FR2988457A1 - Dispositif pour convertir un couple ou mouvement rotatif, en un autre couple ou mouvement rotatif, selon un rapport de transmission (ou ratio) fixe - Google Patents

Abstract

Dispositif pour convertir un couple ou mouvement rotatif, en un autre couple ou mouvement rotatif, selon un rapport de transmission (ou ratio) fixe. L'invention concerne un dispositif pour convertir un couple ou mouvement rotatif, en un autre couple ou mouvement rotatif, selon un rapport de transmission (ou ratio) fixe. Il est constituéune pièce ou ensemble (A), comportant des éléments de synchronisation (sA), destinés à contraindre un positionnement mécanique d'éléments de synchronisation (sC), situés sur une pièce ou ensemble (C). Les dits éléments de synchronisation (sA), sont répartis à périodicité régulière sur la pièce ou ensemble (A), autour d'un axe (m), et suivant un diamètre théorique (dA), dit diamètre primitif (dA). Il comporte une pièce ou ensemble (B), définissant deux axes (m) et (M), parallèles ou proche de cette géométrie, et à distance constante (hors jeux et déformations mécaniques), lié à la pièce (A) par une liaison de type pivot, autour de l'axe (m), et lié à la pièce (C) par une une liaison de type pivot, autour de l'axe (M). Il comporte une pièce ou ensemble (C) comportant des éléments de synchronisation (sC), répartis à périodicité régulière sur la pièce ou ensemble (C) autour de (M), et suivant un diamètre théorique (dC), dit diamètre primitif (dC), inférieur au diamètre primitif -25- (dA), de manière à ce que (dC) et (dA), aient une zone de tangence, ou proche de la tangence, et une zone diamétralement opposé à cette dite zone de tangence, à l'apogée de leur éloignement. Les éléments de synchronisation (sA) et (sC) sont arrangés de sorte à optimiser l'alignement des paires d'éléments de synchronisation (sa) et (sC) voisins de la zone de proximité maximum des diamètres (dA) et (dC).

Description

-1- La présente invention concerne un dispositif pour convertir un couple ou mouvement rotatif, en un autre couple ou mouvement rotatif, selon un rapport de transmission (ou ratio) fixe. Cette conversion est traditionnellement réalisée au moyen de réducteurs -5- pignon / pignon ou vis sans fm / pignon, avec des dents de module identique en contact. Les réducteurs à vis sans fm ont un ratio élevé avec un nombre réduit d'éléments, mais ne sont pas réversibles, et ont un rendement faible. Les réducteurs à train épicycloïdaux ont un ratio élevé, mais avec un -10- nombre important de pièces, et ont un rendement faible. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique, une pièce ou ensemble (A), comportant des éléments de synchronisation (sA), destinés à contraindre un positionnement mécanique d'éléments de synchronisation (sC), situés sur une -15- pièce ou ensemble (C). Les dits éléments de synchronisation (sA), sont répartis à périodicité régulière sur la pièce ou ensemble (A), autour d'un axe (m), et suivant un diamètre théorique (dA), dit diamètre primitif (dA). Il comporte une pièce ou ensemble (B), défroissant deux axes (m) et (M), parallèles ou proche de cette géométrie, et à distance constante (hors jeux et déformations mécaniques), lié à la -20- pièce (A) par une liaison de type pivot, autour de l'axe (m), et lié à la pièce (C) par une une liaison de type pivot, autour de l'axe (M). Il comporte une pièce ou ensemble (C) comportant des éléments de synchronisation (sC), répartis à périodicité régulière sur la pièce ou ensemble (C) autour de (M), et suivant un diamètre théorique (dC), dit diamètre primitif (dC), inférieur au diamètre primitif -25- (dA), de manière à ce que (dC) et (dA), aient une zone de tangence, ou proche de la tangence, et une zone diamétralement opposé à cette dite zone de tangence, à l'apogée de leur éloignement. Les éléments de synchronisation (sA) et (sC) sont arrangés de sorte à optimiser l'alignement des paires d'éléments de synchronisation (sa) et (sC) voisins de la zone de proximité maximum des -30- diamètres (dA) et (dC). Selon des modes particuliers de réalisation : - Les éléments de synchronisation forment par paires une accroche magnétique, par insertion d'aimants permanents bipolaires ou multipolaires dans les ensembles -2- (A) et (C) ; ou par insertion dans l'une ou l'autre des pièces ou ensemble (A) ou (C) d'aimants permanents bipolaires ou multipolaire , et par l' insertion sur l'autre des deux pièces ou ensemble (A) ou (C), d'éléments ou zones aux propriétés magnétiques différentes. -5- - Dans le cas ou les éléments de synchronisation forment par paires une accroche magnétique, des éléments destinés à canaliser les champs peuvent être ajoutés. - Les éléments de synchronisation, peuvent être des dentures, ayant entre au moins deux éléments d'une paire constituée par un élément de synchronisation de (A) et un élément de synchronisation de (C), un contact de type appuit glissant, -10- localisé à proximité de la zone de proximité maximum des diamètres primitifs (dA) et (dC). - Les éléments de synchronisation peuvent former entre au moins deux éléments d'un paire constituée par un élément de synchronisation de (A) et un élément de synchronisation de (C), un contact de type appui roulant, localisé à proximité de 15- la zone de proximité maximum des diamètres primitifs (dA) et (dC), par l'ajout d'éléments roulants sur l'une ou l'autre des pièces ou ensemble (A) et (C). - La pièce ou ensemble (B) peut intégrer la cage tournante d'un moteur ou générateur à cage tournante, l'axe (m) étant l'axe de rotation du moteur ou générateur à cage tournante, et la pièce ou ensemble (A) intégrer les bobinages (L). -20- - La rotation de la pièce (C) peut être associée à un élément ou ensemble formant un accouplement élastique ou une liaison homocinétique (E), transférant le couple ou mouvement rotatif de la pièce ou ensemble (C), sur un arbre (F) dont l'axe de rotation est différant de l'axe (M), par exemple un axe colinéaire à l'axe (m). - Plusieurs dispositifs peuvent être associés en cascade, pour augmenter le ratio. -25- - Les liaisons pivot peuvent être réalisées autour de roulements ou paliers. Les dessins annexés illustrant l'invention : - La figure 1 représente en éclaté, le dispositif de l'invention, pivots réalisés sans ajout de paliers ou roulements, et synchronisation des pièces (A) et (C) par aimants permanents. -30- - La figure 2 représente, le dispositif de l'invention, intégrant une liaison homocinétique, et synchronisation des pièces (A) et (C) par aimants permanents. - - La figure 3 représente en coupe suivant un plan normal aux axes (m) et (M), le -3- dispositif de l'invention , sans ajout de paliers ou roulements, et synchronisation des pièces ou ensembles (A) et (C) par aimants permanents, la pièce ou ensemble (B) intègre la cage tournante d'un moteur ou générateur à cage tournante, l'axe (m) étant l'axe de rotation du moteur ou générateur à cage tournante, et la pièce -5- ou ensemble (A) intègre les bobinages. Des éléments destinés à canaliser les champs sont ajoutés. - La figure 4 représente les diamètres primitifs dans le cas de synchronisation par aimants permanents. -La figure 5 représente une variante du dispositif, avec une synchronisation par -10- un contact de type appui roulant. - La figure 6 représente une variante du dispositif, sans ajout de paliers ou roulements, et synchronisation des pièces ou ensembles (A) et (C) par aimants permanents,La pièce ou ensemble (B) intègre la cage tournante d'un moteur ou générateur à cage tournante, l'axe (m) étant l'axe de rotation du moteur ou -15- générateur à cage tournante, et la pièce ou ensemble (A) les bobinages. Des éléments destinés à canaliser les champs sont ajoutés. La rotation de la pièce (C) est associée à un élément ou ensemble formant une liaison homocinétique de type double cardan transférant le couple ou mouvement rotatif de la pièce ou ensemble (C), sur un axe colinéaire à l'axe (m). -20- - La figure 7 représente une variante du dispositif, avec une synchronisation par magnétisation multipolaire de la pièces ou ensemble (C) et par l' insertion sur la pièces ou ensemble (A) d'aimants permanents bipolaires. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un ensemble (A), composé par une pièce comportant un alésage cylindrique défmissant l'axe (m), et -25- sur laquelle est positionné, à périodicité régulière, autour du dit axe (m), et défmissant un diamètre théorique (dA), des ensembles (sA), composé par l'assemblage d'un aimants permanents et d'un éléments destinés à conduire les champs magnétiques de ces dits aimants permanents. Sur cet ensemble (A) sont solidarisé les bobines d'un moteur ou générateur à cage tournante, l'axe (m) étant -30- l'axe de ce dit moteur ou générateur à cage tournante. Le dispositif comporte un ensemble (B), composé par la cage tournante du dit moteur ou générateur à cage tournante, et dont l' arbre, assure une liaison pivot avec l'ensemble (A) suivant l'axe (m), et défmissant un second axe (M) -4- parallèles à distance constante à l'axe (m) de rotation de la cage tournante. Le dispositif comporte un ensemble (C), composé par une pièce comportant un alésage cylindrique défroissant l'axe (M), et sur laquelle est positionné, à périodicité régulière, autour du dit axe (M), et définissant un -5- diamètre théorique (dC), des ensembles (sC), composé par l'assemblage d'un aimants permanents et d'un éléments destinés à conduire les champs magnétiques de ces dits aimants permanents, tel que le dit diamètre primitif (dC), soit inférieur au diamètre primitif (dA), de manière à ce que (dC) et (dA), aient une zone de tangence, ou proche de la tangence, et une zone diamétralement opposé à cette -10- dite zone de tangence, à l'apogée de leur éloignement. Les éléments de synchronisation (sA) et (sC) sont arrangés de sorte à optimiser l'alignement des paires d'éléments de synchronisation (sa) et (sC) voisins de la zone de proximité maximum des diamètres (dA) et (dC). La mouvement de la pièce (C) autour de l'axe (M) est associé à celui d'une -15- pièce (F), elle même liée l'ensemble (A), par une liaison pivot, selon un axe concentrique à (m), au moyen d'une liaison de type cardan double (E). Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à réaliser un ensemble moto réducteur pour un usage d'assistance à la propulsion d'une bicyclette à assistance électrique.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1) Dispositif pour convertir un couple ou mouvement rotatif, eu un autre couple ou mouvement rotatif, selon un rapport de transmission (ou ratio) fixe, caractérisé en ce une pièce ou ensemble (A), comportant des éléments de synchronisation (sA), destinés à contraindre un positionnement mécanique -5- d'éléments de synchronisation (sC), situés sur une pièce ou ensemble (C). Les dits éléments de synchronisation (sA), sont répartis à périodicité régulière sur la pièce ou ensemble (A), autour d'un axe (m), et suivant un diamètre théorique (dA), dit diamètre primitif (dA). Il comporte une pièce ou ensemble (B), définissant deux axes (m) et (M), parallèles ou proche de cette géométrie, et à distance constante -10- (hors jeux et déformations mécaniques), lié à la pièce (A) par une liaison de type pivot, autour de l'axe (m), et lié à la pièce (C) par une une liaison de type pivot, autour de l'axe (M). Il comporte une pièce ou ensemble (C) comportant des éléments de synchronisation (sC), répartis à périodicité régulière sur la pièce ou ensemble (C) autour de (M), et suivant un diamètre théorique (dC), dit diamètre -15- primitif (dC), inférieur au diamètre primitif (dA), de manière à ce que (dC) et (dA), aient une zone de tangence, ou proche de la tangence, et une zone diamétralement opposé à cette dite zone de tangence, à l'apogée de leur éloignement. Les éléments de synchronisation (sA) et (sC) sont arrangés de sorte à optimiser l'alignement des paires d'éléments de synchronisation (sa) et (sC) -20- voisins de la zone de proximité maximum des diamètres (dA) et (dC).
2. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments de synchronisation (sA) et (sC) forment par paires une accroche magnétique ; -par insertion d'aimants permanents bipolaires ou multipolaires dans les ensembles (A) et (C) ; -25- -ou par insertion d'aimants permanents d'aimants permanents bipolaires ou multipolaires dans l'une ou l'autre des pièces ou ensemble (A) ou (C), et par l' insertion sur l'autre des deux pièces ou ensemble (A) ou (C), d'éléments ou zones aux propriétés magnétiques différentes.
3. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que des éléments -30- (D) destinés à canaliser les champs peuvent être ajoutés.
4. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments de synchronisation (sA) et (sC), peuvent être des dentures, ayant entre au moins-6- deux éléments d'une paire constituée par un élément de synchronisation (sA) de la pièce ou ensemble (A) et un élément de synchronisation (sC) de la pièce ou ensemble (C), un contact de type appui glissant, localisé à proximité de la zone de proximité maximum des diamètres primitifs (dA) et (dC). -5-
5. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments de synchronisation (sA) et (sB) peuvent former entre au moins deux éléments d'un paire constituée par un élément de synchronisation de (sA) de la pièce ou ensemble (A) et un élément de synchronisation (sC) de la pièce ou ensemble (C), un contact de type appui roulant, localisé à proximité de la zone de -10- proximité maximum des diamètres primitifs (dA) et (dC), par l'ajout d'éléments roulants (R) dans les éléments de synchronisation (sA) et (sB) l'une ou l'autre des pièces ou ensemble (A) et (C).
6. 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce ou ensemble (B) peut intégrer la cage tournante d'un moteur ou générateur à cage -15- tournante, l'axe (m) étant l'axe de rotation du moteur ou générateur à cage tournante, et la pièce ou ensemble (A) les bobinages (L).
7. 7) Dispositif selon l'une des quelconques revendication précédente caractérisé en ce que la rotation de la pièce ou ensemble (C) peut être associée à un élément ou ensemble formant un accouplement élastique ou une liaison -20- homocinétique (E), transférant le couple ou mouvement rotatif de la pièce ou ensemble (C), sur un arbre (F) dont l'axe de rotation est différant de l'axe (M), par exemple un axe colinéaire à l'axe (m).
8. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que plusieurs dispositifs peuvent être associés en cascade, pour augmenter le ratio.
9. 9) Dispositif selon l'une des quelconques revendication précédente caractérisé en ce que les liaisons pivot du dispositif, peuvent être réalisées au moyen de paliers ou roulements.