FR2662137A1 - Steering system with gear trains for boats - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a steering system with gear trains for boats, comprising a control member (130) which acts on gear trains (116, 115) driving an element which displaces a direction cable (122). The problem to be solved consists in improving the performance of the steering system. The steering system is characterised in that the element is a support of at least two toothed wheels (115) which mesh with the internal toothing (113) of a casing (110) which is integral with the boat, the cable (122) being driven by a toothing (121) of the support (118). The invention is applicable to boats such as speed-boats or dinghies.

Description

Timonerie à trains d'engrenages pour embarcations
L'invention a pour objet une timonerie à trains d'engrenages pour embarcations.Gear train for boats
The subject of the invention is a wheelhouse with gear trains for boats.

On connaît diverses timoneries à trains d'engrenages qui permettent de déplacer dans un sens ou dans l'autre les deux extrémités d'un câble, constitué en général d'un câble en acier sous gaine, actionnant un organe de direction de l'embarcation. Cet organe de direction peut être un gouvernail, comme dans les canots automobiles, ou une hélice orientable comme dans les hors-bord ou les engins mixtes. We know various wheelhouses with gear trains which allow to move in one direction or the other the two ends of a cable, generally consisting of a steel cable in sheath, actuating a steering member of the boat . This steering member can be a rudder, as in motorboats, or a steerable propeller as in outboards or mixed vehicles.

Dans une forme de réalisation connue d'une timonerie de ce type (voir les figures 1 et 2), il est prévu un carter 10 présentant une cavité cylindrique 11 à l'intérieur de laquelle est montée à rotation libre une cage 18 qui comporte un fond plan 19 et une bordure cylindrique 20 dont la paroi intérieure 12 est munie d'une denture intérieure 13. In a known embodiment of a wheelhouse of this type (see Figures 1 and 2), there is provided a casing 10 having a cylindrical cavity 11 inside which is mounted for free rotation a cage 18 which includes a flat bottom 19 and a cylindrical border 20, the inner wall 12 of which is provided with internal toothing 13.

En pratique, ce carter 10 est formé de deux demi-coquilles assemblées au moyen de vis et similaires. In practice, this casing 10 is formed of two half-shells assembled by means of screws and the like.

Sur l'un des fonds du carter 10, en face de la cavité de la cage 18, sont en saillie au moins deux pivots 14 solidaires du carter 10. Des roues dentées 15 sont montées à rotation sur les pivots 14. On one of the bottoms of the casing 10, opposite the cavity of the cage 18, projecting at least two pivots 14 integral with the casing 10. Toothed wheels 15 are mounted for rotation on the pivots 14.

Ces roues dentées 15, disposées suivant des rayons régulièrement espacés, engrènent d'une part avec la couronne dentée intérieure 13 de la cage 18 et, d'autre part, avec un pignon central 16 dont l'arbre 17 traverse librement le carter 10 ainsi que le fond de la cage 18. L'arbre 17 est entraîné par un organe de commande de l'embarcation, qui peut être un volant ou un organe de commande équivalent.  These toothed wheels 15, arranged along regularly spaced spokes, mesh on the one hand with the internal toothed crown 13 of the cage 18 and, on the other hand, with a central pinion 16 whose shaft 17 freely crosses the casing 10 thus as the bottom of the cage 18. The shaft 17 is driven by a control member of the boat, which can be a steering wheel or an equivalent control member.

Le carter 10 est fixé sur une structure porteuse non représentée, par exemple une paroi porteuse de l'embarcation. The casing 10 is fixed to a support structure, not shown, for example a support wall of the boat.

Sur la surface extérieure de la bordure cylindrique 20 de la cage 18 est prévue une denture d'entraînement 21 pour un câble hélicoïdal 22. On the outer surface of the cylindrical edge 20 of the cage 18 is provided a drive toothing 21 for a helical cable 22.

Ce câble hélicoïdal entoure ainsi la cage 18 et sort du carter 10 par des conduits de raccord appropriés 23. This helical cable thus surrounds the cage 18 and leaves the casing 10 by suitable connection conduits 23.

Cette timonerie à trains d'engrenages de type connu fonctionne comme indiqué ci-après ; la rotation du pignon central 16, au moyen de l'organe de commande, provoque la rotation des roues dentées 15 dont l'axe central reste fixe. This wheelhouse with known type of gear trains operates as indicated below; the rotation of the central pinion 16, by means of the control member, causes the rotation of the toothed wheels 15 whose central axis remains fixed.

En conséquence, la rotation des roues dentées 15 provoque la rotation de la cage 18 et, avec elle, le déplacement dans un sens ou dans l'autre du câble hélicoïdal 22 qui actionne ainsi l'organe de direction. Consequently, the rotation of the toothed wheels 15 causes the cage 18 to rotate and, with it, the displacement in one direction or the other of the helical cable 22 which thus actuates the steering member.

Dans les timoneries à trains d'engrenages de ce type, on cherche à obtenir des performances élevées, c'est-à-dire un couple élevé pour actionner le câble en exerçant le plus faible effort possible sur l'organe de commande. Il faut alors tenir compte du fait que la timonerie doit être la plus compacte possible pour permettre son installation dans des espaces qui sont souvent limités. In wheelhouses with gear trains of this type, it is sought to obtain high performance, that is to say a high torque to actuate the cable by exerting the least possible force on the control member. It must then be taken into account that the wheelhouse must be as compact as possible to allow its installation in spaces which are often limited.

La présente invention a pour but de satisfaire les conditions contradictoires ci-dessus mieux que la solution connue décrite précédemment. The object of the present invention is to satisfy the above contradictory conditions better than the known solution described above.

A cet effet, l'invention concerne une timonerie du type ci-dessus caractérisée en ce que ledit élément est un support de roues, tournant librement autour d'un arbre sur lequel est calé le pignon, ce support de roues étant solidaire de pivots sur lesquels sont montés les roues dentées ; lesdites roues dentées engrènent avec une denture intérieure disposée sur la paroi cylindrique intérieure d'un carter monté à poste fixe sur une structure porteuse de l'embarcation ; une denture d'entraînement du câble est formée sur la bordure périphérique du support de roues. To this end, the invention relates to a wheelhouse of the above type characterized in that said element is a wheel support, freely rotating around a shaft on which the pinion is wedged, this wheel support being integral with pivots on which are mounted the gear wheels; said toothed wheels mesh with an internal toothing arranged on the internal cylindrical wall of a casing mounted in a fixed position on a support structure of the boat; a cable drive toothing is formed on the peripheral edge of the wheel support.

Ainsi, dans la timonerie suivant l'invention, on monte les pivots qui portent les roues dentées sur le fond de la cage tournante au lieu de les monter sur le fond du carter et on déplace la denture intérieure de la cage sur la paroi cylindrique intérieure du carter. Thus, in the wheelhouse according to the invention, the pivots are mounted which carry the toothed wheels on the bottom of the rotating cage instead of mounting them on the bottom of the casing and the internal toothing of the cage is moved on the internal cylindrical wall of the housing.

L'invention est décrite plus en détail ciaprès en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en plan d'une timonerie à trains d'engrenages de type connu, cette timonerie ayant déjà été décrite dans la partie d'introduction de la description,
- la figure 2 est une coupe schématique effectuée suivant le plan II-II de la figure 1,
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, mais se rapporte à une timonerie à trains d'engrenages suivant l'invention,
- la figure 4 est une coupe schématique effectuée suivant le plan IV-IV de la figure 3,
- la figure 5 est une coupe analogue à celle de la figure 4, mais représente une solution constructive détaillée,
- la figure 6 est une vue analogue à la figure 5, mais se rapporte à une variante de réalisation,
- la figure 7 représente un élément de la timonerie à trains d'engrenages suivant la figure 5.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which
FIG. 1 is a plan view of a wheelhouse with gear trains of known type, this wheelhouse having already been described in the introduction part of the description,
FIG. 2 is a schematic section taken along the plane II-II of FIG. 1,
FIG. 3 is a view similar to FIG. 1, but relates to a wheelhouse with gear trains according to the invention,
FIG. 4 is a schematic section taken along the plane IV-IV of FIG. 3,
FIG. 5 is a section similar to that of FIG. 4, but represents a detailed constructive solution,
FIG. 6 is a view similar to FIG. 5, but relates to an alternative embodiment,
FIG. 7 represents an element of the wheelhouse with gear trains according to FIG. 5.

On se réfère maintenant de façon particulière aux figures 3, 4 et 5. Sur ces figures, on a désigné par 110 un carter présentant une cavité cylindrique 111 à l'intérieur de laquelle est monté à rotation libre un support de roues 118 en forme de disque. Sur une face de ce support de roues 118 sont en saillie au moins deux pivots 114 (dans les exemples représentés il y en a trois) sur lesquels sont montées à rotation des roues dentées correspondantes 115 servant de satellites. Reference is now made in a particular way to FIGS. 3, 4 and 5. In these figures, 110 denotes a casing having a cylindrical cavity 111 inside which a wheel support 118 in the form of free rotation is mounted disk. On one face of this wheel support 118 project at least two pivots 114 (in the examples shown there are three) on which are mounted to rotate corresponding toothed wheels 115 serving as satellites.

Ce carter est constitué de deux fonds essentiellement plans et d'une paroi cylindrique 112 qui présente une denture intérieure 113 avec laquelle engrènent les satellites 115. This casing consists of two essentially planar bottoms and a cylindrical wall 112 which has an internal toothing 113 with which the satellites 115 mesh.

Le carter 110 est traversé par un arbre 117 sur lequel est calé un pignon 116 qui engrène avec les satellites 115. The casing 110 is crossed by a shaft 117 on which a pinion 116 is wedged which meshes with the satellites 115.

L'arbre 117 est relié à un organe de commande de l'embarcation sur laquelle la timonerie est montée. The shaft 117 is connected to a control member of the boat on which the wheelhouse is mounted.

Cet organe de commande peut être, par exemple, un volant désigné par 130 sur la figure 4.This control member can be, for example, a steering wheel designated by 130 in FIG. 4.

Le carter 110 est fixé sur une structure porteuse désignée par 140 sur la figure 5, par exemple sur une paroi porteuse de l'embarcation. The housing 110 is fixed to a support structure designated by 140 in FIG. 5, for example on a support wall of the boat.

Sur le bord périphérique 120 du support de roues 118 est prévue une denture d'entraînement 121 pour un câble hélicoïdal 122 qui actionne un organe de direction de l'embarcation. Cet organe de direction peut être un gouvernail désigné par 150 sur la figure 3. On the peripheral edge 120 of the wheel support 118 is provided a drive toothing 121 for a helical cable 122 which actuates a steering member of the boat. This steering member can be a rudder designated by 150 in FIG. 3.

Ce câble hélicoïdal 122 est logé dans une rainure 124 du carter 110 avec interposition d'une gaine en "U" 125. Le câble 122 entoure le support de roues 118 et sort du carter 110 au moyen de conduits de raccord appropriés 123. This helical cable 122 is housed in a groove 124 of the casing 110 with the interposition of a "U" sheath 125. The cable 122 surrounds the wheel support 118 and leaves the casing 110 by means of suitable connection conduits 123.

La timonerie à trains d'engrenages suivant l'invention fonctionne comme indiqué ci-après. The gear train linkage according to the invention operates as indicated below.

La rotation du pignon 116 sous l'action du volant 130 entraîne la rotation des satellites 115 et du support de roues 118 autour de l'axe de l'arbre 117, bien entendu à des vitesses différentes. The rotation of the pinion 116 under the action of the flywheel 130 causes the rotation of the satellites 115 and the wheel support 118 around the axis of the shaft 117, of course at different speeds.

La rotation du support de roues 118 entraîne à son tour le déplacement dans un sens ou dans l'autre du câble hélicoïdal 122 dans les conduits de raccord 123 et, par suite, la manoeuvre du gouvernail 150. The rotation of the wheel support 118 in turn causes the helical cable 122 to move in one direction or the other in the connection conduits 123 and, consequently, the operation of the rudder 150.

Par rapport à la solution connue exposée dans l'introduction, on obtient avec le même encombrement de la timonerie, une plus grande démultiplication entre le pignon 116 et le support de roues 118. Par conséquent, avec le même couple moteur appliqué au pignon 116, et donc avec le même effort exercé sur l'organe de commande (volant 130), on obtient un couple plus élevé fourni par le support de roues, ou un couple plus élevé pour la commande du câble 122. Compared to the known solution explained in the introduction, with the same footprint of the wheelhouse, a greater reduction between the pinion 116 and the wheel support 118 is obtained. Consequently, with the same motor torque applied to the pinion 116, and therefore with the same force exerted on the control member (flywheel 130), a higher torque is obtained provided by the wheel support, or a higher torque for controlling the cable 122.

Cette démultiplication est obtenue grâce au train épicycloïdal constitué par le pignon 116, les satellites 115 et la denture 113 formée à l'intérieur du carter 110. This reduction is obtained by means of the planetary gear train constituted by the pinion 116, the planet gears 115 and the toothing 113 formed inside the casing 110.

Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 6, le support de roues est constitué d'une plaque double 218 qui permet d'avoir en parallèle deux dentures d'entraînement 221 pour deux câbles hélicoïdaux 222 qui servent à la commande de deux organes de direction distincts. In the embodiment shown in FIG. 6, the wheel support consists of a double plate 218 which makes it possible to have in parallel two drive teeth 221 for two helical cables 222 which are used to control two organs of separate management.

Sur la figure 6, les composants identiques ou équivalents à ceux de la figure 5 sont désignés par les mêmes références numériques augmentées de 100. In FIG. 6, the components identical or equivalent to those of FIG. 5 are designated by the same reference numbers increased by 100.

La figure 7 représente enfin la gaine en "U" 125 dans laquelle passe le câble hélicoïdal 122. FIG. 7 finally shows the "U" sheath 125 through which the helical cable 122 passes.

La gaine en "U" est ouverte vers la denture d'entraînement 121, mais permet au câble 122 de se déplacer sans venir en contact avec la surface intérieure du carter 110. The "U" sheath is open towards the drive teeth 121, but allows the cable 122 to move without coming into contact with the internal surface of the casing 110.

Cette gaine 125 est, de préférence, réalisée en matériau antifriction pour obtenir un glissement optimal du câble 122. Elle peut être mise en application aussi bien dans la réalisation de la figure 5 que dans la réalisation de la figure 6.  This sheath 125 is preferably made of anti-friction material to obtain optimal sliding of the cable 122. It can be applied both in the embodiment of FIG. 5 and in the embodiment of FIG. 6.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1) Timonerie à trains d'engrenages pour embarcations, comportant un pignon (116 ; 216) actionné par un organe de commande (130) de l'embarcation, ce pignon engrenant avec au moins deux roues dentées (115 ; 215) entraînant en rotation un élément qui déplace un câble (122 ; 222) de manoeuvre d'un organe de direction (150) -de l'embarcation, caractérisée en ce que 1) Gear train for boats, comprising a pinion (116; 216) actuated by a control member (130) of the boat, this pinion meshing with at least two toothed wheels (115; 215) driving in rotation an element which moves a cable (122; 222) for operating a steering member (150) -of the boat, characterized in that - ledit élément est un support de roues (118 ; 218), tournant librement autour d'un arbre (117 ; 217) sur lequel est calé le pignon (116 ; 216), ce support de roues (118 ; 218) étant solidaire de pivots (114 ; 214) sur lesquels sont montées les roues dentées (115 ; 215) - Said element is a wheel support (118; 218), freely rotating around a shaft (117; 217) on which the pinion (116; 216) is wedged, this wheel support (118; 218) being integral with pivots (114; 214) on which the gears (115; 215) are mounted - lesdites roues dentées (115 ; 215) engrènent avec une denture intérieure (113 ; 213) disposée sur la paroi cylindrique intérieure (112 212) d'un carter (110 ; 210) monté à poste fixe sur une structure porteuse (140 ;  - Said toothed wheels (115; 215) mesh with an internal toothing (113; 213) arranged on the internal cylindrical wall (112 212) of a casing (110; 210) mounted at a fixed post on a support structure (140; - une denture (121 ; 221) d'entraînement du câble (122 ; 222) est formée sur la bordure périphérique (120 ; 220) du support de roues (118 218). - A toothing (121; 221) for driving the cable (122; 222) is formed on the peripheral edge (120; 220) of the wheel support (118,218). 240) de l'embarcation 240) of the boat 2) Timonerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support de roues est constitué d'une paire de disques (218) dont chacun est muni d'une denture (221) d'entraînement d'un câble respectif (222).  2) Wheelhouse according to claim 1, characterized in that the wheel support consists of a pair of discs (218) each of which is provided with a toothing (221) for driving a respective cable (222). 3) Timonerie selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'une rainure (124) de logement du câble (122) est prévue à l'intérieur du carter (110), ce câble (122) étant protégé contre le frottement direct au moyen d'une gaine en "U" (125) ouverte vers la denture d'entraînement (121). 3) Wheelhouse according to any one of claims 1 and 2, characterized in that a groove (124) for housing the cable (122) is provided inside the housing (110), this cable (122) being protected against direct friction by means of a "U" sheath (125) open towards the drive teeth (121). 4) Timonerie selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite gaine en "U" (125) est réalisée en matériau antifriction.  4) Wheelhouse according to claim 3, characterized in that said "U" sheath (125) is made of anti-friction material.
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