Brevet FR2664212A1 — publié le 19920110

La présente invention a pour objet un motoréducteur d'entraînement de pièces telles que des accessoires de véhicules automobiles, par exemple un toit ouvrant, exigeant des couples importants dans un encombrement réduit. Pour de telles applications, les systèmes classiques de réduction simple étage à roue et vis sans fin, ne permettent pas d'obtenir une réduction suffisante, ni une résistance mécanique des dentures compatible avec un faible encombrement. L'invention a donc pour but de réaliser un système motoréducteur capable de résister à des couples très élevés sous un faible encombrement. Suivant l'invention, le motoréducteur est caractérisé par la combinaison de moyens suivante: un arbre de sortie du moteur entraînant un premier étage de réduction à roues et vis sans fin comportant deux roues dentées entraînées synchrones par les vis, un axe fixé à chaque roue dentée, orienté perpen- diculairement à l'arbre de sortie du moteur et pro- longé par un maneton, excentré par rapport à l'axe correspondant de manière à pouvoir exécuter des rotations autour de cet axe, un second étage de réduction comportant un élément, muni d'une denture, lié aux manetons de façon à être entraîné par ceux-ci durant la rotation des manetons suivant une translation circulaire dont le rayon est égal à l'excentration des manetons, un organe équipé d'un arbre de sortie pouvant être relié à la pièce à entraîner, portant une denture qui coopère avec celle dudit élément, les nombres de dents des dentures de l'élément et dudit organe étant dif- férents de façon à provoquer une rotation de l'organe de raison déterminée par la différence des nombres de dents des deux dentures. Ce système comprend donc deux étages de réduction un premier étage à vis sans fin qui fournit une réduction élevée avec un bon rendement, et un second étage constitué par l'élément et l'organe précité équipés de dentures conjuguées, qui permet un nombre élevé de dents en prise, lui conférant une résistance mécanique suffisante à des efforts con- sidérables dans un encombrement très réduit. Suivant une première forme de réalisation de l'invention, ledit élément lié aux manetons présente deux paliers dans chacun desquels tourillonne un maneton, et ladite denture est ménagée intérieurement à cet élément, le nombre de dents de cette denture étant supérieur à celui de la denture de l'organe de sortie. Selon un second mode de réalisation possible de l'invention, ledit élément lié aux manetons est une roue dentée dans laquelle tourillonnent les manetons, et l'organe de sortie est un anneau pourvu d'une denture intérieure entourant ladite roue dentée, cet anneau étant solidarisé en rotation avec l'arbre de sortie et sa denture ayant un nombre de dents supé- rieur à celui de la denture de la roue intérieure associée. L'invention sera maintenant décrite en référence aux dessins annexés qui en illustrent deux formes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est une vue en perspective d'une première forme de réalisation du motoréducteur selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective d'une seconde forme de réalisation du motoréducteur selon l'invention. Le motoréducteur représenté à la Fig 1 est destiné à l'entraînement de pièces non représentées, telles que des accessoires de véhicules automobiles, notamment un toit ouvrant. Ce motoréducteur comprend un moteur élec- trique 1, relié à une source de courant continu non représentée (batterie), un arbre 2 de sortie du moteur 1, portant deux vis coaxiales 3 et 4, décalées axialement d'une distance appropriée et à pas de vis opposés, deux roues dentées 5, 6 placées de part et d'autre de l'arbre 2 et coopérant chacune avec une vis 3, 4, un axe 7, 8 fixé respectivement à chaque roue dentée 5, 6, orienté perpendiculairement à l'arbre 2 et prolongé par un maneton 9, 11, excentré par rapport à l'axe correspondant 7, 8, de manière à pouvoir exé- cuter des rotations autour de cet axe; un élément 12 muni d'une denture intérieure 13, constitué dans cet exemple par une plaque s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire aux axes 7 et 8, et dans lequel sont ménagés des paliers 14, 15 o peuvent tourillonner les extrémités des manetons respectifs 9 et 11; et une roue terminale 16 engagée dans l'ouverture circulaire sur le pourtour de laquelle est ménagée la denture 13, cette roue 16 portant une denture 17 pouvant engrener avec la denture 13. La roue terminale 16 supporte un arbre de sortie 17 relié à la pièce à entraîner Les axes 7, 8 et l'arbre 18 tournent dans des paliers respectifs 19, 21, 22, et une roue dentée 10 intermédiaire, est disposée entre les deux roues dentées 5, 6 de manière à engrener à celles-ci pour assurer leur synchronisme. La denture intérieure 13 de la plaque 12 comporte un nombre de dents Z 3 supérieur au nombre de dents Z 4 de la denture 17. Le fonctionnement du système motoréducteur qui vient d'être décrit est le suivant. Lorsque le moteur 1 tourne, les vis 3, 4 entraînent les roues dentées respectives 5, 6 dans le même sens de rotation compte tenu de l'inversion des filetages des vis 3, 4 De ce fait, les axes 7, 8 tournent dans le même sens, et les manetons corres- pondants 9, 11 exécutent une rotation dont le rayon est égal à l'excentration des manetons 9, 11 par rapport aux axes géométriques des axes 7, 8 D'autre part les deux manetons 9, 11 sont suffisamment distants l'un de l'autre pour imposer à la plaque 12 un mouvement de translation circulaire, dont le rayon est égal à l'excentration des manetons 9, 11, ce mouvement existant en tous points de la plaque 12. Il en résulte une rotation de la roue 16 de raison (Z 3 Z 4)/Z 4 par rapport à la rotation des manetons excentriques 9, 11, avec un nombre de dents relativement élevé de la denture 17 en prise avec la denture 13. L'avantage de cet agencement apparaît lorsque Z 3 tend vers Z 4: on obtient alors une réduc- tion importante, tout en augmentant le nombre de dents en prise mutuelle. A titre d'exemple indicatif non limitatif, pour Z 3 = 18 et Z 4 = 17, on obtient une raison r= 1/17, c'est-à-dire que pour chaque tour de la plaque 12, la roue 16 tourne d'une dent. Il convient également de noter que l'en- grenage 13, 17 peut être positionné indépendamment des autres éléments constitutifs du système ( 9, 11, 7, 8), ce qui permet d'adapter le dispositif aux contraintes d'encombrement. Le second mode de réalisation du motoré- ducteur visé par l'invention représenté à la Fig 2, diffère du précédent par le fait que les deux manetons 9 et 11 tourillonnent dans des paliers respectifs 14, d'une roue dentée 23, dont la denture 24 coopère avec la denture 25 d'un anneau 26 solidarisé avec l'arbre 27 de sortie Cette solidarisation est réalisée par exemple au moyen d'un cône rigide 28 dont la base est fixée sur la périphérie de l'anneau 26, et dont le sommet est fixé à une extrémité de l'arbre 27. Le nombre des dents Z 5 de la denture 25 est supérieur au nombre Z 6 des dents de la denture 24, de sorte que le rapport de réduction de cet étage devient: -(Z 6-Z 5)/Z 6, les autres caractéristiques du dispositif étant inchangées. REVENDICATIONS 1 Motoréducteur d'entraînement de pièces telles que des accessoires de véhicules automobiles comprenant un moteur ( 1), caractérisé en ce qu'il comprend: un arbre ( 2) de sortie du moteur entraînant un pre- mier étage de réduction à roues et vis sans fin ( 3, 4) comportant deux roues dentées ( 5, 6) entraînées synchrones par les vis, un axe ( 7, 8) fixé à chaque roue dentée, orienté perpendiculairement à l'arbre ( 2) de sortie du moteur et prolongé par un maneton ( 9, 11), excentré par rapport à l'axe correspondant ( 7, 8) de manière à pouvoir exécuter des rotations autour de cet axe, un second étage de réduction comportant un élément ( 12, 23), muni d'une denture ( 13, 24), lié aux manetons de façon à être entraîné par ceux-ci durant la rotation des manetons suivant une translation circulaire dont le rayon est égal à l'excentration des manetons, un organe ( 16, 26) équipé d'un arbre de sortie ( 18, 27) pouvant être relié à la pièce à entraîner, portant une denture ( 17, 25) qui coopère avec celle dudit élé- ment, les nombres de dents des dentures de l'élément et dudit organe étant différents de façon à provoquer une rotation de l'organe ( 16, 26) de raison déterminée par la différence des nombres de dents des deux dentures. 2 Motoréducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément ( 12) lié aux manetons ( 9, 11) présente deux paliers ( 14, 15) dans chacun desquels tourillonne un maneton, et ladite denture ( 13) est ménagée intérieurement à cet élément, le nombre de dents de cette denture ( 13) étant supé- rieur à celui de la denture ( 17) de l'organe ( 16) de sortie. 3 Motoréducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément lié aux manetons est une roue dentée ( 23) dans laquelle tourillonnent les manetons ( 9, 11), et l'organe de sortie est un anneau ( 26) pourvu d'une denture intérieure ( 25) entourant ladite roue dentée ( 23), cet anneau étant solidarisé en rotation avec l'arbre de sortie ( 27) et sa denture ayant un nombre de dents supérieur à celui de la denture de la roue intérieure associée ( 23). 4 Motoréducteur selon l'une des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une roue intermédiaire ( 10) disposée entre les deux roues dentées ( 5, 6) coopérant avec les vis ( 3, 4) et engrenant avec lesdites roues, pour assurer leur synchronisme. Motoréducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre ( 2) de sortie du moteur porte deux vis coaxiales ( 3, 4) décalées axialement et à pas de vis opposés, et les deux roues dentées ( 5, 6 ') sont placées de part et d'autre de l'arbre en coopérant chacune avec une vis ( 3, 4).