Brevet FR2522382A1 — publié le 19830902

-1- Engrenage cycloidal. L'invention concerne un engrenage cycloïdal comportant un arbre à excentriques, un nombre correspondant de disques cycloidaux logés sur deux ou plusieurs de ces excentriques et agissant sur une couronne à rouleaux par des renflements cyclo Idaux formés par une cycloide fermée, cet engrenage cycloidal comportant aussi des disques d'entraînement disposés des deux côtés des disques cycloïdaux, cependant que des doigts d'entraînement qui traversent des alésages des disques cycloidaux s'appuient, aux deux extrémités, dans les disques d'entraînement, l'engrenage cycloïdal comportant enfin, sur le pourtour des disques d'entraînement, des loge- ments pour la couronne à rouleaux. Des engrenages cycloïdaux du type indiqué ci-dessus sont connus (brevet allemand 856 086) Leur arbre à excentriques porte sur son pourtour des excentriques régulièrement déca- lés les uns par rapport aux autres, sur lesquels sont logés les disques cycloidaux (normalement par l'intermédiaire de roulements) Les disques cyclo Idaux ont une bordure en forme de trocholde ou cycloide, dont les élévations sont en prise avec les doigts ou rouleaux de la couronne à rouleaux et vien- nent pendant la rotation les unes après les autres en con- tact porteur contre ces doigts Les doigts d'entraînement de deux disques d'entraînement, qui sont placés de part et d'autre des disques cycloidaux, traversent des alésages des disques cycloïdaux et sont avec ceux-ci en contact de transmission d'efforts Les disques d'entraînement sont reliés à un arbre ou en forment un et ils présentent, sur leur pourtour, des logements pour des roulements, par l'inter- médiaire desquels ils sont logés dans une couronne à rouleaux formant en même temps boîtier. -2- Le but de la présente invention est de réaliser un engrenage cycloïdal de ce type, de manière que, tout en supportant les mêmes efforts, il puisse être plus petit et plus léger. L'invention a pour objet un engrenage cycloldal du type ci-dessus dans lequel l'arbre à excentriques est monté flottant dans les disques cycloldaux Un pareil montage flottant, dans lequel l'arbre à excentriques n'est maintenu en équilibre que par les forces de réaction transmises par les disques cycloidaux, exige seulement à son extrémité sortant du bottier d'engrenage un logement, par exemple dans un accouplement à denture L'arbre à - excentrique est donc de préférence un corps creux à excen- trique, qui comporte, à l'intérieur un élément d'accouple- ment à denture intérieure, dans lequel un arbre comportant un élément d'accouplement correspondant à denture extérieure est en liaison de transmission des efforts. Un appui de montage spécialement avantageux est four- ni par les forces de réaction transmises par les disques cycloldaux à l'arbre à excentrique monté flottant quand les courbes des disques cycloldaux sont exécutées suivant le brevet allemand 24 33 675 En effet cette exécution offre une prise transmettant les efforts avec les doigts ou rouleaux de la couronne à rouleaux sur un tronçon d'arc relativement grand (par ex 1000) Dans le cas d'une pareille transmission, c'est-à-dire par l'intermé- diaire d'un assez grand nombre de rouleaux de la couronne à rouleaux les résultantes des efforts individuels agissant des portions saillantes cycloldales vers le centre, se compensent pour produire un équilibre de montage sur l'arbre à excentrique. Suivant une autre disposition avantageuse de l'inven- tion, il est prévu que les rouleaux de la couronne à rouleaux constituent des doigts, qui sont logés en rotation dans des rainures axiales de la couronne à rouleaux ou- vertes vers l'intérieur Dans ce cas, la couronne à -3- rouleaux forme avantageusement le bottier entourant les autres pièces constitutives de l'engrenage cycloide Les rainures axiales peuvent être creusées de manière à entourer, avec leur flanc, sur un peu plus de 1800, le pourtour des doigts, de manière que ceux-ci soient empêchés de tomber radialement Mais, suivant une forme d'exécution plus avantageuse, dont la fabrication est plus simple, il est prévu que les rainures axiales entourent les doigts sur moins de 1800 de leur pourtour et que ceux-ci soient maintenus par des bagues placées à leur contact Les bagues peuvent soit ëtre disposées entre les disques cycloidaux et toucher par leur pourtour celui des doigts (une bague étant prévue dans le cas de deux disques cycloidaux et deux bagues dans le cas de trois disques), soit s'appuyer par leur pourtour dans la couronne à rouleaux et retenir par en-dessous les doigts par leur côté frontal, au moyen de saillies axiales prévues sur leur bord intérieur (deux bagues devant être prévues de toute façon sur les faces frontales des doigts). Des exemples d'exécution de l'engrenage cycloidal conforme à l'invention vont être expliqués plus en détail à l'aide des dessins annexés. Sur ces dessins: la figure 1 représente une coupe axiale d'une première forme d'exécution d'un engrenage cycloïdal conforme à l'invention; îa figure 2 représente une coupe transversale suivant II-II de la figure 1; la figure 3 représente une variante d'un engrenage cycloïdal suivant l'invention et la figure 4 représente un détail d'une autre forme d'exécution d'un engrenage cycloidal conforme à l'invention et comportant trois disques cyclo 5 daux, de sorte que l'appui des doigts ou rouleaux de la couronne à rouleaux est modifié. L'engrenage cycloïdal suivant la figure 1 se compose essentiellemnt: d'une couronne à rouleaux 1, qui forme en -4- même temps un boîtier entourant les autres pièces d'engre- nage; d'un système d'entraînement comprenant deux disques d'entraînement 2,2 ' et un certain nombre, par exemple huit doigts d'entraînement 21 maintenus par ceux-ci, de part et d'autre de deux disques cycloïdaux 3,4; et d'un arbre à excentrique, portant deux voies d'excentriques 51, 52, décalées sur la périphérie de 1800 l'une par rapport à l'autre L'arbre à excentrique est creux et il présente, sur son pourtour un accouplement 53 à denture intérieure, dans laquelle attaque la denture extérieure d'une extré- mité d'arbre 54 A son autre extrémité, non représentée, cet arbre peut être en prise, par l'intermédiaire d'une autre denture, avec un accouplement à dents d'un arbre moteur ou d'une pièce semblable. La face frontale droite de la couronne à rouleaux 1 forme une bride 11, qui peut être fixée, par l' intermé- diaire de trous 12 révus le long de son bord, à un élément mené, par exemple au moyeu d'une roue de véhicule directement entraînée La face frontale gauche, suivant la figure 1, de la couronne à rouleaux 1 est fermée d'une manière étanche par un chapeau 13, dont le centre forme, à l'intérieur, un guidage axial 14 pour la face frontale gauche de l'arbre 5 à excentrique. La pièce 7 est une pièce fixe de châssis, par exemple du châssis d'un véhicule, qui est donc fixe par rapport aux pièces mobiles de l'engrenage cycloïdal; sur cette pièce sont fixés les disques d'entraînement 2,2 ' La fixation est assurée par des vis 22, vissées dans les doigts d'entraînement 21 Ces doigts sont assemblés par ajustage serré dans le disque d'entraî- nement 2, qui est à gauche sur la figure 1. Sur le pourtour des deux disques d'entraînement 2, 2 ', il est prévu des logements 23 recevant chacun un roulement conique radial 24,24 ', permettant de monter en rotation la couronne à rouleaux 1 sur les disques d'entraînement 2,2 '. -5- La couronne à rouleaux 1 présente un grand nombre ( 26 dans l'exemple d'exécution représenté) de rainures axiales 15, qui servent à loger en rotdion des rouleaux ou doigts 16 et leur sont adaptées dans leur section transversale en partie cylindrique Les doigts 16 sont maintenus en place par une bague 17 insérée entre les disques cycloidaux 3 et 4; cette bague est tangente aux pourtours radiaux intérieurs des doigts 16 Les bagues extérieures des roulements coniques radiaux 24, 24 ' sont préchargées entre elles par l'intermédiaire des doigts 16, par des rondelles Belleville 18 Pour la fixation de la bague intérieure du roulement conique radial 24 qui est à gauche sur la figure 1, le disque d'entraînement correspondant 2 présente un collet péri- phérique 25 Sur les doigts d'entratnement 21, des douilles 26 sont logées en rotation. Les disques cyclo Idaux 3, 4 présentent un certain nombre d'alésages traversants 31, qui correspond au nombre des doigts d'entraînement 21, ces doigts et les douilles 26 logées par-dessus s'étendant à travers les alésages des disques cycloïdaux Leur pourtour est formé, comme le montre la figure 2, par une cycloïde fermée, qui coopère de manière connue avec les doigts 16 Par l'intermédiaire d'alésages centraux 32 et de rouleaux ? 5 33 placés entre ceux-ci et se déplaçant dans les voies d'excentriques 51, 52, les disques cycloidaux 3,4 sont montés sur l'arbre à excentrique 5 Le disque dtentrai- nement 2 ', qui est à droite sur la figure 1, présente une saillie axiale 27, qui sert de guidage axial pour l'arbre à excentrique 5 et détermine, en coopération avec le guidage axial 14, la position axiale de l'arbre à excentrique 5. La forme d'exécution suivant la figure 3 est construite, pour l'essentiel, comme l'engrenage suivant les figures 1 et 2 Mais une différence est que la cou- ronne à rouleaux 101 est la pièce de l'engrenage qui est fixée au châssis, pendant que les disques d'entraînement -6- 102, 102 ' sont reliés par des vis 122 à la bride 107 d'un arbre secondaire 108 Un arbre primaire 154 traverse, de manière jointive un alésage central du couvercle 113 et, comme dans l'exemple d'exécution suivant les figures 1 et 2, il est en prise avec l'arbre à excentrique 105. La position axiale de cet arbre est déterminée par des douilles de guidage 114 et 127, qui sont positionnées par rapport à ses deux faces frontales et vissées au chapeau 113 ou logées dans une rainure annulaire frontale de l'ar- bre secondaire 108 Cet arbre est logé, par l'intermédiaire des deux disques d'entraînement 102, 102 ', dans la couronne à rouleaux 101. Dans la forme d'exécution suivant la figure 4, les doigts 216 sont logés dans des rainures axiales 215 de la couronne à rouleaux 201, ces rainures ayant la même forme que dans la forme d'exécution suivant les figures 1 à 3 Mais ici, les doigts 216 sont maintenus par des rondelles annulaires 217 touchant leurs faces frontales, le diamètre extérieur de ces rondelles correspondant environ au diamètre intérieur de la couronne à rouleaux 201, de sorte qu'elles s'y appuient et que leur pourtour intérieur possède une saillie angulaire ou un rabat 219 dirigé vers les doigts 216 et accrochant par en dessous le bord frontal correspondant des doigts 216 Cette forme d'exécution convient pour des engrenages cycloldaux conformes à l'invention, dans lesquels on prévoit trois disques cycloldaux ou plus, parce que, de toute façon, il ne faut prévoir que deux rondelles annulaires 217, qui sont assez minces et donc compactes axialement. L'invention permet une construction qui économise beaucoup de place et qui est très compacte axialement. C'est ainsi qu'à la différence des exemples d'exécution représentés, on peut encore réduire la longueur de cons- truction axiale, enremplaçant aussi bien les disques cyclcl- daux 3,4 que les rainures 215 et les bagues 217 conformes à l'exemple d'exécution suivant la figure 4 par des disques -7- cyclo Idaux et des bagues découpés dans de la t 8 le Les disques cycloïdaux découpés peuvent recevoir, dans un procédé combiné de découpage et d'emboutissage profond, une douille de maintien qui est formée d'une pièce avec les disques cycloldaux et par laquelle ils sont maintenus par exemple sur les galets de roulement 33 représentés sur la figure 1 Les bagues de tôle découpées pour le logement des doigts 216 peuvent présenter des alésages axiaux, dans lesquels les doigts 216 sont logés, au lieu de l'être dans desiminures 215 Il va de soi que le dia- mètre extérieur de ces bagues de tôle correspond au diamètre intérieur du bottier 201 (figure 4) et que ces bagues sont rapprochées axialement l'une de l'autre, pour pouvoir soutenir, dans leurs alésages, les doigts 216 On a constaté qu'une épaisseur de tôle de 2,5 mm suffit pour les bagues et pour les disques cycloïdaux. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation de l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. 8- REVENDICATIONS. 1. Engrenage cycloïdal comportant un arbre à excentriques, un nombre correspondant de disques cy- cloldaux logés sur deux ou plusieurs de ces excentri- ques et agissant sur une couronne à rouleaux par des renflements cycloldaux formés par une cyclolde fermée, cet engrenage cycloldal comportant aussi des disques d'entraînement disposés des deux côtés des disques cy- cloidaux, cependant que des doigts d'entratnement qui traversent des alésages des disques cycloldaux s'ap- puient, aux deux extrémités, dans les disques d'en- traînement, l'engrenage cycloldal comportant enfin, sur le pourtour des disques d'entraînement, des 1 Dge- ments pour la couron ne à rouleaux, caractérisé en ce que l'arbre à excentriques ( 5,105) est monté flottant dans les disques cycloldaux ( 3,4). 2. Engrenage cycloldal suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre à excentriques ( 5, 105) est un arbre creux qui comporte un accouplement à den- ture intérieure ( 53) et qu'il est solidaire en rotatiôft d'une extrémité d'arbre ( 54, 154) coopérant avec l'accouplement ( 53). 3. Engrenage cycloldal suivant une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un des disques d'entraînement ( 2) est fixé au chassis et que la couronne à rouleaux ( 1) formant bottier cons- titue l'entrée ou la sortie de l'entraînement. 4. Engrenage cyclotdal suivant une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les rouleaux de la couronne à rouleaux ( 1, 101, 201) 9- sont constitués par des doigts ( 16, 116, 216), qui sont logés en rotation dans des rainures axiales ( 15, , 215) de la couronne à rouleaux ouvertes vers l'ex- térieur. 5 Engrenage cycloldal suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les rainures axiales ( 15, , 215) entourent les doigts ( 16, 116, 216) sur moins de 180 de leur pourtour. 6. Engrenage cycloldal suivant la:revendication 5, caractérisé en ce que les doigts ( 16, 116) sont maintenus par des bagues ( 17, 217), qui sont au contact de leur pourtour. 7. Engrenage cycloldal suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les bagues ( 17) sont disposées entre les disques cycloldaux ( 3, 4) et qu'elles touchent par leur pourtour celui des doigts ( 16). 8. Engrenage cycloldal suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'une bague( 217)est placée à chaque extrémité frontale des doigts ( 216) , qu'elle s'appuie par son pourtour dans la couronne à rouleaux ( 201) et qu'avec son bord intérieur ( 219) saillant dans le sens des doigts ( 216) elle retient par en desssous les bords frontaux des doigts.