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"Réducteur de vitesse à action différentielle".
Cette invention a pour objet un réducteur de vitesse réalisé sous une forme extrêmement compacte moyennant des ca- ractéristiques de montage toutes nouvelles qui assujettissent pratiquement tous les principaux organes constitutifs par en- gagement sur ou autour d'un axe général à l'exclusion de tous moyens de fixation transversaux, ce montage permettant de réa- liser une construction monobloc avec ou sans moteur électrique d'entraînement incorporé.
Plus particulièrement, ce réducteur présente un rapport de vitesse relativement considérable et, dans ce but, combine deux rapports corrélatifs, l'un obtenu par exemple par roue hé- licoldale et vis sans fin et le second par un dispositif plané- taire, de préférence aménagé en différentiel lorsque les applica-
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tions dudit réducteur de vitesse impliquent des différences de vitesse entra les organes entraînes dudit système planétaire.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ce réduc- teur de vitesse est conditionné en sorte de pouvoir patiner en cas de résistance fortuite,d'une telle manière qu'il pourra être avantageusement appliqua dans tous les cas où l'élément entraîna est susceptible ce rencontrer des résistances fortuites, comme, par exemple; dans la manoeuvre d'ouvrants de tout genre.
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Une autre cax-.3 M.=.z,stique de l'invention se trouve égale- ment dana le fait de pouvoir régler très judicieusement et par la manoeuvre d'un seul organe le couple résistant maximum du
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système en:a'x et- qui permet d'adapter avec précision le ré-
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ducteur de v/'issse aux efforts particuliers.
Une autre oa. ".3 ât.q;e clt ce réducteur de vitesse se trouve dans le fai i:e son démarrage se fera pratiquement tou- "# 3 ours à vide en sorte d'éviter toute fatigue superflue ou bien encore tout choc ou sollicitation préjudiciable des éléments anl- i mes par ce résivseteur de vitesse.
Egalement ce réducteur d1 vites- : es est toi qui: 1,,,- organes ou dispositifs qu'il équipe en vue de les animai1 peuvent être déplacés manuellement pratiquement sans 1 aucune rdstll.i1ce et E,-n3 aucun préjudice pour la bonne eonser- vation des différents organesconstituant ce réducteur de vites- ! se,
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eu titre d'e!nple, si l'on envisage une porte de garage ou une poirsc levante nusceptible d'être amenée mécaniquement al- ; t :rnatïvQ3r-gL dans ces positions d'ouverture et de fermeture à l'interception '.l'un tel réducteur de vitesse, cette même porte, , sans aucune c3.fca:i , pourra être amenée manuellement dans ces deux positions caractéristiques, sans aucun effort supplé- mentaire, exactement à la manière de portes ordinaires ne compor-
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tant pas de manoeuvre :1 ut anatique.
Enfin, une autre carictérivtique encore se trouve dans
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le fait que ce même réducteur de vitesse peut être construit pra- ' tiquement pour toute puissance uniquement en modifiant les di- mensions respectives de ses organes constitutifs, le réducteur, quelle que soit cette puissance, restant néanmoins très compact et déterminant un encombrement minimum.
Sans aucun caractère limitatif, une réalisation est dé- crite en détail ci-après en se référant aux dessins annexés dans lesquels: ! la figure 1 représente, en coupe longitudinale, un rédue- ' teur de vitesse selon l'invention; la figure 2 représente, à échelle agrandie, la partie indi- quée en F2 à la figure 1, le dispositif d'entraînement du systè- me planétaire étant représenté en position d'embrayage ; le;: figures 3 et 4 représentent une coupe, respectivement, selon les lignes III-III et IV-IV de la figure 1;
la figure 5 représente une coupe selon la ligne V-V de la figure 2,
Dans cette exécution, le réducteur de vitesse et formé substantiellement d'un bâti ou carter 2., compact, susceptible d'être conformé d'une manière monobloc sous une forme hémicylin- drique 2 intérieurement prolongée par des flancs latéraux 8-4 et présentant une base 5. Transversalement, ce bâti ou carter pré- sente un logement inférieur d'allure cylindrique ± dans lequel est logée une vis sans fin 7 calée sur le prolongement de l'axe 8 du moteur ou de tout autre moyen d'entraînement (non représen- té). Cette vis sans fin 7 engrène une roue hélicoïdale 9, montée folle sur un tronçon 10 de l'axe général 11.
Cette roue hélicoï- dale 9 est pressée entre deux bagues 12..13 en toute matière à forte adhérence, par exemple en ferrodo. La bague 12 prend appui, d'autre part, sur le collet 14 de l'axe 11 tandis que la deuxième bague adhérente 13 est assujettie par une bague intercalaire 15 et une rondelle élastique 16.
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Les bagues ll-ll et 15 prennent appui sur le même tronçon 10 de l'axe général 1 tandis que la rondelle élastique 16 prend appui sur un tronçon décolleté 17 prolongé par un bout fileté
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18. Ladite rondelle élastique 16 prend appui, par l'intermédiaire d'une bague 19, sur un roulement à billes 2j3 logé dans une rai- nure périphérique adéquate du bâti ou carter général 1 et traversé par ledit décolletage 17 et une partie du bout fileté 18 dont le
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diamètre extérieur est le menu* que celui dudit décolletape 17.
Un écrou 21 est engagé sur ledit bout: fileté 18 et est profilé de manière à présenter un moyeu 23 prenant appui sur la face ad- !#< jacente du susdit 1:>O'.lJell",rt à billes 20. En agissant sur ledit écrou 21, on peut déplacer longitudinalement l'axe général 18 et, ainsi, varier, respectivement régler, la pression spécifique entre la roue hélicoïdale 9 et ses bagues de serrage 12-13. Le
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roulement 20 est empêché Je .<M"tir de son logement, de la manière connue, par exemple par un serre-clip 23. L'axe général 18 est
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prolongé au-delà du collet 14 par un tronçon creux '4, lui-même j prolongé par un canal .25.
Entre ledit creux 24 et ledit canal 26 ' est prévu, à partir de la face du collet 14, côté extérieur par
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rapport à la mue hélicoïdale 9, un logement radial 6 dans le- qrsl est logée ii-sltement doux, une traverse 27. Celle-ci est coapricy entre le bout adjacent d'une tige 28 engagée à frotte- ment doux dans le susdit canal axial 25 et un ressort de poussée
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29 comprimé entre ladite traverse 11 et le bouchon 3t7 vissé dans le bout extrême dudit tronçon 24. Ce dernier est disposé coaxiale- ment dans un logement cylindrique 31 de plus grand diamètre sur la paroi duquel il prend appui par des roulements 32.
De part et d'autre, ledit tronçon creux 24 présente des collets 33-34 formant éléments de fermeture du logement 3,1 et délimités par le moyeu 35 qui, à un bout, est profilé de manière à former une couronne dentée 36 tandis que l'autre bout est profilé de manière à présen- ter une couronne dentée conique 37 faisant partie d'un dispositif
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planétaire à différentiel.
La deuxième couronne dentée conique 38 de ce système pla- nétaire forme le bout libre d'un moyeu 39 prenant appui sur le susdit moyeu 35 par des roulements 40 et ce moyeu est, d'autre -part, profilé de manière à former une couronne dentée: 1 égale ou différente de la susdite couronne dentée extérieure 36, ces deux couronnes dentées étant destinées à transmettre aux organes @ à entraîner l'effort produit par le moteur animant l'axe 8.
Les @ pignons coniques 42 formant les satellites du dispositif plané- @ taire à différentiel engrènent à la.fois avec les deux couronnes dentées coniques 37-38 et leurs moyeux 43 prennent appui, par des roulements 44, sur une bague 45 profilée en sorte de prendre ap- pui, d'une part, par des roulements 46, respectivement sur des moyeux 35-39, et, d'autre part, sur la partie correspondante du bâti ou carter général 1. Le logement de ladite bague 45 est la- téralement obstrué par des flasques 47-48. La bague 45 porte, diamétralement opposés et traversant le flasque 48 deux tenons 49-50 dont la base externe se trouve dans un plan qui est éloig- né d'une légère distance par rapport à la face extérieure de la susdite traverse 27 lorsque l'appareil est au repos.
La tige axiale 28, engagée à frottement doux dans le canal 25, est con- ditionnée de manière à former le noyau d'un électro-aimant 51 dont le circuit d'excitation peut être fermé à l'intervention de tout dispositif contacteur approprié au prorata des applications . à réaliser.
Le fonctionnement du réducteur de vitesse ainsi condition- ; né est comme suit : l'axe moteur 8 étant mis en mouvement, soit directement par un moteur électrique, soit par toute transmission appropriée, la roue hélicoïdale J3 est mise en rotation, entraînant l'axe de l'appareil via la rondelle de ferrodo 12 et le collet
14, la pression latérale permettant cet entraînement étant as- surée par la rondelle élastique 16 via les bagues 13 et 15. En
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vissant ou dévissant l'écrou 21, on peut varier, respectivement @ régler, cette pression.
Dans cet état, le réducteur tournera à vide attendu que l'axe tourne librement sur les roulements 20 et 32.Lorsqu'opportunément le circuit d'excitation de l'érectro- @ aimant SI -est fermé, la tige 28 se déplace axialemeht en direction @ du ressort 29 dont il augmente la tension de rappel. La traverse @ 27 se place dans le plan des tenons 49-50, lesquels se trouvent entraînes par ladite traverse en rotation et entraînent, à leur tour, les satellites 42 via la bague 45.
On remarquera que, par @ rapport aux tenons 49-50, la traverse 27 garde avant d'entrer en @ contact avec eux, une entière liberté pendant un certain balayage angulaire ce qui permet dans certaines applications d'assurer , éventuellemert une opération préalable à l'entraînement des @ éléments de sortie des réducteurs, Si . aux deux couronnes dentées 36-41, on oppose une résistance nulle ou une résistance égale, elles vont être entraînées à même vitesse dans le même sens par @ ' lesdits satellites 42.
Par contre, si, à ces deux couronnes, sont opposées des résistances inégales, automatiquement leurs vitesses' de rotation seront: n'édifiées dans un rapport inversement orpor- tionnel, le système planétaire agissant comme différentiel. On observera aussi qu'en cas d'obstacle fortuit empêchant le mouvez ment normal de la porte, aucun effet préjudiciable sur le mécanis- me n'est à craindre car la seule conséquence en sera que la roue hélicoïdale entraînée par le moteur patinera sur le tronçon 10 de l'axe 11, c'est-à-dire qu'il tournera à vide.
On pourra donc, de cette manière, appliquer l'appareil se-
Ion l'invention non seulement comme réducteur traditionnel mais ,. aussi et surtout comme réducteur à action différentielle, ce qui ; est particulièrement intéressant pourun grand nombre d'applications
Il va de soi évidemment que l'invention n'est pas stricte- ment limitée à cette exécution, mais que l'on pourra substituer, aux organes et dispositifs décrits, tous organes ou dispositifs
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équivalents ou de fonction équivalente.
On pourra également com- pléter ce réducteur par tout dispositif accessoire au prorata des applications à réaliser, On pourra aussi le conditionner de manière à pouvoir aisément être fixé dans diverses positions, plus particulièrement avec son axe général orienté soit horizontalement soit verticalement, soit dans toute autre position adéquate. Si les efforts développés entre les deux couronnes 36-41 étaient assez substantiels ,on pourra favorablement et d'ailleurs préférentiel. lement interposer entre elles des roulements tels que schématisés en 52.
Eventuellement, l'écrou de serrage 21 pourra être combiné avec une graduation ou avec tout autre dispositif indicateur afin de faciliter le contrôle de la pression spécifique d'entraînement de l'axe de l'appareil, respectivement permettre le réglage de la limite de la résistance critique, etc...
REVENDICATIONS.
1.- Réducteur de vitesse à action différentielle, caractérie se en ce qu'il consiste substantiellement en la combinaison, dans .. un même carter ou bâti, d'au moins un axe, un moyen pour entrai- ner cet axe en rotation déjà à vitesse réduite, un moyen pour libérer ledit axe dudit moyen entraîneur à partir d'une résistance prédéterminée, un dispositif à différentiel conditionné de manière à pouvoir être entraîné opportunément par ledit axe et entraînant lui-même les organes de sortie du réducteur et' enfin, un moyen pour assurer opportunément l'embrayage entre ledit axe et ledit dispos! tif à différentiel.
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"Differential action speed reducer".
This invention relates to a speed reducer made in an extremely compact form with completely new mounting features which secure virtually all major component parts by engagement on or around a general axis to the exclusion of all. transverse fixing means, this assembly making it possible to achieve a one-piece construction with or without a built-in electric drive motor.
More particularly, this reducer has a relatively considerable speed ratio and, for this purpose, combines two correlative ratios, one obtained for example by a helical wheel and worm and the second by a planetary device, preferably fitted as a differential when the applica-
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tions of said speed reducer involve speed differences between the driven organs of said planetary system.
According to another characteristic of the invention, this speed reducer is conditioned so as to be able to slip in the event of fortuitous resistance, in such a way that it can be advantageously applied in all cases where the driven element is likely to encounter fortuitous resistance, such as; in the operation of openings of all kinds.
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Another cax-.3 M. =. Z, stique of the invention is also found in the fact of being able to adjust very judiciously and by the operation of a single member the maximum resistance torque of the
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system in: a'x et- which allows to adapt with precision the re-
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driver of v / 'issse with special efforts.
Another oa. ".3 ât.q; e key this speed reducer is in the f i: e its start-up will be done practically" # 3 with no load in order to avoid any superfluous fatigue or even any shock or prejudicial stress elements animated by this speed resivseteur.
Also this speed reducer: are you who: 1 ,,, - organs or devices that it equips with a view to animai1 them can be moved manually practically without any rdstll.i1ce and E, -n3 no prejudice for the good conservation of the various organs constituting this speed reducer! himself,
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as a person, if one envisages a garage door or a lifting pole which cannot be brought mechanically al-; t: rnatïvQ3r-gL in these open and closed positions on interception '. such a speed reducer, this same door, without any c3.fca: i, can be brought manually into these two characteristic positions , without any extra effort, just like ordinary doors do
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so much no maneuver: 1 ut anatic.
Finally, yet another characteristic is found in
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the fact that this same speed reducer can be constructed practically for any power only by modifying the respective dimensions of its constituent members, the reducer, whatever this power, nevertheless remaining very compact and determining a minimum bulk.
Without any limiting nature, one embodiment is described in detail below with reference to the accompanying drawings in which:! FIG. 1 shows, in longitudinal section, a speed reducer according to the invention; FIG. 2 represents, on an enlarged scale, the part indicated at F2 in FIG. 1, the drive device of the planetary system being represented in the clutch position; the ;: Figures 3 and 4 show a section, respectively, along lines III-III and IV-IV of Figure 1;
Figure 5 shows a section along the line V-V of Figure 2,
In this embodiment, the speed reducer is substantially formed of a frame or casing 2., compact, capable of being shaped in one piece in a semi-cylindrical form 2 internally extended by lateral sides 8-4 and having a base 5. Transversely, this frame or casing has a lower housing of cylindrical shape ± in which is housed an endless screw 7 wedged on the extension of the axis 8 of the motor or any other drive means ( not shown). This worm 7 engages a helical wheel 9, mounted loose on a section 10 of the general axis 11.
This helical wheel 9 is pressed between two rings 12-13 made of any material with high adhesion, for example ferrodo. The ring 12 is supported, on the other hand, on the collar 14 of the pin 11 while the second adherent ring 13 is secured by an intermediate ring 15 and an elastic washer 16.
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The rings ll-ll and 15 are supported on the same section 10 of the general axis 1 while the elastic washer 16 is supported on a neckline section 17 extended by a threaded end
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18. Said elastic washer 16 bears, by means of a ring 19, on a ball bearing 2j3 housed in a suitable peripheral groove of the frame or general casing 1 and traversed by said turning 17 and part of the end. threaded 18 whose
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outer diameter is the menu * than that of said neck tape 17.
A nut 21 is engaged on said end: threaded 18 and is profiled so as to present a hub 23 bearing on the adjacent face of the aforesaid 1:> O'.lJell ", rt ball 20. By acting on said nut 21, it is possible to move the general axis 18 longitudinally and, thus, vary, respectively adjust, the specific pressure between the helical wheel 9 and its clamping rings 12-13.
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bearing 20 is prevented I. <M "from its housing, in the known manner, for example by a clip 23. The general axis 18 is
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extended beyond the collar 14 by a hollow section '4, itself j extended by a channel .25.
Between said hollow 24 and said channel 26 'is provided, from the face of the collar 14, outer side by
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compared to the helical moult 9, a radial housing 6 in the qrsl is housed ii-sltement soft, a cross member 27. This is coapricy between the adjacent end of a rod 28 engaged with gentle friction in the aforesaid channel axial 25 and a thrust spring
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29 compressed between said cross member 11 and the plug 3t7 screwed into the end end of said section 24. The latter is arranged coaxially in a cylindrical housing 31 of larger diameter on the wall of which it is supported by bearings 32.
On either side, said hollow section 24 has collars 33-34 forming closing elements of the housing 3,1 and delimited by the hub 35 which, at one end, is profiled so as to form a toothed ring 36 while the other end is profiled so as to present a conical toothed crown 37 forming part of a device
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planetary differential.
The second conical toothed ring 38 of this planetary system forms the free end of a hub 39 bearing on the aforesaid hub 35 by bearings 40 and this hub is, on the other hand, profiled so as to form a ring. toothed: 1 equal to or different from the aforesaid outer toothed ring 36, these two toothed rings being intended to transmit to the bodies @ to drive the force produced by the motor driving the axis 8.
The @ bevel gears 42 forming the planet wheels of the planetary differential device mesh at the same time with the two conical toothed rings 37-38 and their hubs 43 are supported, by bearings 44, on a profile ring 45 so as to supported, on the one hand, by bearings 46, respectively on hubs 35-39, and, on the other hand, on the corresponding part of the frame or general casing 1. The housing of said ring 45 is the- terally obstructed by flanges 47-48. The ring 45 carries, diametrically opposed and passing through the flange 48 two tenons 49-50 whose outer base is in a plane which is spaced a slight distance from the outer face of the aforesaid cross 27 when the device is at rest.
The axial rod 28, engaged with gentle friction in the channel 25, is conditioned so as to form the core of an electromagnet 51, the excitation circuit of which can be closed by the intervention of any contact device suitable for the operation. pro rata of applications. to achieve.
The operation of the speed reducer thus condition-; born is as follows: the motor axis 8 being set in motion, either directly by an electric motor or by any suitable transmission, the helical wheel J3 is set in rotation, driving the axis of the device via the ferrodo washer 12 and the collar
14, the lateral pressure allowing this drive being provided by the elastic washer 16 via the rings 13 and 15. In
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screwing or unscrewing the nut 21, this pressure can be varied, respectively @ adjusted.
In this state, the reducer will turn at no load while the axis turns freely on the bearings 20 and 32. When conveniently the excitation circuit of the electromagnet SI is closed, the rod 28 moves axially in direction @ of the spring 29 of which it increases the return tension. The cross member @ 27 is placed in the plane of the tenons 49-50, which are driven by said rotating cross member and in turn drive the satellites 42 via the ring 45.
It will be noted that, with respect to the tenons 49-50, the cross member 27 keeps before coming into contact with them, complete freedom during a certain angular sweep which allows in certain applications to ensure, possibly a prior operation. the drive of the @ output elements of the reducers, Si. the two toothed rings 36-41 are opposed to zero resistance or equal resistance, they will be driven at the same speed in the same direction by @ 'said satellites 42.
On the other hand, if, to these two rings, unequal resistances are opposed, their speeds of rotation will automatically be: not built in an inversely-proportional relation, the planetary system acting as a differential. It will also be observed that in the event of a fortuitous obstacle preventing the normal movement of the door, no detrimental effect on the mechanism is to be feared because the only consequence will be that the helical wheel driven by the motor will slip on the section 10 of axis 11, that is to say it will run empty.
It is therefore possible, in this way, to apply the apparatus
Ion the invention not only as a traditional reducer but,. also and above all as a differential action reducer, which; is particularly interesting for a large number of applications
It goes without saying that the invention is not strictly limited to this execution, but that it is possible to substitute, for the components and devices described, any components or devices.
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equivalent or equivalent function.
This reducer can also be supplemented by any accessory device in proportion to the applications to be carried out. It can also be packaged so that it can easily be fixed in various positions, more particularly with its general axis oriented either horizontally or vertically, or throughout. other suitable position. If the forces developed between the two rings 36-41 were substantial enough, we can favorably and moreover preferential. Lely interpose between them bearings as shown schematically at 52.
Optionally, the tightening nut 21 could be combined with a graduation or with any other indicating device in order to facilitate the control of the specific driving pressure of the axis of the apparatus, respectively to allow the adjustment of the limit of the critical resistance, etc ...
CLAIMS.
1.- Differential action speed reducer, characterized in that it consists substantially of the combination, in the same casing or frame, of at least one axis, a means for driving this axis already in rotation. at reduced speed, a means for releasing said axis of said driving means from a predetermined resistance, a differential device conditioned so as to be able to be appropriately driven by said axis and itself driving the output members of the reducer and 'finally , a means for appropriately ensuring the clutch between said axis and said dispos! tif to differential.