Brevet FR2915257A1 — publié le 20081024

MECANISME D'ENGRENAGE EXCENTRIQUE ET PROCEDE POUR TRANSFERER AINSI UNE FORCE DE ROTATION La présente invention concerne des mécanismes d'engrenage excentrique, et des procédés pour transférer ainsi des forces de rotation. Les mécanismes d'engrenage excentrique sont connus dans l'art. Un mécanisme d'engrenage excentrique est connu, qui comprend une couronne intérieure avec une denture extérieure prévue sur sa circonférence extérieure, une couronne extérieure avec une denture intérieure prévue sur sa circonférence intérieure et entrant en prise avec la denture extérieure de la couronne intérieure, et des moyens pour générer un mouvement excentrique entre les engrenages. Les mécanismes d'engrenage excentrique connus possèdent généralement certains inconvénients. En particulier, ils engendrent des vibrations indésirables à haute vitesse. Le mécanisme d'engrenage excentrique connu fait tourner une couronne intérieure, qui se déplace contre la couronne extérieure, située au centre, de sorte que la couronne extérieure tourne dans la même direction que le train planétaire et la couronne intérieure dans la direction opposée, contrairement à des trains planétaires. Cela signifie que l'action et la réaction sont inversées. Si cela n'est pas un problème avec un outil ayant simplement un seul mécanisme d'engrenage excentrique puisque la direction de l'entraînement peut être changée, cela pose un problème lorsque deux ou plusieurs mécanismes d'engrenage excentrique sont placés l'un sur l'autre ou lorsqu'un mécanisme d'engrenage excentrique est placé sur les étages de train planétaire pour obtenir un rapport élevé, parce que, contrairement au mécanisme à train planétaire, le mécanisme d'engrenage excentrique ne peut pas utiliser sa couronne extérieure, située centralement, comme partie réactive, car cela diminuerait le rapport total par le rapport du mécanisme d'engrenage excentrique. ll est connu que le mouvement de glissement est à peu près dix fois supérieur au frottement de rotation, et si quelque chose se déplaçant de manière excentrique a besoin de transmettre une force centrale, jusqu'à présent le mouvement de glissement était requis dans les mécanismes d'engrenage excentrique existants. II est donc estimé que les mécanismes d'engrenage existants peuvent être encore améliorés. 2 Par conséquent, un but de l'invention est de prévoir un mécanisme d'engrenage excentrique qui est une amélioration des mécanismes d'engrenage existants. Plus particulièrement, un but de la présente invention est de prévoir un nouveau mécanisme d'engrenage excentrique qui a un rapport d'engrenage très élevé dans un espace relativement restreint. Conformément à ces buts et à d'autres qui deviendront apparents ci-après, une caractéristique de la présente invention réside, brièvement, dans un mécanisme d'engrenage excentrique comprenant un entraînement ayant une partie centrale tournant autour d'un axe et une partie excentrique, une couronne intérieure mobile ayant une denture circonférentielle extérieure, de sorte que ladite partie centrale et ladite partie excentrique dudit entraînement tournent dans une direction contraire à celle de ladite couronne intérieure mobile, ladite couronne intérieure mobile étant configurée de manière à permettre un mouvement excentrique par ladite couronne intérieure et à transférer une force de rotation donnée dérivée par ladite couronne intérieure dans une direction opposée à ladite une direction, une couronne extérieure ayant une denture circonférentielle intérieure partiellement en prise avec ladite denture circonférentielle extérieure de ladite couronne intérieure, de sorte que lorsque ladite force de rotation donnée est dérivée par ladite couronne intérieure dans ladite direction opposée, ladite couronne extérieure tourne autour dudit axe, et ladite couronne extérieure transfère ladite force de rotation dans ladite une direction vers l'extérieur le long dudit axe. Suivant des modes particuliers de réalisation, le mécanisme comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le mécanisme comprend un corps et des moyens de connexion pour connecter ladite couronne intérieure avec ledit corps de manière à ce que lesdits moyens de connexion permettent ledit mouvement excentrique de ladite couronne intérieure sans permettre à ladite couronne intérieure de tourner ; - le mécanisme comprend un corps et des moyens de connexion pour connecter ladite couronne intérieure avec ledit corps de manière à ce que lesdits moyens de connexion permettent ledit mouvement excentrique de ladite couronne 3 intérieure sans un mouvement de glissement desdits moyens de connexion et sans rotation de ladite couronne intérieure autour dudit axe ; - le mécanisme comprend un corps, et des moyens de connexion pour connecter ladite couronne intérieure audit corps et comprenant une ouverture destinée à recevoir ledit entraînement, et une autre ouverture qui est espacée de ladite une ouverture et reçoit une goupille avec un roulement de manière à permettre ledit mouvement excentrique de ladite couronne intérieure sans permettre la rotation de ladite couronne intérieure autour dudit axe tout en permettant audit roulement de tourner dans ladite autre ouverture ; - ladite autre ouverture est aménagée dans ladite partie formant corps, tandis que ladite goupille avec ledit roulement est disposée dans ladite couronne intérieure ; - ladite autre ouverture est aménagée dans ladite couronne intérieure, tandis que ladite goupille avec ledit roulement est prévue dans ladite partie formant corps ; - ledit corps a une partie formant carter comme un couvercle ; - ladite partie excentrique dudit entraînement est équilibrée en poids. Une autre caractéristique de la présente invention réside, brièvement, dans un procédé pour transférer une force de rotation par un mécanisme d'engrenage excentrique, comprenant les étapes consistant à fournir un entraînement ayant une partie centrale avec axe et une partie excentrique, faire tourner ladite partie centrale et ainsi ledit entraînement autour dudit axe, fournir une couronne intérieure mobile ayant une denture circonférentielle extérieure, faire tourner ladite partie centrale et ladite partie excentrique dudit entraînement dans une direction contraire à celle de ladite couronne intérieure mobile, former ladite couronne intérieure de manière à permettre un mouvement excentrique par ladite couronne intérieure et à transférer une force de rotation donnée dérivée par ladite couronne intérieure dans une direction opposée à ladite une direction, fournir une couronne extérieure ayant une denture circonférentielle intérieure, mettre partiellement en prise ladite denture circonférentielle intérieure de ladite couronne extérieure avec ladite denture circonférentielle extérieure de ladite couronne intérieure, de sorte que, lorsque ladite force de rotation donnée est dérivée par ladite couronne intérieure dans ladite direction opposée, ladite couronne extérieure tourne autour dudit axe, et ladite couronne extérieure transfère ladite force de rotation donnée dans ladite une direction vers l'extérieur le long dudit axe. Le mécanisme d'engrenage excentrique selon la présente invention comporte, en commençant à l'extérieur et en allant vers l'intérieur, la couronne extérieure située centralement avec la denture sur sa circonférence intérieure, la couronne intérieure avec sa denture sur sa circonférence extérieure mobile par rapport à la denture sur la circonférence intérieure de la couronne extérieure lorsqu'elle est poussée contre la couronne par l'entraînement excentrique situé centralement. Par conséquent, lorsque l'entraînement excentrique situé centralement tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, la couronne intérieure reçoit une force de rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre lorsqu'elle tourne dans la denture de la couronne extérieure située centralement, tandis que la couronne extérieure reçoit une force de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre. Ceci, à son tour, signifie que si la direction de rotation de l'entraînement excentrique situé centralement doit être maintenue lorsque plus d'un étage est appliqué, la couronne extérieure devient la roue menante et la couronne intérieure devient la roue réactive. Ceci, à son tour, signifie que le mouvement excentrique de la couronne intérieure a besoin d'être transféré d'un mouvement glissant à un mouvement de rotation pour augmenter son efficacité puisqu'il n'a autrement aucun avantage majeur. Ceci peut être obtenu en prévoyant une partie formant corps, qui peut être formée par exemple comme un couvercle. A cette fin, le mécanisme d'engrenage excentrique de l'invention comporte des moyens de connexion pour connecter ladite couronne intérieure audit corps et comprenant une ouverture prévue pour recevoir ledit entraînement, et une autre ouverture qui est espacée de ladite une ouverture et reçoit une goupille avec un roulement d'une façon qui permet ledit mouvement excentrique de ladite couronne intérieure sans permettre à ladite couronne intérieure de tourner, tout en permettant audit roulement de tourner dans ladite autre ouverture. Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite autre ouverture est aménagée dans ladite partie formant corps, tandis que ladite goupille avec ledit roulement est disposée dans ladite couronne intérieure. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, ladite autre ouverture est prévue dans ladite couronne intérieure, tandis que ladite goupille avec ledit roulement est aménagée dans ladite partie formant corps. Il est entendu que ce sont là les deux seules façons de transférer la force de réaction créée par la couronne intérieure sur le corps sans le mouvement de glissement. D'autres façons sont également possibles sans s'éloigner de l'esprit de la présente invention. Afin d'éviter les vibrations lorsque l'outil muni du mécanisme d'engrenage excentrique de l'invention est alimenté par un moteur à grande vitesse, l'entraînement excentrique situé centralement peut être pondéré pour assurer que l'entraînement excentrique soit équilibré pendant son mouvement de rotation au point que les vibrations usuelles soient éliminées. Les caractéristiques nouvelles qui sont considérées comme caractéristiques de la présente invention sont présentées en particulier dans les revendications jointes. L'invention en elle-même, cependant, pour ce qui est de sa structure et de son procédé de fonctionnement, ainsi que les objets et avantages additionnels de ceux-ci, seront le mieux compris à la lecture de la description ci-dessous de modes de réalisation spécifiques, en référence aux dessins joints. La figure 1 est une vue d'extrémité axiale d'un mécanisme d'engrenage excentrique selon la présente invention, dans différentes positions de ses pièces pendant le fonctionnement du mécanisme ; la figure 2 est une vue éclatée du mécanisme d'engrenage excentrique de l'invention, montrant ses pièces individuelles ; les figures 3 et 4 montrent deux vues en perspective opposées du mécanisme d'engrenage excentrique de l'invention ; et la figure 5 montre de manière schématique les mouvements de pièces du mécanisme d'engrenage excentrique de l'invention. Un mécanisme d'engrenage excentrique selon la présente invention comporte un corps (ou carter) non rotatif immobile 1 qui peut être formé par exemple comme un couvercle, ou comme un corps auquel le couvercle stationnaire est relié de manière non rotative et immobile. Le mécanisme d'engrenage excentrique de l'invention comporte en outre un entraînement qui est désigné dans son ensemble par le chiffre 2. L'entraînement comporte une partie centrale qui forme un arbre d'entraînement 3 et est mis en rotation depuis l'extérieur autour d'un axe de symétrie A. L'entraînement 2 comporte une partie excentrique, formée par exemple comme une came excentrique 4. La came excentrique 4 est munie d'un roulement 5. Elle est insérable avec le roulement 5 dans une ouverture intérieure 6 d'une couronne intérieure 7. La couronne intérieure 7 comporte une denture extérieure disposée sur sa circonférence extérieure. Le mécanisme d'engrenage excentrique comporte en outre une couronne extérieure 8 munie d'une denture intérieure sur sa circonférence intérieure. La denture extérieure de la couronne intérieure 7 entre partiellement en prise avec la denture intérieure de la couronne extérieure 8. Des moyens sont prévus pour connecter la denture intérieure 7 à la partie formant corps 1 formée par exemple comme un couvercle. Les moyens de connexion comprennent par exemple au moins une ouverture 9 aménagée dans la partie formant corps 1 et au moins une goupille 10 prévue sur la couronne intérieure 7 et ayant un roulement 11 inséré dans l'ouverture 9 avec un écart entre un diamètre extérieur du roulement 11 et un diamètre de l'ouverture 9. Comme le montrent les dessins, plusieurs ouvertures 9 peuvent être aménagées dans la partie formant corps 1, et plusieurs roulements 11 avec les goupilles 10 peuvent être insérés dans celles-ci. La partie formant corps 1 est également pourvue d'une ouverture 12 dans laquelle l'arbre d'entraînement 3 est inséré de manière rotative. Il est entendu que les moyens de connexion peuvent être conçus différemment. Par exemple, les ouvertures 9 peuvent être aménagées dans la couronne intérieure 7, tandis que les goupilles 10 peuvent être prévues dans la partie formant corps 1. En outre, d'autres variantes sont également possibles. La couronne extérieure 8 du mécanisme d'engrenage excentrique comporte davantage de dents que la couronne intérieure 7. Par exemple, la couronne extérieure 8 peut comporter deux dents de plus que la couronne intérieure 6. La couronne extérieure 8 est disposée dans un roulement 12 et connectée à un train planétairel3, ou peut être fabriquée comme une seule pièce avec ce dernier. La connexion peut être faite par des vis 14. L'extrémité opposée de l'arbre d'entraînement 3 peut être supportée par exemple dans un roulement à aiguilles 15. Une rondelle 16 peut être disposée sur le train planétaire 13. Lorsque l'arbre d'entraînement 3 est mis en rotation depuis l'extérieur autour de l'axe A, la couronne intérieure 7 ne peut pas tourner et, à la place, la couronne intérieure effectue un mouvement giratoire. La giration de la couronne intérieure 7 provoque une rotation de la couronne extérieure 8 autour de l'axe A dans la même direction (ou sens) que l'arbre d'entraînement 3, et la couronne extérieure 8 transfère la force de rotation le long de l'axe A vers l'extérieur. Le mécanisme d'engrenage excentrique ainsi conçu a un très grand rapport d'engrenage pour fournir une réduction de vitesse beaucoup plus grande et une multiplication du couple, et il est beaucoup plus compact. II est entendu que chacun des éléments décrits ci-dessus, ou deux ou davantage ensemble, peuvent aussi être utilisés de manière utile dans d'autres types de structures différant des types décrits ci-dessus. Alors que l'invention a été illustrée et décrite telle que réalisée dans un mécanisme d'engrenage excentrique, elle n'est pas destinée à se limiter aux détails montrés puisque différentes modifications et des changements structurels peuvent être apportés sans s'éloigner en aucune façon de l'esprit de la présente invention. Sans autre analyse, ce qui précède révélera si pleinement l'essentiel de la présente invention que d'autres peuvent, en utilisant les connaissances actuelles, l'adapter facilement pour différentes applications sans omettre des caractéristiques qui, du point de vue de l'art antérieur, constituent des caractéristiques essentielles des aspects génériques ou spécifiques de la présente invention. Ce qui est revendiqué comme étant nouveau et qu'on souhaite protéger par un brevet est exposé dans les revendications jointes. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Mécanisme d'engrenage excentrique, comprenant un entraînement (2) ayant une partie centrale (3) tournant autour d'un axe et une partie excentrique (4), une couronne intérieure mobile (7) ayant une denture circonférentielle extérieure, de sorte que ladite partie centrale (3) et ladite partie excentrique (4) dudit entraînement (2) tournent dans une direction contraire à celle de ladite couronne intérieure mobile (7), ladite couronne intérieure (7) étant configurée de manière à ce qu'elle permette un mouvement excentrique par ladite couronne intérieure et transfère une force de rotation donnée dérivée par ladite couronne intérieure dans une direction opposée à ladite une direction, une couronne extérieure (8) ayant une denture circonférentielle intérieure partiellement en prise avec ladite denture circonférentielle extérieure de ladite couronne intérieure (7), de sorte que lorsque ladite force de rotation donnée est dérivée par ladite couronne intérieure dans ladite direction opposée, ladite couronne extérieure (8) tourne autour dudit axe, et ladite couronne extérieure transfère ladite force de rotation donnée dans ladite une direction vers l'extérieur le long dudit axe. 2. Mécanisme d'engrenage excentrique selon la revendication 1, comprenant en outre un corps (1) et des moyens de connexion pour connecter ladite couronne intérieure (7) avec ledit corps (1) de manière à ce que lesdits moyens de connexion permettent ledit mouvement excentrique de ladite couronne intérieure (7) sans permettre à ladite couronne intérieure de tourner. 3. Mécanisme d'engrenage excentrique selon la revendication 1, comprenant en outre un corps (1), et des moyens de connexion pour connecter ladite couronne intérieure (7) avec ledit corps (1) de manière à ce que lesdits moyens de connexion permettent ledit mouvement excentrique de ladite couronne intérieure (7) sans un mouvement de glissement desdits moyens de connexion et sans rotation de ladite couronne intérieure (7) autour dudit axe. 4. Mécanisme d'engrenage excentrique selon la revendication 1, comprenant en outre un corps (1), et des moyens de connexion pour connecter ladite couronne intérieure (7) audit corps (1) et comprenant une ouverture (9) destinée à recevoir ledit entraînement (2), et une autre ouverture (12) qui est espacée de ladite une ouverture (9) et reçoit une goupille (10) avec unroulement (11) de manière à permettre ledit mouvement excentrique de ladite couronne intérieure (7) sans permettre la rotation de ladite couronne intérieure autour dudit axe tout en permettant audit roulement (11) de tourner dans ladite autre ouverture (12). 5. Mécanisme d'engrenage excentrique selon la revendication 4, dans lequel ladite autre ouverture (12) est aménagée dans ladite partie formant corps (1), tandis que ladite goupille (10) avec ledit roulement (11) est disposée dans ladite couronne intérieure (7). 6. Mécanisme d'engrenage excentrique selon la revendication 4, dans lequel ladite autre ouverture (12) est aménagée dans ladite couronne intérieure (7), tandis que ladite goupille (10) avec ledit roulement (11) est prévue dans ladite partie formant corps (1). 7. Mécanisme d'engrenage excentrique selon la revendication 4, dans lequel ledit corps (1) a une partie formant carter comme un couvercle. 8. Mécanisme d'engrenage excentrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite partie excentrique dudit entraînement (2) est équilibrée en poids. 9. Procédé pour transférer une force de rotation par un mécanisme d'engrenage excentrique, comprenant les étapes consistant à prévoir un entraînement (2) ayant une partie centrale (3) avec un axe et une partie excentrique (4), faire tourner ladite partie centrale (3) et ainsi ledit entraînement (2) autour dudit axe, prévoir une couronne intérieure mobile (7) ayant une denture circonférentielle extérieure, faire tourner ladite partie centrale et ladite partie excentrique dudit entraînement (2) dans une direction contraire à celle de ladite couronne intérieure mobile (7), former ladite couronne intérieure (7) de manière à ce qu'elle permette un mouvement excentrique par ladite couronne intérieure et transfère une force de rotation donnée dérivée par ladite couronne intérieure dans une direction opposée à ladite une direction, prévoir une couronne extérieure (8) ayant une denture circonférentielle intérieure, mettre partiellement en prise ladite denture circonférentielle intérieure de ladite couronne extérieure (8) avec ladite denture circonférentielle extérieure de ladite couronne intérieure (7), de sorte que lorsque ladite force de rotation donnée est dérivée par ladite couronne intérieure (7) dans ladite direction opposée, ladite couronne extérieure (8) tourne10 autour dudit axe, et ladite couronne extérieure (8) transfère ladite force de rotation donnée dans ladite une direction vers l'extérieur le long dudit axe.