Brevet FR2684155A1 — publié le 19930528

La présente invention a trait aux réducteurs de vitesse destinés à assurer l'actionnement angulaire des organes mobiles des robots, manipu- lateurs industriels, plateaux rotatifs d'usinage et autres applications analogues On sait que dans ce type d'appareils, il est prévu pour chaque or- gane mobile une chaîne cinématique comprenant un arbre d'entrée entraîné par un moteur autonome et réuni, à travers un réducteur de vitesse, à un arbre de sortie solidaire de l'organe mobile considéré Comme la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée est très supérieure à celle désirée pour L'arbre de sortie, on a ordinairement recours à des réducteurs du type cyclofda L. On rappellera qu'un réducteur cyclo;ldal classique comprend en prin- cipe au moins un excentrique (en fait, on a le plus souvent recours à deux excentriques opposés afin d'obtenir un meilleur équilibrage des efforts) qui est lié à l'arbre d'entrée en vue d'assurer par rotation la commande d'une came circulaire dont la périphérie est prévue dentée afin de coopérer avec une denture fixe, le nombre des dents de cette denture fixe étant très légèrement supérieur (en pratique d'une unité) à celui de La périphérie de la came A cette dernière sont en outre associés des doigts d'actionnement qui sont portés par un plateau lié angulairement à l'arbre de sortie et qui sont engagés à L'intérieur de logements ménagés dans la came (ou, dans le cas ordinaire de deux cames parallèles, dans un logement défini par deux ouvertures conjuguées des deux cames). On comprend que le mouvement primaire appliqué par l'arbre d'entrée à L'excentrique oblige la came dentée correspondante à rouler sur la denture extérieure fixe et à assurer ainsi, à travers les doigts d'ac- tionnement, l'entraînement de L'arbre de sortie suivant un rapport qui dépend du nombre de dents de ladite came et de La différence de ce nom- bre par rapport à celui de Ladite denture fixe, Ladite came reculant de cette différence pour un tour de l'excentrique. On a schématiquement rappelé à la fig 1 du dessin annexé aux pré- sentes la structure généralement adoptée pour un réducteur cycloidal à deux excentriques. Le bâti fixe du réducteur considéré est constitué par L'assemblage de deux pièces 1 et 2 à profil annulaire Ce bâti 1-2 supporte un arbre d'entrée 3 qui est entraîné en rotation par un moteur schématisé en 4 et sur Leque L est calé un pignon 5 Ce dernier engrène avec la denture intérieure 6 a d'une bague 6, disposée coaxia Lement autour du bâti 1-2 en étant supportée par deux roulements 7 et 8 respectivement montés le premier dans un couvercle fixe 9 solidaire du bâti 1-2, le second dans un plateau tournant 10 Ce plateau 10 est porté par le bâti 1-2 à l'aide d'un roulement 11 et il est pourvu, à l'opposé du plateau fixe 9, d'une bride annulaire 10 a formant arbre de sortie pour le réducteur. La paroi extérieure de la bague 6 est usinée pour présenter deux portées annulaires excentrées 6 b et 6 c, les excentrations étant dispo- sées à l'opposé l'une de l'autre Sur chacune de ces portées est montée, avec interposition d'un roulement 12, une came 13, respectivement 14, qui est établie à un profil annulaire et dont la périphérie est prévue dentée de façon à coopérer avec la denture intérieure d'une couronne fixe 15 La denture 15 a de la couronne fixe 15 comporte un nombre de dents très légèrement supérieur (en fait d'une ou de deux unités) à celui des dentures 13 a et 14 a des cames 13 et 14, ces dernières étant à cet effet établies à un diamètre primitif légèrement inférieur au diamètre primitif de la paroi intérieure de ladite couronne 15. Afin d'assurer un guidage convenable du plateau tournant 10 sur les parties fixes de l'ensemble, le bord extérieur dudit plateau est prévu débordant par rapport à la couronne 15 solidaire du couvercle 9 et il reçoit un roulement 16 maintenu en place à l'aide d'un couvercle annulaire 17. Chacune dès cames dentées 13 et 14 est percée d'une série d'ouver- tures circulaires 13 b, 14 b Une fois les ouvertures des deux cames ame- v nées en coincidence les unes par rapport aux autres, on a introduit dans chacun des logements ainsi définis un doigt d'actionnement constitué, dans la construction classique illustrée en fig 1, par une douille 18 montée folle, à jeu aussi réduit que possible, sur un support cylindri- que ou axe 19, lequel est porté par le plateau 10. Le fonctionnement correct d'un tel système implique le recours à des pièces qui exigent un usinage précis, suivi d'une rectification très poussée Par ailleurs, il est pratiquement impossible de faire en sorte que le couple soit simultanément transmis par plusieurs doigts 18-19, ce qui conduit à augmenter les dimensions du dispositif. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier la présente invention qui a également pour but de simplifier la construction des réducteurs cyclofdaux du type envisagé, de réduire l'encombrement de ceux-ci et d'en améliorer le fonctionnement. Le réducteur suivant l'invention est essentiellement remarquable en ce que la bague porte-excentriques est maintenue dans le bâti fixe par un roulement unique prévu au niveau de l'une de ses extrémités afin de former pivot, tandis que l'extrémité opposée prend appui contre les roulements interposés entre les excentriques et les cames dentées elles- mêmes en appui contre la couronne dentée fixe par l'intermédiaire des dentures desdites cames, et en ce que les doigts d'actionnement engagés dans Les logements définis par lesdites cames sont constitués par des organes cylindriques qui disposent sur leur support d'un jeu notable, lequel autorise lors de l'assemblage l'auto-centrage de chacun desdits organes dans son logement. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: Comme indiqué plus haut, fig 1 est une coupe axiale schémati- que illustrant l'agencement d'un réducteur cycloldal établi conformément à la construction classique. Fig 2 montre de la même manière la structure générale d'un réducteur réalisé conformément à la présente invention. Fig 3 est une coupe transversale à plus grande échelle sui- vant le plan indiqué en III-III en fig 2. En fig 2, la référence 20 désigne le bâti ou carter fixe du réduc- teur, lequel bâti est équipé d'un moteur d'entraînement 21 sur l'arbre 22 duquel est calé un pignon 23; celui-ci engrène avec la denture ar- rière 24 a d'une bague 24 Cette dernière entoure la partie annulaire centrale 20 a du bâti 20 et elle comporte, à l'opposé de la denture 24 a, deux portées excentrées 24 b et 24 c dont les excentricités sont orientées à 180 l'une par rapport à l'autre. Comme dans la construction suivant fig 1, chacune des portées excentrées ou excentriques 24 b et 24 c est pourvue d'un roulement 25 pour le montage d'une came 26, respectivement 27, dont la périphérie est pré- vue dentée pour coopérer avec la denture intérieure 28 a d'une couronne 28, rigidement fixée au bâti 20 concentriquement à la partie annulaire a de celui-ci Bien entendu, la denture 28 a comporte un nombre de dents très légèrement supérieur à celui de chaque denture 26 a, 27 a des cames 26 et 27. Pour le montage de la bague 24 dans le bâti 20, on a recours, sui- vant l'invention, à un roulement ou palier unique 29 qui est engagé sur une portée annulaire 24 d ménagée sur ladite bague immédiatement au droit de la denture d'extrémité 24 a La piste extérieure de ce roulement uni- que 29 prend appui contre l'ouverture axiale d'un disque tournant 30 monté dans le bâti 20 à l'aide d'un roulement 31. Chaque came 26 et 27 est découpée d'une série d'ouvertures circu- laires 26 b, 27 b (cf fig 3) amenées en coïncidence afin de déterminer une série correspondante de logements pour les doigts d'actionnement du réducteur Chacun de ces doigts est constitué par un boulon 32 qui est vissé latéralement dans le disque 30 et dont la tête prend appui contre une douille 33 formant arbre de sortie pour le réducteur. Entre le disque 30 et la douille 33, chaque boulon 32 supporte un roulement 34 dont la piste extérieure 34 a est engagée dans le logement défini par les ouvertures 26 b et 27 b, tandis que sa piste intérieure 34 b est montée avec un jeu notable sur le boulon 32 précité. Le fonctionnement général du réducteur suivant l'invention est substantiellement identique à celui de l'appareil décrit en référence à fig 1, à savoir que la rotation de la bague 24 sous l'effet du moteur 21 produit, par l'intermédiaire des cames dentées 26 et 27 en prise avec la couronne fixe 28, la commande des doigts 33-34 et l'entraînement à vitesse lente de la douille 33. On comprend toutefois que l'unicité du roulement 29 associé à la bague 24 permet une construction simplifiée de l'ensemble du mécanisme. L'encombrement de celui-ci est réduit, en même temps que l'inertie des pièces qui tournent à grande vitesse est limitée En outre, le fonction- nement est amélioré, en ce sens que le roulement unique 29 agit à la manière d'un pivot pour la bague 24 qui prend appui par l'intermédiaire des cames dentées 26 et 27 contre la couronne 28 en évitant toute con- trainte Le jeu dont disposent les roulements 34 sur leur support 32 assure lors de l'assemblage l'auto-centrage des doigts d'actionnement 32-34 dans leur logement 26 b-27 b et autorise cet appui de la bague 24 sur les cames dentées, sans qu'il soit nécessaire de recourir à un usi- nage très précis suivi d'une rectification serrée. IL doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domai- ne de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S 1 Réducteur de vitesse du type cycloldal pour robots et autres manipulateurs industriels, du genre comprenant d'une part une bague porte-excentriques ( 24) liée à l'arbre d'entrée ( 22) pour assurer par rotation la commande de deux cames opposées ( 26, 27) pourvues à leur périphérie d'une denture ( 26 a, 27 a) qui coopère avec une denture fixe ( 28 a) dont le nombre de dents est très légèrement supérieur à celui de la denture périphérique de chaque came, d'autre part une série de doigts d'actionnement ( 32-34) qui sont engagés dans des logements ( 26 b-27 b) prévus dans lesdites cames et qui sont portés par l'organe de sortie ( 33) du mécanisme, caractérisé en ce que la bague ( 24) qui porte les excentriques ( 24 b, 24 c) est maintenue dans le bâti fixe ( 20) par un rou- lement unique ( 29) prévu au niveau de l'une de ses extrémités afin de former pivot, tandis que l'extrémité opposée prend appui contre les roulements ( 25) interposés entre lesdits excentriques et les cames ( 26, 27) elles-mêmes en appui contre la denture fixe ( 28 a), et en ce que les doigts d'actionnement sont constitués par des organes cylindriques ( 34) qui disposent sur leur support ( 32) d'un jeu notable autorisant, lors de l'assemblage l'auto-centrage de chacun desdits organes dans son logement ( 26 b-27 b). 2 Réducteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque doigt d'actionnement est formé par un roulement dont la piste intérieure ( 34 b) est engagée avec jeu sur un boulon ( 32) qui est simul- tanément supporté par une douille annulaire ( 33) formant organe de sor- tie et par un disque tournant ( 30) formant support extérieur pour le roulement unique ( 29) constituant pivot pour la bague tournante ( 24). 3 Réducteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque organe cylindrique ( 34) est monté à rota- tion sur son support ( 32).