FR2565043A1 - Geared motor whose threaded armature-shaft passes through a tapped collector adapted to cooperate with the threading of the shaft - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un motoréducteur comprenant un inducteur associé à un induit constitué d'une armature de tales métalliques entre lesquelles sont bobinés des fils électriques, un arbre traversant axialement cette armature ainsi qu ' un collecteur, et une vis sans fin étant formée sur l'arbre entre des parties lisses pour transmettre le couple développé durant la rotation de l'induit. The subject of the present invention is a geared motor comprising an inductor associated with an armature consisting of a frame of metal sheets between which electrical wires are wound, a shaft axially passing through this frame as well as a collector, and an endless screw being formed. on the shaft between smooth parts to transmit the torque developed during the rotation of the armature.
Ce type de motoréducteur trouve de nombreuses applications, notamment dans l'automobile pour la commande de divers accessoires tels que des vitres par exemple. This type of geared motor finds numerous applications, in particular in the automobile for the control of various accessories such as windows for example.
La vis agencée sur l'arbre ayant pour fonc- tion de transmettre à l'organe à commander le couple développé par le motoréducteur, on connait divers modes de réalisation de cette partie filetée. The screw arranged on the shaft having the function of transmitting to the member to control the torque developed by the gearmotor, various embodiments of this threaded part are known.
Dans une première réalisation connue, la vis est roulée classiquement sur l'arbre, son diamètre étant inscrit dans celui de l'arbre et le collecteur étant placé à l'avant de l'induit. Cette solution ne permet de transmettre que des couples faibles, du fait que le diamètre de la vis ne dépasse pas celui de 1 arbre
Dans une seconde réalisation connue, la vis est roulée sur une excroissance de l'arbre et permet alors de transmettre des couples élevés Mais on est dans ce cas obligé de monter le collecteur à l'arrière des tales de l'induit et non plus à l'avant, ce qui entraine certains inconvénients techniques.In a first known embodiment, the screw is conventionally rolled on the shaft, its diameter being inscribed in that of the shaft and the collector being placed at the front of the armature. This solution only allows to transmit weak torques, because the diameter of the screw does not exceed that of 1 shaft
In a second known embodiment, the screw is rolled on a protuberance of the shaft and then makes it possible to transmit high torques. the front, which causes certain technical disadvantages.
On a donc proposé une troisième solution dans laquelle le collecteur reste à l'avant de l'induit, et qui consiste à chasser sur l'arbre une vis à alésage débouchant, le diamètre du filetage de la vis étant par conséquent largement supérieur à celui de l'arbre et pouvant donc transmettre des couples im portants. Ce mode de réalisation nécessite une pièce supplémentaire rapportée à l'arbre après emmanchement du. collecteur, exigeant une grande précision d'usinage. Il en résulte également divers inconvénients, notamment le fait que l'arbre est rayé, et que l'angle d'hélice de la vis est faible, ce qui conduit à un rendement médiocre, alors que l'usinage extrèmement précis de la pièce filetée supplémentaire est difficile et onéreux. A third solution has therefore been proposed in which the manifold remains at the front of the armature, and which consists in driving a screw with a through bore onto the shaft, the diameter of the thread of the screw therefore being much greater than that of the tree and therefore able to transmit significant couples. This embodiment requires an additional part attached to the shaft after fitting the. collector, requiring high machining precision. This also results in various drawbacks, in particular the fact that the shaft is scratched, and that the helix angle of the screw is small, which leads to poor performance, while the extremely precise machining of the threaded part additional is difficult and expensive.
On a proposé une quatrième solution consistant à rapporter sur l'extrémité de l'arbre une vis du diamètre voulu, au moyen d'un alésage borgne agencé dans l'extrémité de la vis. Là encore ce mode de réalisation nécessite une pièce supplémentaire difficile à usiner et d'un coût très élevé. A fourth solution has been proposed which consists in attaching a screw of the desired diameter to the end of the shaft, by means of a blind bore arranged in the end of the screw. Again this embodiment requires an additional part difficult to machine and very expensive.
Enfin, on a proposé une cinquième solution dans laquelle la vis est soudée en bout de l'arbre par friction. Cette opération est délicate, difficilement envisageable en série, du fait que la concentricité de l'arbre et de la vis dans les tolérances serrées exigées ( à 2/100 de mm pres) est difficile à obtenir. De plus, cette dernière réalisation nécessite également l'usinage d'une pièce supplémentaire. Finally, a fifth solution has been proposed in which the screw is welded to the end of the shaft by friction. This operation is delicate, difficult to envisage in series, because the concentricity of the shaft and of the screw within the tight tolerances required (to 2/100 mm) is difficult to obtain. In addition, this latter embodiment also requires the machining of an additional part.
Dans tous les cas ci-dessus, il faut réaliser une pièce rapportée pour constituer une vis permettant la transmission de couples importants, sauf si on place le collecteur à l'arrière comme dans la deu xième réalisation précitée, laquelle présente certains désavantages techniques. Toutes ces rèalisations connues ont en commun d'etre relativement difficiles à mettre en oeuvre et onéreuses. In all the above cases, an insert must be made to constitute a screw allowing the transmission of significant torques, unless the collector is placed at the rear as in the second aforementioned embodiment, which has certain technical disadvantages. All these known achievements have in common the fact that they are relatively difficult to implement and expensive.
L'invention a donc pour but de résoudre ce problème en réalisant -sur l'arbre une vis d'un diamètre suffisant pour transmettre les couples impor tants souhaités de maniére simple et peu onéreuse. The invention therefore aims to solve this problem by making -on the shaft a screw of sufficient diameter to transmit the important torques desired in a simple and inexpensive manner.
Conformément à l'invention, le filetage de la vis a un diamétre extérieur supérieur à celui de ses parties lisses, et le collecteur présente un taraudage adapté pour coopérer avec le filetage de la vis afin de permettre le franchissement de la vis par le collecteur et 1 emmanchement de ce dernier sur une partie lisse de l'arbre au-delà de la vis, près des tales de l'armature. According to the invention, the thread of the screw has an outside diameter greater than that of its smooth parts, and the manifold has a tapping adapted to cooperate with the thread of the screw in order to allow the crossing of the screw by the manifold and 1 fitting of the latter on a smooth part of the shaft beyond the screw, near the tales of the frame.
Dans ces conditions on peut faire franchir sans difficultés la vis au collecteur et obtenir son emmanchement dur sur la partie lisse de l'arbre située au-delà de la vis. Le problème est donc résolu de fa çon extrèmement simple et peu coûteuse, puisqu'il suffit d'agencer à l'intérieur du collecteur un taraudage pouvant coopérer avec le filetage de la vis,
Suivant un mode de réalisation, dans lequel le taraudage du collecteur est formé dans une matière plastique, les filets de la vis et du collecteur sont "déportés" mutuellement de façon que le filetage métallique de la vis soit fin tandis que les filets du collecteur sont-massifs par rapport à ceux de la vis.Under these conditions, it is possible without difficulty to make the screw pass through the manifold and obtain its hard fitting on the smooth part of the shaft situated beyond the screw. The problem is therefore solved in an extremely simple and inexpensive manner, since it suffices to arrange inside the manifold a thread which can cooperate with the thread of the screw,
According to one embodiment, in which the thread of the manifold is formed in a plastic material, the threads of the screw and of the manifold are "offset" mutually so that the metallic thread of the screw is fine while the threads of the manifold are -massive compared to those of the screw.
Ceci permet d'équilibrer les résistances mécaniques des filets métalliques et des filets plastiques, qui ne risquent pas d entre déformes. This makes it possible to balance the mechanical resistances of the metallic threads and of the plastic threads, which do not risk being deformed.
De préférence, la profondeur des filets du collecteur est égale à la différence entre le diamètre extérieur des filets de la vis et le diamètre des parties lisses de l'arbre,
Ceci permet d'exécuter un emmanchement dur du collecteur sur la partie lisse de l'arbre, après franchissement de la vis.Preferably, the depth of the threads of the collector is equal to the difference between the outside diameter of the threads of the screw and the diameter of the smooth parts of the shaft,
This makes it possible to carry out a hard fitting of the collector on the smooth part of the shaft, after crossing the screw.
Il est également possible conformément à l'invention, d'adopter une telle solution pour le
palier de support de l'arbre, et/ou pour le carter d'étanchéité traversé par l'arbre, ce carter contenant un lubrifiant. En effet, un taraudage réalisé comme indiqué ci-dessus pour le collecteur peut etre prévu dans l'alésage du carter traversé par l arbre, en remplacement du joint d'étanchéité habituel. Une telle solution est moins coûteuse qu'un joint et parfois suffisante mème si elle est moins efficace.It is also possible, in accordance with the invention, to adopt such a solution for the
support for the shaft, and / or for the sealing casing through which the shaft passes, this casing containing a lubricant. Indeed, a tapping made as indicated above for the manifold may be provided in the bore of the casing through which the shaft passes, replacing the usual seal. Such a solution is less costly than a joint and sometimes sufficient even if it is less effective.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent un mode de réalisation à titre d'exemple non limitatif
- la Figure I est une vue en élévation longitudinale schématique d'un induit de motoréducteur pourvu d'une vis sans fin dont le diamètre est supérieur à celui des parties lisses de l'arbre et peut cooopérer avec un collecteur taraudé;
- la Figure 2 est une vue en élévation longitudinale à échelle agrandie de l'arbre fileté de l'induit de la Figure 1, et, en coupe axiale, du collecteur correspondant;
- la Figure 3 est une vue en coupe axiale partielle à échelle agrandie par rapport à la Figure 2, des filets de la vis et du collecteur.Other features and advantages of the invention will appear during the description which follows, given with reference to the accompanying drawings which illustrate an embodiment thereof by way of non-limiting example
- Figure I is a schematic longitudinal elevation view of a gear motor armature provided with an endless screw whose diameter is greater than that of the smooth parts of the shaft and can co-operate with a tapped manifold;
- Figure 2 is a longitudinal elevational view on an enlarged scale of the threaded shaft of the armature of Figure 1, and, in axial section, of the corresponding manifold;
- Figure 3 is a partial axial sectional view on an enlarged scale with respect to Figure 2, of the threads of the screw and of the manifold.
L'induit de motoréducteur représenté à la
Figure 1 est associé de manière connue en soi à un inducteur non représenté, et est constitué d'une armature 1 de tôles métalliques entre lesquelles sont bobinés des fils électriques tels que 2, d'un arbre 3 traversant axialement l'armature 1 ainsi qu'un collecteur 4 relié aux fils 2.Une vis sans fin 5 est formée sur l'arbre 3 entre deux parties lisses 6, 7 pour transmettre à l'organe à entrainer le couple dé veloppé durant la rotation de l'induit,
Suivant l'invention, le filetage de la vis 5 a un diamétre extérieur D supérieur à celui de ses parties lisses 6, 7, et le collecteur 4, dont la partie intérieure 8 est en matière plastique, présente un taraudage 9 agencé dans celle-ci et adapté pour coopérer avec le filetage de la vis 5, afin de permettre le franchissement de celle-ci par le collecteur 4 et l'emmanchement de ce dernier sur la partie lisse 7 de l'arbre, prés de l'armature 1.The gearmotor armature shown in
Figure 1 is associated in a manner known per se with an inductor not shown, and consists of a frame 1 of metal sheets between which are wound electrical wires such as 2, a shaft 3 axially passing through the frame 1 and a collector 4 connected to the wires 2. An endless screw 5 is formed on the shaft 3 between two smooth parts 6, 7 for transmitting to the member to drive the torque developed during the rotation of the armature,
According to the invention, the thread of the screw 5 has an outside diameter D greater than that of its smooth parts 6, 7, and the manifold 4, the inner part 8 of which is made of plastic, has a thread 9 arranged therein. ci and adapted to cooperate with the thread of the screw 5, in order to allow it to be crossed by the manifold 4 and the fitting of the latter on the smooth part 7 of the shaft, near the frame 1.
La profondeur P des filets femelles Il du taraudage 9 (égale à la profondeur des filets mâles 12 entre ceux-ci), est égale à la différence entre le diamètre extérieur D des filets 13 de la vis 5 et le diamètre d des parties lisses 6, 7. De plus, suivant une particularité de l'invention, les filets 12 et 13 sont "déportés" mutuellement de façon que les filets métalliques 13 soient fins tandis que les filets mâles 12 du collecteur 4 sont massifs par rapport aux filets 13, comme on le voit en particulier à la Figure 3. The depth P of the female threads Il of the thread 9 (equal to the depth of the male threads 12 between them), is equal to the difference between the outside diameter D of the threads 13 of the screw 5 and the diameter d of the smooth parts 6 7. In addition, according to a particular feature of the invention, the threads 12 and 13 are "offset" mutually so that the metallic threads 13 are fine while the male threads 12 of the manifold 4 are solid with respect to the threads 13, as seen in particular in Figure 3.
Ceci revient à réaliser dans le collecteur 4 un taraudage 9 tronqué par rapport au filetage de la vis 5, susceptible de s'engager seulement sur la partie extérieure des filets 13,
En effet, le fait de déporter les filets 12 et 13 permet comme déjà indiqué, d'équilibrer les résistances mécaniques des filets métalliques 13 et des filets plastiques 12. Corrélativement, des zones d'appui cylindriques 12a larges par rapport à la profondeur P sont de ce fait ménagées dans le collecteur 4, et permettent à celui-ci de venir s'emmancher dur sur la partie lisse 7, après franchissement de la vis 5. Ce franchissement s'opère par coopération du taraudage 9 uniquement avec les parties extérieures des fi lets 13 (Figure 3).This amounts to producing in the manifold 4 a thread 9 truncated relative to the thread of the screw 5, capable of engaging only on the outer part of the threads 13,
Indeed, the fact of moving the threads 12 and 13 allows, as already indicated, to balance the mechanical strengths of the metallic threads 13 and of the plastic threads 12. Correlatively, cylindrical bearing zones 12a wide with respect to the depth P are therefore made in the manifold 4, and allow it to come hard fitting on the smooth part 7, after crossing the screw 5. This crossing takes place by cooperation of the thread 9 only with the outer parts of the fi lets 13 (Figure 3).
Ainsi, le problème posé est résolu de manière simple et peu coûteuse par l'agencement dans le collecteur 4 d'un taraudage 9 susceptible de coopérer convenablement avec le filetage de la vis 5. Thus, the problem posed is solved in a simple and inexpensive manner by the arrangement in the manifold 4 of a thread 9 capable of cooperating properly with the thread of the screw 5.
Comme indiqué précédemment, cet agencement peut être étendu dans le cadre de l'invention, au palier (non représenté) de support de l'arbre 3, et/ou à l'alésage du carter contenant la graisse (non repre- senté) traversé par l'arbre 3. Ainsi, on peut réaliser selon l'invention un alésage taraudé soit dans le collecteur 4, soit dans l'alésage du carter d'étanchéité, soit dans le palier de support de l'arbre 3, soit encore dans deux de ces éléments, soit enfin dans ces trois éléments. As indicated above, this arrangement can be extended within the framework of the invention, to the bearing (not shown) for supporting the shaft 3, and / or to the bore of the housing containing the grease (not shown) traversed by the shaft 3. Thus, according to the invention, a tapped bore can be produced either in the manifold 4, or in the bore of the sealing casing, or in the support bearing of the shaft 3, or even in two of these elements, or finally in these three elements.
Dans le cas où l'alésage du palier traversé par l'arbre 3 est taraudé pour coopérer avec le filetage .5 comme décrit ci-dessus dans le cas du collecteur 4, ceci présente l'avantage de supprimer une pièce amovible pour constituer le palier, par rapport au dispositif habituel. In the case where the bore of the bearing traversed by the shaft 3 is tapped to cooperate with the thread .5 as described above in the case of the manifold 4, this has the advantage of eliminating a removable part to constitute the bearing , compared to the usual device.
Si l'invention est également appliquée au carter d'étanchéité, en remplacement du joint d'étan cherté classique, l'étanchéité est peut-etre assurée de manière moins efficace, mais cet agencement est parfois suffisant et en tout cas moins onéreux que le joint normal. If the invention is also applied to the sealing casing, replacing the conventional expensive gasket, the sealing may be ensured less effectively, but this arrangement is sometimes sufficient and in any case less expensive than the normal joint.
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- 1984-05-24 FR FR8408168A patent/FR2565043B1/en not_active Expired
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| FR2565043B1 (en) | 1986-10-17 |
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