FR2922380A3

FR2922380A3 - Speed reducing device for e.g. aeronautical industry, has concentric rotor with winding fixed at interior of stator of motor, and planetary speed reducer integrated at interior of central space defined by rotor

Info

Publication number: FR2922380A3
Application number: FR0758205A
Authority: FR
Inventors: Francois Mijno; Khaled Fathallah
Original assignee: MIJNO PREC GEARING SOC PAR ACT
Current assignee: MIJNO PREC GEARING SOC PAR ACT
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2009-04-17
Anticipated expiration: 2013-10-10
Also published as: FR2922380B3

Abstract

The device has a hollow motor e.g. brushless electric motor, provided with a stator (1), and a concentric rotor (3) with a winding (2) fixed at the interior of the stator. A planetary speed reducer (5) is integrated at the interior of a central space defined by the concentric rotor. A case (4) of the speed reducer is fixed on the stator using two flanges fixed at each circular end of the stator. Rolling units (8) are fixed to the rotor, and are mounted on a body of the speed reducer.

Description

L'invention se rattache au secteur technique des réducteurs de vitesse notamment des réducteurs planétaires. The invention relates to the technical sector of speed reducers including planetary reducers.

Il est notoirement connu, pour un homme du métier, d'équiper différents types de moteurs électriques du type Brushless, pas à pas, à courant continu, ..., de réducteurs, notamment de réducteurs planétaires comprenant un ou plusieurs trains de pignons. Ces ensembles moto-réducteurs trouvent des applications diverses dans le domaine de l'industrie aéronautique et aérospatiale, de l'automatisation, des machines spéciales, de la robotique, ... It is well known for a person skilled in the art to equip various types of electric motors of the Brushless type, step by step, direct current, etc., of gearboxes, in particular planetary gearboxes comprising one or more gear trains. These geared motor assemblies find various applications in the field of aeronautics and aerospace, automation, special machines, robotics, ...

Pour l'essentiel, le réducteur comprend un carter fixe à l'intérieur duquel est monté au moins un équipage mobile composé, par exemple, d'au moins un train de pignons du type planétaire avec au moins un pignon central engrenant avec des pignons satellites. De même, différents solutions peuvent être envisagées pour le montage de l'arbre de sortie du réducteur en combinaison avec le ou les trains de pignons. Essentially, the gearbox comprises a stationary casing inside which is mounted at least one mobile unit composed, for example, of at least one planet gear train of the planetary type with at least one central pinion meshing with satellite gears . Likewise, various solutions can be envisaged for mounting the output shaft of the gearbox in combination with the gear train or gears.

Comme indiqué, ces réducteurs sont destinés à équiper différents types de moteurs électriques. As indicated, these reducers are intended to equip different types of electric motors.

Dans toutes les solutions connues de l'état antérieur de la technique, l'accouplement et la connexion du moteur et du réducteur s'effectue d'une manière coaxiale, c'est-à-dire en alignement linéaire. Il en résulte un encombrement en longueur très important, la longueur de l'arbre du réducteur s'ajoutant à celle de l'arbre moteur. Par exemple, selon l'état antérieur de la technique, pour un couple sur l'arbre de sortie du réducteur d'environ 3000 N/m, la longueur de l'ensemble (moteur plus réducteur) est de l'ordre de 800 mm. Or, un tel encombrement de longueur n'est pas toujours compatible en fonction de certaines applications. In all the known solutions of the prior art, the coupling and the connection of the motor and the gearbox is performed in a coaxial manner, that is to say in linear alignment. This results in a very large space requirement, the length of the shaft of the reducer adding to that of the motor shaft. For example, according to the prior art, for a torque on the output shaft of the gearbox of about 3000 N / m, the length of the assembly (motor plus reducer) is of the order of 800 mm . However, such a size of length is not always compatible depending on certain applications.

L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients d'une manière simple, sûre, efficace et rationnelle. The object of the invention is to remedy these disadvantages in a simple, safe, effective and rational manner.

Le problème que se propose de résoudre l'invention est de diminuer, de manière significative, l'encombrement en longueur du moteur réducteur tout en ayant pour objectif d'obtenir, si nécessaire, des couples importants, des puissances et des vitesses élevées, et accepter une charge axiale importante. The problem to be solved by the invention is to reduce, significantly, the overall length of the gear motor while having the objective of obtaining, if necessary, large torques, power and high speeds, and accept a significant axial load.

Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif réducteur de vitesse du type de ceux comprenant un moteur accouplé à un réducteur planétaire, et dans lequel le moteur est creux en présentant un stator et un rotor concentriques délimitant un espace central à l'intérieur duquel est monté et intégré le réducteur. To solve such a problem, it was designed and developed a speed reduction device of the type comprising a motor coupled to a planetary gear, and in which the motor is hollow by having a concentric stator and rotor defining a space central inside which the reducer is mounted and integrated.

Dans une forme de réalisation, le carter du réducteur est fixe en étant rendu solidaire du stator, tandis que le planétaire est tournant en étant rendu solidaire du rotor. In one embodiment, the housing of the gearbox is fixed while being secured to the stator, while the sun gear is rotating while being secured to the rotor.

Dans une autre forme de réalisation, le carter du réducteur est tournant en étant rendu solidaire du rotor, tandis que le planétaire est fixe en étant rendu solidaire du stator. In another embodiment, the housing of the gearbox is rotating while being secured to the rotor, while the sun gear is fixed while being secured to the stator.

Compte tenu de ces caractéristiques et de l'utilisation d'un moteur creux apte à intégrer intérieurement le réducteur planétaire, il en résulte une diminution de l'encombrement, notamment en longueur, très importante. Par exemple, pour obtenir un couple de sortie de 3000 N/m, la longueur de l'ensemble du moteur réducteur est de 500 mm, à comparer au 800 mm selon l'état antérieur de la technique, comme indiqué précédemment. Given these characteristics and the use of a hollow motor adapted to internally integrate the planetary gear, it results in a reduction in size, especially in length, very important. For example, to obtain an output torque of 3000 N / m, the length of the entire reduction motor is 500 mm, compared to 800 mm according to the prior art, as indicated above.

Dans la forme de réalisation selon laquelle le carter du réducteur est fixe, ce dernier est fixé sur le stator au moyen de deux flasques fixés facialement à chaque extrémité circulaire dudit stator. Des organes de roulement sont assujettis au rotor et sont montés sur le corps du réducteur qui est fixe. In the embodiment in which the housing of the gearbox is fixed, the latter is fixed on the stator by means of two flanges facially fixed to each circular end of said stator. Bearing bodies are attached to the rotor and are mounted on the gear body which is fixed.

L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation 15 d'un moteur creux ; - la figure 2 est une vue en perspective d'une forme de réalisation d'un réducteur planétaire ; - la figure 3 est une vue en perspective montrant le montage du réducteur planétaire à l'intérieur du moteur, selon les 20 caractéristiques à la base de l'invention ; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale correspondant à la figure 3. The invention is described below in more detail with reference to the figures of the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a perspective view of an exemplary embodiment of a hollow motor; FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of a planetary gear; FIG. 3 is a perspective view showing the mounting of the planetary reducer inside the motor, according to the basic characteristics of the invention; FIG. 4 is a view in longitudinal section corresponding to FIG. 3.

On a illustré, figure 1, un moteur creux (M) qui comprend un stator 25 (1) à l'intérieur duquel est monté, d'une manière concentrique, un rotor (3) en combinaison avec un bobinage (2), de tout type connu et approprié. Le bobinage est relié à une alimentation par câble (C). FIG. 1 shows a hollow motor (M) which comprises a stator (1) inside which a rotor (3) is mounted concentrically in combination with a winding (2), any known and appropriate type. The winding is connected to a cable feed (C).

Le réducteur (R), illustré figure 2, est avantageusement du type planétaire et comprend, d'une manière connue, un carter (4) recevant un planétaire (5) engrenant avec un ou plusieurs trains de pignons satellites (6) assujettis à un arbre de sortie (7). La conception du réducteur planétaire n'est pas décrite en détail car parfaitement connue pour un homme du métier et susceptible de présenter différentes formes d'exécution. The gearbox (R), illustrated in FIG. 2, is advantageously of the planetary type and comprises, in a known manner, a housing (4) receiving a sun gear (5) meshing with one or more trains of planet gears (6) subjected to a output shaft (7). The design of the planetary gearbox is not described in detail because it is well known to a person skilled in the art and capable of presenting different embodiments.

10 Selon les caractéristiques à la base de l'invention, le réducteur planétaire (5) est intégré à l'intérieur du moteur creux (M) en étant logé à l'intérieur du rotor (3). According to the basic characteristics of the invention, the planetary gear (5) is integrated inside the hollow motor (M) being housed inside the rotor (3).

Comme le montre la figure 2, il en résulte un encombrement, en 15 longueur notamment, très réduit étant donné qu'en opposition aux solutions données par l'état antérieur de la technique, l'encombrement en longueur du moteur ne se rajoute pas à celui du réducteur. As shown in FIG. 2, this results in a bulk, in particular in length, which is very small since, in opposition to the solutions given by the prior art, the overall length of the motor does not add up to that of the reducer.

A partir de cette conception de base, dans une forme de réalisation, le 20 carter (4) du réducteur est fixe en étant rendu solidaire du stator (1). Par exemple, le carter (4) présente deux flasques (4a) fixés facialement par tout moyen connu et approprié, à chaque extrémité circulaire du stator. Dans ce cas, le planétaire (5) est tournant, en étant fixé sur le rotor (3). Des organes de roulement (8) sont fixés au rotor (3) et montés sur le corps (4c) du carter 25 (4). From this basic design, in one embodiment, the housing (4) of the gearbox is fixed by being secured to the stator (1). For example, the housing (4) has two flanges (4a) facially fixed by any known and appropriate means at each circular end of the stator. In this case, the sun gear (5) is rotating, being fixed on the rotor (3). Bearing members (8) are attached to the rotor (3) and mounted on the body (4c) of the housing (4).

Sans pour cela sortir du cadre de l'invention, une conception inverse, au niveau des organes tournants du réducteur, peut être prévue, lequel5 réducteur est toujours intégré à l'intérieur du moteur. Ainsi, le carter (4) du réducteur est tournant en étant rendu solidaire du rotor (3), tandis que le planétaire (5) est fixe en étant rendu solidaire du stator (1). Without departing from the scope of the invention, an inverse design, at the level of the rotating members of the gearbox, can be provided, which gearbox is always integrated inside the engine. Thus, the housing (4) of the gearbox is rotating while being secured to the rotor (3), while the sun gear (5) is fixed while being secured to the stator (1).

Les avantages ressortent bien de la description. En particulier on souligne et on rappelle l'encombrement réduit en longueur de l'ensemble moto réducteur, tout en permettant d'obtenir avec un réducteur planétaire de mêmes caractéristiques que ceux de l'état de la technique, un couple de sortie très important, avec la possibilité d'accepter une charge axiale également très importante. The advantages are apparent from the description. In particular, it emphasizes and recalls the reduced size of the length of the geared motor assembly, while allowing to obtain with a planetary gear same characteristics as those of the state of the art, a very large output torque, with the possibility of accepting a very important axial load.

Claims

- 1 speed reducing device comprising a motor (M) coupled to a planetary gear (R) (5), characterized in that the motor (M) is hollow by having a stator (1) and a concentric rotor (3) delimiting a central space inside which the reducer (R) is mounted and integrated. -

2- Device according to claim 1, characterized in that the housing (4) of the gearbox is fixed by being secured to the stator (1), while the sun gear (5) is rotatable while being secured to the rotor (3). -

3- Device according to claim 1, characterized in that the casing (4) of the gear is rotating while being secured to the rotor (3), while the sun gear (5) is fixed by being secured to the stator (1). -

4- Device according to claim 2, characterized in that the housing (4) of the gearbox is fixed on the stator (1) by means of two flanges (4a) facially fixed to each circular end of said stator (1). 20 -5-Device according to any one of claims 2 and 4, characterized in that the rolling members (8) are secured to the rotor (3) and are mounted on the body of the gear (4) which is fixed.