaison de l'axe de l'arbre menant 10 par rapport aux axes des deux pignons simples 13a , 13b à denture droite est la même que l'inclinaison de l'axe de l'arbre menant 10 relativement à l'axe de l'arbre mené 17. L'arbre mené 17 est supporté par deux paliers 18 il fait saillie à l'extérieur du boîtier 11 et sert à entrainer la timonerie d'un essuie-glace de véhicule automobile. Comme dans la variante des figures 1 et 2, les deux pignons simples 13a 13b sont disposés de part et d'autre de l'axe de l'arbre menant 10. Le motoréducteur des figures 3 et 4 procure sensiblement le même avantage que celui des figures 1 et 2 : il ne se produit aucun déplacement axial de l'arbre menant 10 s'il y a une variation du couple résistant exercée sur l'arbre mené 17, car les réactions du couple résistant sur les vis sans fin 12a,12b 12bsont opposées. Toutes fois, la structure du motoréducteur des figures 3 et 4 est plus simple que celle des figures 1 et 2 étant donné que l'on a substitué aux deux roues coaxiales 8a , 8b à denture hélicoldale, une roue unique 16 à denture droite. Il est bien entendu que les deux modes de réalisation ci-dessus décrits ne sont aucunement limitatifs et pourront donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. Revendications 1 - Motoréducteur comportant un arbre menant, portant deux vis sans fin de sens opposés et un arbre mené relié à l'arbre menant par deux chaînes cinématiques distinctes pourvues chacune d'au moins un pignon intermédiaire, caractérisé par le fait que chaque chaîne cinématique ne comporte qu'un pignon simple intermédiaire (7a,7b,13a,13b) à denture unique engrènent, d'une part, avec l'une des deux vis sans fin (4a,4b, 12a, 12b) de l'arbre menant (1,10) et, d'autre part, avec une roue d'engrenage (8a,8b,16) portée par l'arbre mené (5,17). 2 - Motoréducteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux vis sans fin (4a , 4b, 12a,12b), qui sont ménagées sur l'arbre menant (1,10), ont des pas de sens opposés mais de même valeur arithmétique. 3 - Motoréducteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les axes des deux pignons simples à denture unique (7a,7b ou 13a,13b) sont parallèles à l'axe de l'arbre mené (5,17) et disposés de part et d'autre de l'arbre menant (1,10). 4 - Motoréducteur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les axes des deux pignons simples à denture unique (7a,7b) sont disposés perpendiculairement à l'axe de l'arbre menant (1), lesdits pignons (7a,7b), dont les dentures hélicoTdales sont de sens opposés, engrenant ou bien avec une roue d'engrenage double commune à deux dentures hélicordales, portée par l'arbre mené (5), ou bien avec deux roues d'engrenage simples (8a,8b) à denture hélicotdale, portées par l'arbre mené (5). 5 - Motoréducteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les axes parallèles des deux pignons simples à denture unique (13a,13b) sont disposés en oblique par rapport à l'axe de l'arbre menant (10), les deux pignons (13a, 13b) précités étant pourvus dune denture droite et coopérant avec une roue d'engrenage commune (16) à denture droite, portée par l'arbre mené (17). 6 - Motoréducteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que si l'on désigne par pu'angle aigu d'inclinaison formé par l'un des axes des deux pignons simples à denture droite (13a,13b) par rapport à l'axe de l'arbre menant (10) et si l'on désigne par &alpha; 1 l'angle d'inclinaison des filets de l'une des deux vis sans fin (12a) par rapport à l'axe de l'arbre menant (10) et parc(2,l'angle d'inclinaison des filets de l'autre vis sans fin (12b) par rapport à l'axe de l'arbre menant (10), on a la relation suivante : 2 v B 7 - Motoréducteur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il est utilisé pour l'en- traînement d'une timonerie d'essuie-glace pour véhicule automobile. 8 - Motoréducteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il est équipé d'un moteur électrique.