Brevet FR2735834A1 — publié le 19961227

La présente invention concerne un réducteur de vitesse et son principe original permettant d'obtenir un rapport de réduction très important avec un bon rendement dans un encombrement réduit. Les réducteurs de vitesse existants à engrenages droits ou planétaires ne permettent pas d'égaler ces caractéristiques. En effet, si l'on prend un rapport de réduction moyen d'environ 4/1 par couple d'engrenage, il faut cinq étages de couples d'engrenages pour obtenir un rapport de réduction total de l'ordre de 1000/1, donc un rendement global mauvais et un encombrement important. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. II comporte en effet selon une première caractéristique deux trains d'engrenages épicycloïdaux à denture droite. Le premier train se situe côté arbre d'entrée réducteur, le deuxième se situe côté arbre sortie réducteur. les couronnes à denture intérieure sont liées entre elles par l'intermédiaire d'une bague, les pignons centraux sont solidaires de l'arbre d'entrée. La mise en rotation dans le sens horaire de l'arbre d'entrée provoque simultanément: - par le pignon central du premier train d'engrenages une rotation dans le sens trigonométrique des couronnes à denture intérieure et donc une rotation dans le sens trigonométrique de l'arbre de sortie - par le pignon central du deuxième train d'engrenages une rotation dans le sens horaire de l'arbre de sortie. Par ce principe, on obtient un rapport de réduction sur le réducteur très important puisque la vitesse de l'arbre de sortie est le résultat de la soustraction de deux vitesses de sens de rotation opposé. Plus les rapports entre les roues dentées utilisées sur chaque train sont proches, plus le rapport de réduction sera important. Nota : si les deux trains d'engrenages ont des roues dentées respectivement identiques, le rapport de réduction est infini (c'est-à-dire pas de rotation de l'arbre de sortie). Selon des modes particuliers de réalisation - les arbres d'entrée et sortie peuvent être creux - les roues dentées peuvent être à denture hélicoïdale - une étanchéité de l'ensemble du corps du réducteur et un orifice bouchonné peuvent être prévus - les roues dentées peuvent comprendre des éléments de rattrapage de jeux - le corps du réducteur peut s'interfacer directement avec un moteur - I'entrée du réducteur peut se faire par un des axes d'une des roues dentées du premier train d'engrenages en prise directe avec la couronne à denture intérieure. Le dessin annexé représente en coupe le dispositif selon l'invention. En référence à ce dessin, le dispositif comporte un corps principal (1) et son couvercle (2) contenant deux trains d'engrenages épicycloïdaux. Le premier train d'engrenages est constitué des roues à denture droite (4-5-6). Le deuxième train est constitué des roues dentées (8-9-10). Les roues dentées (4-8) sont solidaires de l'arbre (3) monté sur roulements (12-13). Les roues dentées (5-9) sont respectivement solidaires des axes (14-15) montés sur roulements (16). Les couronnes à denture intérieure (6-10) sont solidaires de la bague (7) montée sur roulements (17). L'arbre de sortie (11) est monté sur roulements (13-18). La mise en rotation dans le sens horaire de l'arbre d'entrée (3) provoque - la rotation dans le sens horaire de la roue dentée (4) donc la rotation dans le sens trigonométrique des roues dentées (5) de la couronne (6) de la bague (7) et de la couronne (10) - la rotation dans le sens horaire de la roue dentée (8) Si la couronne (10) était fixe, la rotation dans le sens horaire de la roue (8) entraînerait la rotation dans le sens trigonométrique des roues (9) mais aussi la rotation dans le sens horaire de l'arbre de sortie (11). Si la roue dentée (8) était fixe, la rotation dans le sens trigonométrique de la couronne (10) entraînerait la rotation dans le sens trigonométrique des roues (9) mais aussi la rotation dans le sens trigonométrique de l'arbre de sortie (11). Les rotations simultanées de la roue (8) dans le sens horaire et de la couronne (10) dans le sens trigonométrique impriment à l'arbre (11) une rotation égale à la différence des rotations obtenues avec l'un des deux éléments (8) ou (10) fixe. Le rapport de réduction Rr entre l'arbre d'entrée (3) et l'arbre de sortie (11) est égal à: si D4 est le nombre de dents de la roue dentée 4 si D6 est le nombre de dents de la roue dentée 6 si D8 est le nombre de dents de la roue dentée 8 si D10 est le nombre de dents de la roue dentée 10 Rr= 1 / (D8 / (D10+D8) - (D4/D6) / (1 + D8/D10)) Ceci implique que la mise en rotation à une vitesse V3 de l'arbre d'entrée (3) provoque, par l'intermédiaire des roues (4-5-6) et (8-9-10), une vitesse de sortie V11 de l'arbre (11) égale à V11 = V3 / Rr Selon des variantes non illustrées - Les axes d'entrée (3) et de sortie (11) peuvent être creux pour permettre le passage de câbles électriques ou autres à travers le réducteur. - Une partie ou l'ensemble des roues dentées (4-5-6-8-9-10) peut être prévu à denture hélicoïdale. - Une étanchéité de l'ensemble du corps (1-2) du réducteur et un orifice bouchonné peuvent être prévus pour le remplissage du réducteur avec un lubrifiant dans le but d'améliorer le rendement du réducteur. - Une partie ou l'ensemble des roues dentées (4-5-6-8-9-10) peut être prévu avec des éléments de rattrapage de jeux, afin de limiter le jeu angulaire sur l'arbre de sortie (11). - Le corps principal (1) du réducteur peut être prévu pour s'interfacer directement avec un moteur pour former un ensemble motoréducteur compact. - L'entrée du réducteur peut se faire par un des axes (14) si l'on désire ne pas avoir l'axe moteur aligné avec l'axe réducteur. Les dimensions du réducteur dépendront essentiellement du couple que l'on désire avoir en sortie du réducteur. En effet, par ce principe, quel que soit le rapport de réduction que l'on désire obtenir avec ce réducteur, celui-ci comportera toujours le même nombre de roues dentées. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux applications industrielles où le réducteur de vitesse doit avoir un rapport de réduction important, un bon rendement dans un encombrement réduit. REVENDICATIONS 1) Dispositif permettant suivant les rapports choisis, d'une part entre les roues dentées (4-5-6), et d'autre part entre les roues dentées (8-9-10), d'obtenir si D4 est le nombre de dents de la roue dentée 4 si D6 est le nombre de dents de la roue dentée 6 si D8 est le nombre de dents de la roue dentée 8 si D10 est le nombre de dents de la roue dentée 10 un rapport de réduction Rr entre l'arbre d'entrée (3) et l'arbre de sortie (11) égal à:: Rr = 1 / (D8 / (D1 0+D8) - (D4/D6) I (1 + D8/D10)) et caractérisé en ce qu'il comporte un corps principal (1) et son couvercle (2) contenant deux trains d'engrenages épicycloïdaux montés sur roulements qui, quand l'arbre d'entrée (3) est mis en rotation à une vitesse V3, provoque, par l'intermédiaire des roues (4-5-6) et (8-9-10), une vitesse de sortie V11 de l'arbre (11) égale à V11 = V3 / Rr Nota : si Rr est négatif, cela implique que le sens de rotation de l'arbre de sortie (11) sera opposé au sens de rotation de l'arbre d'entrée (3). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les arbres (3) et (11) sont creux autorisant ainsi le passage de câbles électrique ou autres à travers le réducteur. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce qu'une partie ou l'ensemble des roues dentées est à denture hélicoïdale. 4) Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le réducteur possède des joints d'étanchéité et un orifice bouchonné permettant son remplissage avec un lubrifiant. 5) Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une partie ou l'ensemble des roues dentées comporte des éléments de rattrapage de jeux. 6) Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le corps principal (i) s'interface directement avec le moteur pour former un ensemble motoréducteur compact. 7) Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'entrée du réducteur se fait au niveau de l'axe (14).