FR2555276A1 - Epicyclic reducer without gearing - Google Patents

Abstract

Epicyclic reducer comprising a driving member 1 connected to a driven member 9, 10 by intermediate elements 3 mounted rotationally on the said driven member and arranged between the driving member 1 and an external ring gear 21, characterised in that the said intermediate elements 3 are smooth rollers in contact, on the one hand, with a smooth bearing surface of the driving member 1 and, on the other hand, with an internal rolling surface, which is also smooth, of the external ring gear 21, which, together with the smooth bearing surface of the driving member, defines three localised prestress zones for the said rollers 3.

Description

La présente invention est relative aux réducteurs et se rapporte plus particulièrement aux réducteurs épicyclardaux.  The present invention relates to reducers and relates more particularly to epicyclic reducers.

Les réducteurs de ce type comportent généralement un organe menant portant un pignon denté ou planétaire qui engrène avec des satellites portés par un porte-satellites qui constitue l'organe mené. Les satellites engrènent à leur tour avec une couronne extérieure. Reducers of this type generally comprise a driving member carrying a toothed or planetary pinion which meshes with satellites carried by a planet carrier which constitutes the driven member. The satellites in turn mesh with an outer ring.

Ces dispositifs réalisés au moyen d'engrenages sont d'un prix de revient élevé en raison du grand nombre de pièces usinées qu'ils comportent. These devices produced by means of gears are of a high cost price because of the large number of machined parts which they comprise.

L'invention vise à créer un réducteur épicycloidal qui tout en assurant des fonctions analogues à celle d'un réducteur épicycloidal classique, soit d'un prix de revient considérablement réduit. The invention aims to create an epicycloidal reducer which while ensuring functions similar to that of a conventional epicycloidal reducer, that is to say a considerably reduced cost price.

Elle a donc pour objet un réducteur épicy cloidal comportant un organe menant relié à un organe mené par des éléments intermédiaires montés à rotation sur ledit organe mené et disposés entre l'organe menant et une couronne extérieure. caractérisé en ce que lesdits éléments intermédiaires sont des galets lisses en contact d'une part avec une surface de portée lisse de l'organe menant et d'autre part avec une surface intérieure de roulement de la couronne extérieure qui définit avec la surface de portée lisse de l'organe menant au moins -une zone de précontrainte localisée pour lesdits galets. It therefore relates to an epicy cloidal reducer comprising a driving member connected to a member driven by intermediate elements mounted for rotation on said driven member and disposed between the driving member and an outer ring. characterized in that said intermediate elements are smooth rollers in contact on the one hand with a smooth bearing surface of the driving member and on the other hand with an inner rolling surface of the outer ring which defines with the bearing surface smooth of the member leading to at least one localized prestressing zone for said rollers.

L invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre d'un réducteur épicycloldal donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé sur lequel
- la Fig. 1 est une vue en élévation et en coupe d'un réducteur épicycloidal suivant l'invention,
- la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig.1;
- la Fig.3 est une vue en coupe analogue à celle de la Fig.2, d'un autre mode de réalisation du réducteur épicycloidal suivant 1 invention. The invention will be better understood with the aid of the description which follows of an epicyclic reduction gear given solely by way of example and made with reference to the appended drawing in which
- Fig. 1 is a view in elevation and in section of an epicyclic reduction gear according to the invention,
- Fig. 2 is a sectional view along line 2-2 of Fig.1;
- Fig.3 is a sectional view similar to that of Fig.2, of another embodiment of the epicycloidal reducer according to 1 invention.

Le réducteur épicycloidal représenté à la
Fig. 1 comporte un arbre menant étagé 1 ayant une portee 2 de plus grand diamètre et formant l'organe menant du réducteur.The epicyclic reducer shown in
Fig. 1 comprises a stepped driving shaft 1 having a bearing surface 2 of larger diameter and forming the driving member of the reduction gear.

Des galets 3 sont en contact avec la portée 2 de l'arbre menant 1 selon une partie centrale cylindrique lisse ê. De part et d'autre de la partie centrale 4 de chaque galet 3 s'étendent des tourillons coaxiaux 5 qui sont montés par l'intermédiaire de roulements à rouleaux ou à aiguilles S,- dans des logements 7 et 8 correspondants ménagés dans un portesatellites 9 prolongé par un arbre 10 coaxial à l'ar- bre 1 et constituant 1 organe mene du reducteur. Rollers 3 are in contact with the bearing surface 2 of the driving shaft 1 according to a smooth cylindrical central part ê. On either side of the central part 4 of each roller 3 extend coaxial pins 5 which are mounted by means of roller or needle bearings S, - in corresponding housings 7 and 8 formed in a satellite carrier 9 extended by a shaft 10 coaxial with the shaft 1 and constituting 1 drive member of the reducer.

En se réferant à la Fig.2, on voit que les logements cylindriques tels que 8 pour les roulements 6 sont d'un diamètre légèrement supérieur à l'envelop- pe des éléments de roulement de manière qu'un léger jeu J apparaisse entre le roulement 6 et le logement correspondant alors que le contact est assuré dans la direction du mouvement indiquée par la flèche F pour les galets se trouvant dans les zones de précontrainte. Ce jeu permet d avoir toujours un contact entre 1 arbre 1. les galets 3 et certaines zones de la couronne extérieure du réducteur qui sera décrite par la suite. Referring to Fig. 2, it can be seen that the cylindrical housings such as 8 for the bearings 6 are of a diameter slightly greater than the envelope of the rolling elements so that a slight clearance J appears between the bearing 6 and the corresponding housing while contact is ensured in the direction of movement indicated by arrow F for the rollers located in the prestressing zones. This play makes it possible to always have contact between 1 shaft 1. the rollers 3 and certain zones of the outer ring of the reduction gear which will be described later.

Bien que dans le présent mode de réalisation les galets 3 soient montés à rotation dans le portesatellites 9 par l'intermediaire de roulements, on peut également envisager de monter les tourillons 5 fixes dans le porte-satellites et de prévoir la partie centrale 4 montée sur roulement.  Although in the present embodiment the rollers 3 are rotatably mounted in the satellite carriers 9 by means of bearings, it is also possible to envisage mounting the fixed pins 5 in the planet carrier and providing the central part 4 mounted on rolling.

L'arbre menant 1 est monté à rotation dans un carter 11 par l'intermédiaire d'un roulement 12 tandis que 11 arbre mené 10 à l'extrémité duquel est fixé le porte-satellite 9 est monté-à rotation dans le carter 11 au moyen d'un roulement 13 et par rapport à 11 arbre menant 1 au moyen d'un roulement 14 prenant appui sur une autre portée 15 de l'arbre menant 1. The driving shaft 1 is rotatably mounted in a casing 11 by means of a bearing 12 while 11 driven shaft 10 at the end of which the planet carrier 9 is fixed is rotatably mounted in the casing 11 at by means of a bearing 13 and with respect to 11 driving shaft 1 by means of a bearing 14 bearing on another bearing 15 of the driving shaft 1.

Le porte-satellite 9 comporte une première partie 16 directement liée à l'arbre mené 10 et une seconde partie 19 fixée à la- première partie 16 par des vis (non représentées). The planet carrier 9 comprises a first part 16 directly linked to the driven shaft 10 and a second part 19 fixed to the first part 16 by screws (not shown).

Entre les première et seconde parties 16 et 19 du porte-satellites 9 est disposée une couronne 21 liée au carter 11 et dont la surface interne lisse constitue le chemin de roulement extérieur pour les galets 3. Between the first and second parts 16 and 19 of the planet carrier 9 is arranged a crown 21 linked to the casing 11 and whose smooth internal surface constitutes the external raceway for the rollers 3.

La surface extérieure de la couronne 21 comporte des portions tronconiques 22, 23 sur lesquelles sont montés des anneaux de serrage correspondants 24,25, à surfaces intérieures tronconiques, assembles par des vis axiales 26 munies de rondelles élastiques 27 destinées à rattraper l'usure éventuelle des pistes. Toutefois, les vis 26 peuvent assurer directement la précontrainte sans nécessiter de rondelles. The outer surface of the crown 21 has frustoconical portions 22, 23 on which are mounted corresponding clamping rings 24,25, with frustoconical inner surfaces, assembled by axial screws 26 provided with elastic washers 27 intended to catch any wear tracks. However, the screws 26 can directly provide prestressing without requiring washers.

Comme le montre la Fig. 2, la couronne 21 est préformée selon un profil extérieur irrégulier qui définit trois segments cylindriques de relativement forte epaisseur a, b. c, alternant avec des segments cylindriques p, q, r, d'épaisseur réduite, disposés en retrait vers l'intérieur de façon à permettre la déformation radiale de ces segments vers I'extérieur sous 11 effet de la précontrainte exercée sur les segments a,b,c.  As shown in Fig. 2, the crown 21 is preformed according to an irregular external profile which defines three relatively thick cylindrical segments a, b. c, alternating with cylindrical segments p, q, r, of reduced thickness, set back inwards so as to allow the radial deformation of these segments towards the outside under the effect of the prestressing exerted on the segments a , b, c.

d'un jeu initial entre la surface de roulement de la couronne 21 avant précontrainte et les surfaces extérieures des galets 3 montés sur le porte-satellite.an initial clearance between the rolling surface of the crown 21 before prestressing and the outer surfaces of the rollers 3 mounted on the planet carrier.

Il en résulte que si l'on serre les vis 26 (Fig.1)1 les anneaux 24, 25 se rapprochent l'un de l'autre et exercent une précontrainte sur les segments a,b,c de la couronne 21. En raison du profil irrégulier de la couronne 21 décrit ci-dessus. il en résulte donc l'apparition de trois zones de précon- trainte serrant un certain nombre de galets 3 contre la couronne 21 d une part et contre la portée 2 de l'organe menant 1 d'autre part.Lorsque organe menant 1 est animé d'un mouvement de rotation, il entraine les galets 3 ainsi précontraints dans sa course . Lorsque la couronne 21 est maintenue fixe, les galets 3 tournent dans le même sens autour de l'axe de l'ensemble que l'organe menant et entrainent l'organe mené 9. As a result, if the screws 26 (Fig. 1) are tightened, the rings 24, 25 approach each other and exert a prestress on the segments a, b, c of the crown 21. In because of the irregular profile of the crown 21 described above. this therefore results in the appearance of three prestress zones clamping a certain number of rollers 3 against the crown 21 on the one hand and against the bearing surface 2 of the driving member 1 on the other hand. When the driving member 1 is driven with a rotational movement, it drives the rollers 3 thus prestressed in its course. When the crown 21 is kept fixed, the rollers 3 rotate in the same direction around the axis of the assembly as the driving member and drive the driven member 9.

Il en découle qu'il n'y a en prise, qu'un nombre réduit de galets à savoir ceux qui se trouvent dans les zones de précontrainte a,b,c, ces galets assurant le contact et donc la transmission du mouvement. La valeur du couple transmis par le réducteur est fonction des coefficients de frottement des pièces en contact. It follows that there is only a reduced number of rollers, that is to say those which are in the prestressing zones a, b, c, these rollers ensuring contact and therefore transmission of the movement. The value of the torque transmitted by the gearbox is a function of the coefficients of friction of the parts in contact.

Dans le présent mode de réalisation. le réducteur comporte six galets 3 disposés à intervalles angulaires réguliers. On peut cependant prévoir un nombre de galets supérieur en fonction du couple à transmettre. In the present embodiment. the reducer comprises six rollers 3 arranged at regular angular intervals. However, a higher number of rollers can be provided as a function of the torque to be transmitted.

Dans l'exemple qui vient d'entre décrit, la couronne extérieure 21 solidaire du carter 11 est supposée être fixée en rotation. Cependant. si l'on souhaite modifier le rapport de réduction de 'ensemble, il est possible d-entrainer la couronne 21 en rotation avec une vitesse fonction du rapport de réduction à obtenir. In the example which has just been described, the outer ring 21 secured to the casing 11 is assumed to be fixed in rotation. However. if it is desired to modify the reduction ratio of the assembly, it is possible to drive the crown 21 in rotation with a speed which is a function of the reduction ratio to be obtained.

Le réducteur représenté à la Fig.3 diffère de celui qui vient d'être décrit en référence aux
Fig.1 et 2 en ce qu'il comporte une couronne extérieure 30 dont la précontrainte est assurée par construction, par exemple par déformation à chaud, ou bien encore lors du montage de la couronne sur les galets 3 en contact avec l'arbre menant i.The reducer shown in Fig. 3 differs from the one just described with reference to
Fig. 1 and 2 in that it comprises an outer ring 30, the prestressing of which is ensured by construction, for example by hot deformation, or even during the mounting of the ring on the rollers 3 in contact with the driving shaft i.

La couronne 30 comporte des évidements intérieurs 31 qui délimitent trois zones a1,b11c1 de relativement forte épaisseur alternées avec des zones p1 q11r1. plus minces et déformables élastiquement vers l'axe de l'ensemble sous l'effet du serrage des galets 3 se trouvant en regard des zônes a1,b1,c1, plus épaisses, tout en laissant subsister un dégagement d1 entre les surfaces internes des évidements 31 et les galets 3 correspondants. The crown 30 has internal recesses 31 which delimit three zones a1, b11c1 of relatively large thickness alternated with zones p1 q11r1. thinner and elastically deformable towards the axis of the assembly under the effect of the tightening of the rollers 3 located opposite the zones a1, b1, c1, which are thicker, while leaving a clearance d1 between the internal surfaces of the recesses 31 and the corresponding rollers 3.

La précontrainte ainsi obtenue permet d'éviter l'emploi de moyens de précontrainte tels que les anneaux 24,25 du mode de réalisation des Fig.1 et 2. The prestressing thus obtained makes it possible to avoid the use of prestressing means such as the rings 24, 25 of the embodiment of FIGS. 1 and 2.

Dans les modes de réalisation décrits en référence aux dessins. la couronne exterieure présente des zones d'épaisseurs différentes, les zônes les plus minces étant susceptibles de se déformer sous l'effet de contraintes exercées sur les zônes les plus epais- ses. On peut également réaliser une couronne extérieure d'épaisseur constante en prévoyant pour certaines parties de celle-ci une possibilité de déformation élastique radiale sous l'effet de contraintes exercées sur des zones voisines en vue de former des dégagements pour le passage libre des galets devant ces zônes déformées.  In the embodiments described with reference to the drawings. the outer crown has zones of different thicknesses, the thinnest zones being liable to deform under the effect of stresses exerted on the thickest zones. One can also make an outer ring of constant thickness by providing for certain parts thereof a possibility of radial elastic deformation under the effect of stresses exerted on neighboring areas in order to form clearances for the free passage of the rollers in front these distorted areas.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Réducteur épicycloldal comportant un organe menant (1) relié à un organe mené 9,10) par des éléments intermédiaires (3) montés à rotation sur ledit organe mene et disposés entre l'organe menant (1) et une couronne extérieure (21;30), caractérisé en ce que lesdits éléments intermédiaires (3) sont des galets lisses en contact d'une part avec une surface de portée lisse (2) de l'organe menant (1) et d'autre part avec une surface intérieure de roulement de la couronne extérieure (21;30), qui définit avec la surface de portée lisse (2) de l'organe menant (1) au moins une zône de précontrainte localisée pour lesdits galets (3). 1. epicyclic reduction gear comprising a driving member (1) connected to a driven member 9,10) by intermediate elements (3) mounted to rotate on said driving member and arranged between the driving member (1) and an outer ring (21 ; 30), characterized in that said intermediate elements (3) are smooth rollers in contact on the one hand with a smooth bearing surface (2) of the driving member (1) and on the other hand with an internal surface of the outer ring (21; 30), which defines with the smooth bearing surface (2) of the driving member (1) at least one localized prestressing zone for said rollers (3). 2. Réducteur epicyclofdal suivant la revendication 1, caractérise en ce que l'organe mené étant constitué par un porte-satellites (9) porté à l'extré- mite d'un arbre mené (10) ledit porte-satellites (9) est réalisé en une première et une seconde parties (16,19) pourvues de logements respectifs (7,8) pour les extrémités (5) des galets (3) et en ce que ladite couronne précontrainte (21;30) est disposée en regard de la portée (2) de l'organe menant et des surfaces de roulement (4) des galets (3). 2. epicyclofdal reducer according to claim 1, characterized in that the driven member consisting of a planet carrier (9) carried at the end of a driven shaft (10) said planet carrier (9) is made in first and second parts (16,19) provided with respective housings (7,8) for the ends (5) of the rollers (3) and in that said prestressed crown (21; 30) is arranged opposite the bearing surface (2) of the driving member and the rolling surfaces (4) of the rollers (3). 3. Réducteur épicycloidal suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couronne précontrainte (21) présente une surface intérieure de roulement lisse et des zônes (a,b,c) de relativement forte épaisseur alternées avec des zones (p,q,r) moins épaisses déformables radialement, la surface extérieure de la couronne (21) comportant des portions tronconiques (22,23) sur lesquelles sont montés des anneaux de précontrainte (24,25) assemblés par des organes de serrage axial (26).  3. epicycloidal reducer according to claim 2, characterized in that said prestressed crown (21) has an inner surface of smooth bearing and zones (a, b, c) of relatively large thickness alternated with zones (p, q, r ) thinner radially deformable, the outer surface of the crown (21) comprising frustoconical portions (22,23) on which are mounted prestressing rings (24,25) assembled by axial clamping members (26). 4. Réducteur épicycloldal suivant la revendication 3, caractérisé en ce que sous la tête de chaque vis de serrage (26) est disposée une rondelle élastique (27) de rattrapage de l'usure éventuelle des pistes. 4. epicyclic gearbox according to claim 3, characterized in that under the head of each clamping screw (26) is disposed an elastic washer (27) to take up any wear of the tracks. 5. Réducteur épicycloidal suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la dite couronne précontrainte (30) présente sur sa surface intérieure de roulement des évidements 131) délimitant des zones (a1,b1,c1) de relativement forte épaisseur alternees avec des zônes (p11q11r1) plus minces est déformables élastiquement vers l'axe de l'ensemble sous l'effet du serrage des galets (3) se trouvant entre la surface de portée (2) de l'organe menant (1) et les zones {a1,b1,c1) de relativement forte épaisseur. 5. epicycloidal reducer according to one of claims 1 and 2, characterized in that said prestressed crown (30) has on its inner rolling surface recesses 131) delimiting zones (a1, b1, c1) of relatively large thickness alternating with thinner zones (p11q11r1) are elastically deformable towards the axis of the assembly under the effect of the tightening of the rollers (3) located between the bearing surface (2) of the driving member (1) and zones {a1, b1, c1) of relatively large thickness. 6. Réducteur épicycloidal suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la précontrainte de ladite couronne extérieure (30) est obtenue par traitement thermique ou lors du montage de la couronne sur les galets (3).  6. epicycloidal reducer according to claim 4, characterized in that the prestressing of said outer ring (30) is obtained by heat treatment or during mounting of the ring on the rollers (3). 7. Réducteur épicycloldal suivant l'une des revendications 3 à 5 et 6, caractérisé en ce que lesdites zônes de relativement forte épaisseur (a,b,c) sont au nombre de trois. 7. epicyclic gearbox according to one of claims 3 to 5 and 6, characterized in that said relatively thick areas (a, b, c) are three in number. 8. Réducteur épicycloidal suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu entre le porte-satellites (9) et les galets (3), un jeu (j) destiné à permettre un contact, permanent entre l'organe menant (1.2) les galets lisses (3) et la couronne (21).  8. Epicycloidal reducer according to one of claims 1 to 5, characterized in that there is provided between the planet carrier (9) and the rollers (3), a clearance (j) intended to allow permanent contact between the driving member (1.2) the smooth rollers (3) and the crown (21).