WO2007045771A1 - Power transmission device - Google Patents

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WO2007045771A1
WO2007045771A1 PCT/FR2006/002370 FR2006002370W WO2007045771A1 WO 2007045771 A1 WO2007045771 A1 WO 2007045771A1 FR 2006002370 W FR2006002370 W FR 2006002370W WO 2007045771 A1 WO2007045771 A1 WO 2007045771A1
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WO
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rollers
satellite
arms
power transmission
transmission device
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Application number
PCT/FR2006/002370
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French (fr)
Inventor
Claude Edouard Oudot
Original Assignee
Claude Edouard Oudot
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/10—Constructively simple tooth shapes, e.g. shaped as pins, as balls

Definitions

  • the present invention relates to a power transmission device of the epicyclic gear type.
  • a power transmission device has the function of reducing the speed between an input element and an output element and this in a small footprint.
  • a power transmission device for creating a speed difference between an input element and an output element comprising a sun gear and its shaft, a satellite train and its shaft , and an internally toothed crown and its tree.
  • a first tree becomes motor
  • a second tree becomes a receiver
  • the third tree is immobilized to act as a reaction point.
  • the sun gear, the satellite and the crown are of the gear wheel type.
  • Patent DE 10214086, GB 2.102.532, US Pat. No. 5632705 or GB 334452 disclose power transmission devices in which the use of elements of the roller wheel type makes it possible to limit friction.
  • the invention aims to limit the friction generated in a power transmission device while improving the torque and performance of known devices.
  • the subject of the invention is a device epicyclic gear type power transmission system comprising a first set of two drive elements composed of a sun gear and a satellite and a second set of two drive elements composed by the satellite and a ring, which is remarkable in that in each of one of the two elements is of the roller wheel type provided with drive rollers and the other element has a star shape providing between its branches a rolling surface for the rollers and has arms on its branches.
  • said drive rollers are fixed to the free end of frames which are arranged radially with respect to the shaft of the wheel element and which belong to the normal plane of the device, said rollers being arranged on at least one of the two sides of the armatures, on either side of said main plane, the arms of the star-shaped element both also arranged on at least one of the two sides of the main plane of the device and facing the rollers, so that the free end of each arm crosses the armature behind the point of attachment of the rollers on said armature and to beyond the diameter of the rollers.
  • the friction is limited in the power transmission means.
  • the torque and efficiency of the device are increased.
  • the star-shaped element comprises pairs of drive arms providing the running surface, the drive arms of a pair being symmetrically distributed on either side of a plane normal to the star-shaped element shaft; the driving arms of a pair of the star-shaped element are separated by a predetermined space allowing a bearing structure of the roller wheel to pass between them;
  • the roller wheel element comprises pairs of drive rollers, the drive rollers of a pair being distributed symmetrically on either side of a plane normal to the shaft of the element of roller wheel type;
  • the drive rollers of a pair are separated by a predetermined space allowing the contact surfaces of the drive rollers of the roller wheel-type element to be opposite the rolling surfaces of the shaped element; Canvas ;
  • the drive rollers of a pair are integral with each other;
  • the pairs of drive rollers are rotatably mounted on the roller wheel element
  • the sun gear and the crown are of the roller wheel type and the satellite has a star shape;
  • the sun gear and the crown have a star shape and the satellite is of the wheel type;
  • the drive arms of the star-shaped element and the drive rollers of the roller wheel-type element are provided with ball or needle bearings;
  • the crown, the sun gear and the satellite are made of composite materials.
  • FIG. 1 is a block diagram, according to a first embodiment of this first variant embodiment of the invention, of a transmission device power ;
  • FIG. 2 is a section along A-A of the ring of Figure 1;
  • FIG. 3 is a left view of the sun gear of Figure 1;
  • FIG. 4 is a left view of the satellite of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a block diagram of a second embodiment, according to the invention, of the first variant embodiment of the power transmission device.
  • the power transmission device comprises an outer ring 1, a sun gear 2 and a satellite 3. It will be noted that only one satellite is shown, for the sake of clarity of the drawings, but that in general they are at the minimum number three.
  • FIG. 1 shows a power transmission device according to a first embodiment in which the sun gear 2 and the ring gear 1 are of the roller wheel type and the satellite 3 has a star-shaped shape.
  • the ring 1 comprises a wheel 4, armatures 5 and drive rollers 1A, 1B.
  • the plates 5 are arranged radially on the inner periphery of the wheel 4, integral with this wheel 4 by one of their ends, and are distributed symmetrically with respect to the diameter of the wheel 4.
  • the free end of the armatures 5 supports the pairs of drive rollers 1A, 1B of the ring 1 which are rotatably mounted around an axis parallel to the shaft of the crown 1.
  • the rollers of 1A, 1B drive are symmetrically distributed on either side of the frame 5, relative to a plane normal to the shaft of the ring 1 and secured to one another by conventional means.
  • the sun gear 2 comprises a wheel 6, armatures 7 and drive rollers 2A, 2B, arranged on the frames 7 in the same way as the drive rollers 1A, 1B of the crown 1.
  • the frames 7 of the sun gear 2 are arranged on the outer periphery of the wheel 6.
  • the satellite 3 comprises a wheel 8 provided on its outer periphery with pairs of drive arms 3A, 3B extending substantially radially, The arms 3A, 3B of a pair being distributed symmetrically on either side of a plane normal to the satellite tree 3 ( Figure 4).
  • the drive arms 3A, 3B of the satellite 3 form rolling surfaces which are opposite the contact surfaces of the drive rollers 1A, 1B and 2 ⁇ , 2B of the ring gear 1 and the sun gear 2.
  • the length of the internal and external reinforcements 7 and the number of pairs of rollers of the ring 1 is of the sun gear 2 and pairs of arms of the satellite 3 are calculated in order to allow the contact surfaces of the drive rollers 1A. 1B and 2A, 2B of the crown 1 and the planetary 2 to cooperate with the rolling surfaces of the drive r d arms 3A, 3B of the satellite 3.
  • the input element is the sun gear 2
  • the output element the satellite 3 and the element fixes the ring gear 1.
  • the satellites 3 will not only perform rotations on themselves but also on the inner periphery of the crown 1. Indeed, when the sun gear 2 is rotated, the drive rollers 2A, 2B located at its ends bear on the end of the drive arms 3A, 3B of the satellite 3, Gradually r the contact surface of the rollers drive 2A, 2B of the sun gear 2 moves on the running surface of the drive arms 3A, 3B of the satellites 3 to approach the wheel 8 of the satellite 3. The satellite 3 is then rotated by means of the rollers of drive 1A, 1B of the ring 1 which provide fixed support points to the drive arms 3A, 3B of the satellite 3,
  • the drive of the power transmission device is done through a first set of two drive elements composed by the pair of drive rollers 2A, 2B of the sun gear 2 and the pair of drive arms 3A, 3B of the satellite 3 and a second set of two driving elements composed by the pair of driving arms 3A, 3B of the satellite 3 and the pair of driving rollers 1A, 1B of the ring 1.
  • the length of the arm can be advantageously increased so that the free end of each arm intersects the armatures behind the point of attachment of the rollers beyond the diameter of the rollers.
  • the additional lever effect thus generated increases the torque and the increase in running surface improves the efficiency.
  • the skilled person will adapt the respective lengths of the armatures and arms and the diameter of the rollers.
  • the drive arms 3A, 3B of the satellite 3, symmetrically distributed on each side of the plane normal to the axis of rotation of the satellite 3, are spaced apart so that each arm 3A, 3B can pass from on either side of the armatures 5 and 7 supporting the rollers of the crown 1 and the sun gear 2. This allows the satellite 3 not to be hindered in its circular motion.
  • this space must allow contact of the rolling surfaces of the arms 3A, 3B of the satellite 3 with the contact surfaces of the rollers 1A, 1B and 2A, 2B of the ring gear 1 and the sun gear 2 so that the contact surfaces arms 3A, 3B of the satellite 3 form a rolling surface of the rollers 1A, 1B and 2A, 2B of the ring gear 1 or the sun gear 2.
  • the space separating the rollers IA and IB, or 2A and 2B, is mainly determined by the thickness of the reinforcements respectively 5 and 7 of the ring 1 and the sun gear 2.
  • FIG. 5 shows a power transmission device according to a second embodiment.
  • elements similar to those of the preceding figures are designated by identical references.
  • the sun gear 2 'and the ring gear are star-shaped and the roller-type satellite 3'.
  • the satellite 3 'and the sun gear 2' are of the shape respectively of the sun gear 2 and the satellite 3 such that described in the first embodiment.
  • the ring comprises a wheel 4 provided with pairs of arms 1'A, 1'B arranged symmetrically and radially on the inner periphery of the wheel and integral with the wheel 4.
  • the satellites 3' will have the same movement as in the first embodiment.
  • the rolling surfaces of the driving arms 2'A, 2'B of the sun gear 2' receive the drive rollers 3'A, 3'B of the satellite 3 ' .
  • the driving arms 2'A r 2 'B of the sun gear 2' roll on the drive rollers 3'A, 3'B of the satellite 3 'to approach the center of the sun gear 2'.
  • the drive rollers 3'A, 3'B of the satellite 3 ' by virtue of the driving arms 1'A, 1'B of the ring 1, which provide them with fixed points of support, are then rotated. .
  • the space between the drive arms 1'A, B and drive arms 2'A, 2'B of the ring 1 'and the sun gear 2' must meet the same criteria as the space between the arm 3A and 3B of the satellite 3 described in the first embodiment. It is the same for the length of said arms.
  • the arms 2'A, 2'B of the sun gear or the arms 1'A, 1'B of the crown or the arms 3A, 3B of the satellite, in the first embodiment, serving as a running surface can be of a different profile, for example a hyperbolic or parabolic profile.
  • the operating mode was the same with as input element the sun gear (2, 2 '), as output element the satellite (3, 3') and as fixed element the ring (1, l ').
  • the power transmission device can have different modes of operation.
  • C f is adapting commando systems (not detailed) for the activation or the immobilization of the crown 1, 2 or global satellite 3 we can get a large number of embodiments.
  • the input element is the sun gear 2, the output element the ring gear 1, and the fixed element the satellite 3.
  • the arms of training 3A, 3B of the satellite 3 are first driven in rotation, by sliding of the drive rollers 2A, 2B of the sun gear 2 on the running surface of the drive arms 3A, 3B of the satellite 3, and then drive in rotation the ring 1, by sliding of the running surface of the drive arms 3A, 3B of the satellite 3 on the drive rollers 1A, 1B of the ring 1.
  • the driving of the power transmission device is always done thanks to a first set of two drive elements composed by the sun gear 2 and the satellite 3 and at a second set of two training elements composed by satellite 3 and the crown 1.
  • the device may be asymmetrical with respect to the main plane of the device / that is to say that it can have rollers and arms facing only on one side of said main plane.
  • This second variant may be provided according to the two embodiments described above for the first variant, namely a first mode in which the sun gear and the crown are of the roller wheel type and the star-shaped satellite, and a second mode wherein the sun gear and the crown are star-shaped and the roller wheel type satellite.
  • This second variant has the advantage of being lighter than the first.
  • we prefer the first variant whose symmetry with respect to the main plane of the device provides better behavior.
  • the invention is not limited to the embodiments that have just been described, but on the contrary covers any variant using, with equivalent means, its essential characteristics.
  • the number of rollers or pairs of rollers could be different, provided that the space between each roller or pair of rollers allows both the passage of the pairs of drive arms of the satellite 3 but also the contact drive arms 3A, 3B of the satellite 3 on the drive rollers 1A, 1B and 2A, 2B of the ring gear 1 and the sun gear 2.
  • rollers are symmetrically but on both sides of the main plane of the device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

The invention relates to a power transmission device consisting of a first set of two drive element comprising a sun gear element (2) and a planet gear element (3) and a second set of two drive elements comprising the planet gear element (3) and a crown gear (1). According to the invention, one of the two elements in each of the sets is of the type that comprises a roller wheel which is equipped with rollers (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3'B) and the other element takes the form of a star having a running surface for the rollers between the arms thereof (1'A, 1'B, 2'A, 2'B, 3A, 3B). The rollers are fixed to the free end of plates (5, 7) that belong to the main normal plane of the device and are disposed on at least one of the two sides of the plates on one and/or both sides of the main plane. The arms of the star-shaped element are also disposed on at least one of the two sides of the main plane of the device, opposite the rollers, such that the free end of each arm meets the plate behind the point at which the rollers are fixed thereto, beyond the diameter of the rollers.

Description

DISPOSITIF DE TRANSMISSION DE PUISSANCE POWER TRANSMISSION DEVICE
La présente invention concerne un dispositif de transmission de puissance de type train épicycloïdal.The present invention relates to a power transmission device of the epicyclic gear type.
Un dispositif de transmission de puissance a pour fonction de démultiplier la vitesse entre un élément d'entrée et un élément de sortie et ceci sous un faible encombrement .A power transmission device has the function of reducing the speed between an input element and an output element and this in a small footprint.
On connaît déjà, dans l'état de la technique, un dispositif de transmission de puissance destiné à créer une différence de vitesse entre un élément d'entrée et un élément de sortie, comportant un planétaire et son arbre, un train satellite et son arbre, et une couronne à denture interne et son arbre.Already known in the state of the art, a power transmission device for creating a speed difference between an input element and an output element, comprising a sun gear and its shaft, a satellite train and its shaft , and an internally toothed crown and its tree.
Pour que la transmission soit assurée, il est nécessaire qu'un premier arbre devienne moteur, qu'un second arbre devienne récepteur et que le troisième arbre soit immobilisé pour faire office de point de réaction.For the transmission to be ensured, it is necessary that a first tree becomes motor, a second tree becomes a receiver and the third tree is immobilized to act as a reaction point.
Généralement, le planétaire, le satellite et la couronne sont de type roue à engrenages.Generally, the sun gear, the satellite and the crown are of the gear wheel type.
Cependant, ces roues à engrenages subissent des frottements importants générés par le glissement des dents d'engrenage les unes sur les autres, ce qui nécessite de plus une lubrification appropriée.However, these gear wheels suffer significant friction generated by the sliding of the gear teeth on top of one another, which further requires proper lubrication.
Or, il est souhaitable de minimiser les pertes d'énergie notamment les pertes duejs aux frottements. On connaît par les brevets DE 10214086, GB 2.102.532, US 5632705 ou GB 334452 des dispositifs de transmission de puissance dans lesquels le recours à des éléments du type roue à galets permet de limiter les frottements.However, it is desirable to minimize energy losses including losses due to friction. Patent DE 10214086, GB 2.102.532, US Pat. No. 5632705 or GB 334452 disclose power transmission devices in which the use of elements of the roller wheel type makes it possible to limit friction.
L'invention a pour but de limiter les frottements générés dans un dispositif de transmission de puissance tout en améliorant le couple et le rendement des dispositifs connus.The invention aims to limit the friction generated in a power transmission device while improving the torque and performance of known devices.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de transmission de puissance de type train épicycloîdal comprenant un premier jeu de deux éléments d'entraînement composé par un planétaire et un satellite et un second jeu de deux éléments d' entraînement composé par le satellite et une couronne, remarquable en ce que dans chacun des jeux, l'un des deux éléments est de type roue à galets munie de galets d'entraînement et l'autre élément a une forme en étoile offrant entre ses branches une surface de roulement pour les galets et comporte sur ses branches des bras d'entraînement et constituant la surface de roulement, et en ce que lesdits galets d'entraînement sont fixés à l'extrémité libre d'armatures qui sont agencées radialement par rapport à l'arbre de l'élément roue à galets et qui appartiennent au plan normal principal du dispositif, lesdits galets étant disposés sur au moins l'un des deux côtés des armatures, de part et/ou d'autre dudit plan principal, les bras de l'élément en forme d'étoile étant également disposés sur au moins l'un des deux côtés du plan principal du dispositif et en regard des galets, de sorte que l'extrémité libre de chaque bras croise l'armature en arrière du point de fixation des galets sur ladite armature et au-delà du diamètre des galets.For this purpose, the subject of the invention is a device epicyclic gear type power transmission system comprising a first set of two drive elements composed of a sun gear and a satellite and a second set of two drive elements composed by the satellite and a ring, which is remarkable in that in each of one of the two elements is of the roller wheel type provided with drive rollers and the other element has a star shape providing between its branches a rolling surface for the rollers and has arms on its branches. driving and constituting the running surface, and in that said drive rollers are fixed to the free end of frames which are arranged radially with respect to the shaft of the wheel element and which belong to the normal plane of the device, said rollers being arranged on at least one of the two sides of the armatures, on either side of said main plane, the arms of the star-shaped element both also arranged on at least one of the two sides of the main plane of the device and facing the rollers, so that the free end of each arm crosses the armature behind the point of attachment of the rollers on said armature and to beyond the diameter of the rollers.
Grâce à l'invention, les frottements sont limités dans les moyens formant transmission de puissance. En outre, le couple et le rendement du dispositif sont augmentés .Thanks to the invention, the friction is limited in the power transmission means. In addition, the torque and efficiency of the device are increased.
Suivant d'autres caractéristiques d'une première variante d'exécution du dispositif de transmission de puissance : - l'élément en forme d'étoile comporte des paires de bras d'entraînement offrant la surface de roulement, les bras d'entraînement d'une paire étant répartis symétriquement de part et d'autre d'un plan normal à l'arbre de l'élément en forme d'étoile ; - les bras d'entraînement d'une paire de l'élément en forme d'étoile sont séparés par un espace prédéterminé permettant à une structure porteuse de la roue à galets de passer entre eux ; - l'élément de type roue à galets comporte des paires de galets d'entraînement, les galets d'entraînement d'une paire étant répartis symétriquement de part et d'autre d'un plan normal à l'arbre de l'élément de type roue à galets ;According to other features of a first variant embodiment of the power transmission device: the star-shaped element comprises pairs of drive arms providing the running surface, the drive arms of a pair being symmetrically distributed on either side of a plane normal to the star-shaped element shaft; the driving arms of a pair of the star-shaped element are separated by a predetermined space allowing a bearing structure of the roller wheel to pass between them; the roller wheel element comprises pairs of drive rollers, the drive rollers of a pair being distributed symmetrically on either side of a plane normal to the shaft of the element of roller wheel type;
- les galets d'entraînement d'une paire sont séparés par un espace prédéterminé permettant aux surfaces de contact des galets d'entraînement de l'élément de type roue à galets d'être en regard des surfaces de roulement de l'élément en forme d'étoile ;the drive rollers of a pair are separated by a predetermined space allowing the contact surfaces of the drive rollers of the roller wheel-type element to be opposite the rolling surfaces of the shaped element; Canvas ;
- les galets d'entraînement d'une paire sont solidaires l'un de l'autre ;- The drive rollers of a pair are integral with each other;
- les paires de galets d'entraînement sont montés en rotation sur l'élément de type roue à galets ;the pairs of drive rollers are rotatably mounted on the roller wheel element;
- le planétaire et la couronne sont de type roue à galets et le satellite a une forme en étoile ; - le planétaire et la couronne ont une forme en étoile et le satellite est de type roue à galets ;the sun gear and the crown are of the roller wheel type and the satellite has a star shape; - The sun gear and the crown have a star shape and the satellite is of the wheel type;
- les bras d'entraînement de l'élément en forme d'étoile et les galets d'entraînement de l'élément de type roue à galets sont munis de roulements à billes ou à aiguilles ;the drive arms of the star-shaped element and the drive rollers of the roller wheel-type element are provided with ball or needle bearings;
- la couronne, le planétaire et le satellite sont en matériaux composites.- The crown, the sun gear and the satellite are made of composite materials.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'une première variante d'exécution, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels :The invention will be better understood on reading the following description of a first variant of execution, given solely by way of example and with reference to the drawings in which:
- la figure 1 est un schéma de principe, selon un premier mode de réalisation de cette première variante d'exécution de l'invention, d'un dispositif de transmission de puissance ;FIG. 1 is a block diagram, according to a first embodiment of this first variant embodiment of the invention, of a transmission device power ;
- la figure 2 est une coupe selon A-A de la couronne de la figure 1 ;- Figure 2 is a section along A-A of the ring of Figure 1;
- la figure 3 est une vue de gauche du planétaire de la figure 1 ;- Figure 3 is a left view of the sun gear of Figure 1;
- la figure 4 est une vue de gauche du satellite de la figure 1 ;FIG. 4 is a left view of the satellite of FIG. 1;
- la figure 5 est un schéma de principe d'un second mode de réalisation, selon l'invention, de la première variante d' exécution du dispositif de transmission de puissance.FIG. 5 is a block diagram of a second embodiment, according to the invention, of the first variant embodiment of the power transmission device.
De manière générale, le dispositif de transmission de puissance comprend une couronne extérieure 1, un planétaire 2 et un satellite 3. On notera que seulement un satellite est représenté, par soucis de clarté des schémas, mais qu'en général ils sont au nombre minimum de trois.In general, the power transmission device comprises an outer ring 1, a sun gear 2 and a satellite 3. It will be noted that only one satellite is shown, for the sake of clarity of the drawings, but that in general they are at the minimum number three.
On a représenté sur la figure 1 un dispositif de transmission de puissance selon un premier mode de réalisation où le planétaire 2 et la couronne 1 sont de type roue à galets et le satellite 3 a une forme en étoile-FIG. 1 shows a power transmission device according to a first embodiment in which the sun gear 2 and the ring gear 1 are of the roller wheel type and the satellite 3 has a star-shaped shape.
La couronne 1 comporte une roue 4, des armatures 5 et des galets d'entraînement 1A, 1B.The ring 1 comprises a wheel 4, armatures 5 and drive rollers 1A, 1B.
Les armatures 5 sont agencées radialement sur la périphérie interne de la roue 4, solidaires de cette roue 4 par une de leur extrémité, et sont réparties symétriquement par rapport au diamètre de la roue 4.The plates 5 are arranged radially on the inner periphery of the wheel 4, integral with this wheel 4 by one of their ends, and are distributed symmetrically with respect to the diameter of the wheel 4.
De plus, l'extrémité libre des armatures 5 supporte les paires de galets d'entraînement 1A, 1B de la couronne 1 qui sont montés en rotation, autour d'un axe parallèle à l'arbre de la couronne 1. Les galets d'entraînement 1A, 1B sont répartis symétriquement de part et d'autre de l'armature 5, par rapport à un plan normal à l'arbre de la couronne 1 et solidarisés l'un à l'autre par des moyens classiques. De même, le planétaire 2 comporte une roue 6, des armatures 7 et des galets d'entraînement 2A, 2B, agencés sur les armatures 7 de la même manière que les galets d'entraînement 1A, 1B de la couronne 1. Cependant, les armatures 7 du planétaire 2 sont agencées sur la périphérie externe de la roue 6.In addition, the free end of the armatures 5 supports the pairs of drive rollers 1A, 1B of the ring 1 which are rotatably mounted around an axis parallel to the shaft of the crown 1. The rollers of 1A, 1B drive are symmetrically distributed on either side of the frame 5, relative to a plane normal to the shaft of the ring 1 and secured to one another by conventional means. Similarly, the sun gear 2 comprises a wheel 6, armatures 7 and drive rollers 2A, 2B, arranged on the frames 7 in the same way as the drive rollers 1A, 1B of the crown 1. However, the frames 7 of the sun gear 2 are arranged on the outer periphery of the wheel 6.
Le satellite 3 comporte une roue 8 munie sur sa périphérie externe de paires de bras d'entraînement 3A, 3B s' étendant sensiblement radialement, Les bras 3A, 3B d'une paire étant répartis symétriquement de part et d'autre d'un plan normal à l'arbre du satellite 3 (figure 4).The satellite 3 comprises a wheel 8 provided on its outer periphery with pairs of drive arms 3A, 3B extending substantially radially, The arms 3A, 3B of a pair being distributed symmetrically on either side of a plane normal to the satellite tree 3 (Figure 4).
Ainsi, les bras d' entraînement 3A, 3B du satellite 3 forment des surfaces de roulement qui se trouvent en regard des surfaces de contact des galets d'entraînement 1A, 1B et 2Δ, 2B de la couronne 1 et du planétaire 2.Thus, the drive arms 3A, 3B of the satellite 3 form rolling surfaces which are opposite the contact surfaces of the drive rollers 1A, 1B and 2Δ, 2B of the ring gear 1 and the sun gear 2.
On notera que la longueur des armatures internes 5 et externes 7 et le nombre des paires de galets de la couronne 1 est du planétaire 2 et des paires de bras du satellite 3 sont calculés afin de permettre aux surfaces de contact des galets d' entraînement 1A, 1B et 2A, 2B de la couronne 1 et du planétaire 2 de coopérer avec les surfaces de roulement des bras dr entraînement 3A, 3B du satellite 3.It will be noted that the length of the internal and external reinforcements 7 and the number of pairs of rollers of the ring 1 is of the sun gear 2 and pairs of arms of the satellite 3 are calculated in order to allow the contact surfaces of the drive rollers 1A. 1B and 2A, 2B of the crown 1 and the planetary 2 to cooperate with the rolling surfaces of the drive r d arms 3A, 3B of the satellite 3.
Enfin, selon une variante de ce mode de réalisation, sur les surfaces de roulement des bras 3A, 3B du satellite 3 sont agencés des roulements à billes ou à aiguilles .Finally, according to a variant of this embodiment, on the rolling surfaces of the arms 3A, 3B of the satellite 3 are arranged ball bearings or needle bearings.
Nous allons maintenant détailler le fonctionnement du premier mode de réalisation.We will now detail the operation of the first embodiment.
Sur la figure 1, ï l'élément d'entrée est le planétaire 2, l'élément de sortie le satellite 3 et l'élément fixe la couronne 1.In FIG. 1, the input element is the sun gear 2, the output element the satellite 3 and the element fixes the ring gear 1.
Dans cette configuration, les satellites 3 vont non seulement effectuer des rotations sur eux-mêmes mais aussi sur le pourtour intérieur de la couronne 1. En effet, lorsque le planétaire 2 est entraîné en rotation, les galets d'entraînement 2A, 2B situés à ses extrémités prennent appui sur l'extrémité des bras d'entraînement 3A, 3B du satellite 3, Progressivementr la surface de contact des galets d'entraînement 2A, 2B du planétaire 2 se déplace sur la surface de roulement des bras d' entraînement 3A, 3B des satellites 3 pour se rapprocher de la roue 8 du satellite 3. Le satellite 3 est alors entraîné en rotation grâce aux galets d'entraînement 1A, 1B de la couronne 1 qui procurent des points d'appui fixes aux bras d'entraînement 3A, 3B du satellite 3,In this configuration, the satellites 3 will not only perform rotations on themselves but also on the inner periphery of the crown 1. Indeed, when the sun gear 2 is rotated, the drive rollers 2A, 2B located at its ends bear on the end of the drive arms 3A, 3B of the satellite 3, Gradually r the contact surface of the rollers drive 2A, 2B of the sun gear 2 moves on the running surface of the drive arms 3A, 3B of the satellites 3 to approach the wheel 8 of the satellite 3. The satellite 3 is then rotated by means of the rollers of drive 1A, 1B of the ring 1 which provide fixed support points to the drive arms 3A, 3B of the satellite 3,
Ainsi, l'entraînement du dispositif de transmission de puissance se fait grâce à un premier jeu de deux éléments d'entraînement composé par la paire de galets d'entraînement 2A, 2B du planétaire 2 et la paire de bras d'entraînement 3A, 3B du satellite 3 et à un second jeu de deux éléments d'entraînement composé par la paire de bras d'entraînement 3A, 3B du satellite 3 et la paire de galets d'entraînement 1A, 1B de la couronne 1.Thus, the drive of the power transmission device is done through a first set of two drive elements composed by the pair of drive rollers 2A, 2B of the sun gear 2 and the pair of drive arms 3A, 3B of the satellite 3 and a second set of two driving elements composed by the pair of driving arms 3A, 3B of the satellite 3 and the pair of driving rollers 1A, 1B of the ring 1.
Par le roulement des galets sur les surfaces de roulement, les frottements sont diminués. En parallèle, cela améliore le couple et le rendement d'autant plus que la surface de roulement entre les bras d'entraînement est améliorée du fait de la longueur augmentée desdits bras.By the rolling of the rollers on the rolling surfaces, the friction is reduced. In parallel, it improves the torque and the efficiency especially as the running surface between the driving arms is improved due to the increased length of said arms.
En effet, comme les bras 3A, 3B et les galets 1A, 1B, 2A, 2B évoluent en regard dans des plans situés de part et/ou d'autre du plan principal du dispositif qui contient les armatures 5, 7 supportant à leur extrémité, libre lesdits galets, la longueur des bras peut être avantageusement augmentée de sorte que l'extrémité libre de chaque bras croise les armatures en arrière du point de fixation des galets au-delà du diamètre des galets. L'effet de bras de levier supplémentaire ainsi généré augmente le couple et l'augmentation de surface de roulement améliore le rendement. En fonction des caractéristiques recherchées, l'Homme du métier adaptera les longueurs respectives des armatures et des bras ainsi que le diamètre des galets.Indeed, as the arms 3A, 3B and the rollers 1A, 1B, 2A, 2B evolve opposite in planes located on the one side and / or the other of the main plane of the device which contains the reinforcements 5, 7 supporting at their end , free said rollers, the length of the arm can be advantageously increased so that the free end of each arm intersects the armatures behind the point of attachment of the rollers beyond the diameter of the rollers. The additional lever effect thus generated increases the torque and the increase in running surface improves the efficiency. Depending on the characteristics sought, the skilled person will adapt the respective lengths of the armatures and arms and the diameter of the rollers.
On notera en outre que les bras d' entraînement 3A, 3B du satellite 3, répartis symétriquement de chaque côté du plan normal à l'axe de rotation du satellite 3, sont espacés de manière à ce que chaque bras 3A, 3B puisse passer de part et d'autre des armatures 5 et 7 supportant les galets de la couronne 1 et du planétaire 2. Ceci permet au satellite 3 de ne pas être gêné dans son mouvement circulaire. De plus, cet espace doit permettre le contact des surfaces de roulement des bras 3A, 3B du satellite 3 avec les surfaces de contact des galets 1A, 1B et 2A, 2B de la couronne 1 et du planétaire 2 de sorte que les surfaces de contact des bras 3A, 3B du satellite 3 forment une surface de roulement des galets 1A, 1B et 2A, 2B de la couronne 1 ou du planétaire 2.It will be further noted that the drive arms 3A, 3B of the satellite 3, symmetrically distributed on each side of the plane normal to the axis of rotation of the satellite 3, are spaced apart so that each arm 3A, 3B can pass from on either side of the armatures 5 and 7 supporting the rollers of the crown 1 and the sun gear 2. This allows the satellite 3 not to be hindered in its circular motion. In addition, this space must allow contact of the rolling surfaces of the arms 3A, 3B of the satellite 3 with the contact surfaces of the rollers 1A, 1B and 2A, 2B of the ring gear 1 and the sun gear 2 so that the contact surfaces arms 3A, 3B of the satellite 3 form a rolling surface of the rollers 1A, 1B and 2A, 2B of the ring gear 1 or the sun gear 2.
On notera que l'espace séparant les galets IA et IB, ou 2A et 2B est principalement déterminé par l'épaisseur des armatures respectivement 5 et 7 de la couronne 1 et du planétaire 2.It will be noted that the space separating the rollers IA and IB, or 2A and 2B, is mainly determined by the thickness of the reinforcements respectively 5 and 7 of the ring 1 and the sun gear 2.
On a représenté sur la figure 5 un dispositif de transmission de puissance selon un second mode de réalisation. Sur cette figure 5, les éléments analogues à ceux des figures précédentes sont désignés par des références identiques.FIG. 5 shows a power transmission device according to a second embodiment. In this FIG. 5, elements similar to those of the preceding figures are designated by identical references.
Le planétaire 2' et la couronne l' sont en forme d'étoile et le satellite 3' de type roue à galets.The sun gear 2 'and the ring gear are star-shaped and the roller-type satellite 3'.
Le satellite 3' et le planétaire 2' sont de la forme respectivement du planétaire 2 et du satellite 3 tels que décrits dans le premier mode de réalisation.The satellite 3 'and the sun gear 2' are of the shape respectively of the sun gear 2 and the satellite 3 such that described in the first embodiment.
La couronne l' comporte une roue 4 munie de paires de bras 1'A, 1'B agencées de manière symétrique et radiale sur la périphérie interne de la roue et solidaires de la roue 4.The ring comprises a wheel 4 provided with pairs of arms 1'A, 1'B arranged symmetrically and radially on the inner periphery of the wheel and integral with the wheel 4.
Dans cette configuration, où l'élément d'entrée est toujours le planétaire 2', l'élément de sortie le satellite 3' et l'élément fixe la couronne 1', les satellites 3' vont avoir le même mouvement que dans le premier mode de réalisation.In this configuration, where the input element is always the sun gear 2 ', the output element the satellite 3' and the element fixes the ring gear 1 ', the satellites 3' will have the same movement as in the first embodiment.
En effet, lorsque le planétaire 2' est entraîné en rotation, les surfaces de roulement des bras d'entraînement 2'A, 2' B du planétaire 2' reçoivent les galets d'entraînement 3'A, 3'B du satellite 3'. Progressivement, les bras d'entraînement 2'Ar 2' B du planétaire 2' roulent sur les galets d'entraînement 3'A, 3' B du satellite 3' pour se rapprocher du centre du planétaire 2' . Les galets d'entraînement 3'A, 3'B du satellite 3', grâce aux bras d'entraînement 1'A, 1'B de la couronne l' qui leur procurent des points d'appui fixes, sont alors entraînés en rotation.Indeed, when the sun gear 2 'is rotated, the rolling surfaces of the driving arms 2'A, 2'B of the sun gear 2' receive the drive rollers 3'A, 3'B of the satellite 3 ' . Gradually, the driving arms 2'A r 2 'B of the sun gear 2' roll on the drive rollers 3'A, 3'B of the satellite 3 'to approach the center of the sun gear 2'. The drive rollers 3'A, 3'B of the satellite 3 ', by virtue of the driving arms 1'A, 1'B of the ring 1, which provide them with fixed points of support, are then rotated. .
L'espace séparant les bras d'entraînement 1'A, l'B et les bras d'entraînement 2'A, 2' B de la couronne 1' et du planétaire 2' doivent remplir les mêmes critères que l'espace séparant les bras 3A et 3B du satellite 3 décrit dans le premier mode de réalisation. Il en va de même pour la longueur desdits bras.The space between the drive arms 1'A, B and drive arms 2'A, 2'B of the ring 1 'and the sun gear 2' must meet the same criteria as the space between the arm 3A and 3B of the satellite 3 described in the first embodiment. It is the same for the length of said arms.
On notera que les bras 2'A, 2'B du planétaire ou les bras 1'A, 1'B de la couronne ou les bras 3A, 3B du satellite, dans le premier mode de réalisation, servant de surface de roulement, peuvent être d'un profil différent, par exemple d'un profil hyperbolique ou parabolique .Note that the arms 2'A, 2'B of the sun gear or the arms 1'A, 1'B of the crown or the arms 3A, 3B of the satellite, in the first embodiment, serving as a running surface, can be of a different profile, for example a hyperbolic or parabolic profile.
Dans les deux modes de réalisation décrits précédemment, le mode de fonctionnement était le même avec comme élément d'entrée le planétaire (2, 2'), comme élément de sortie le satellite (3, 3') et comme élément fixe la couronne (1, l' ) . Cependant, tout comme les trains épicycloidaux classiques, σe dispositif de transmission de puissance peut avoir différents modes de fonctionnement.In both described embodiments previously, the operating mode was the same with as input element the sun gear (2, 2 '), as output element the satellite (3, 3') and as fixed element the ring (1, l '). However, just like conventional epicyclic gear trains, the power transmission device can have different modes of operation.
En effet, pour que la transmission soit assurée, il est nécessaire qu'un premier arbre devienne moteur, qu'un deuxième arbre devienne récepteur et que le troisième arbre soit immobilisé pour faire office de point de réaction.Indeed, for the transmission to be ensured, it is necessary for a first tree to become motor, for a second tree to become a receiver and for the third tree to be immobilized to act as a reaction point.
Cfest en adaptant des systèmes de commando (non détaillés) permettant l'activation ou l'immobilisation de la couronne 1, du planétaire 2 ou du satellite 3 qu'on pourra obtenir un nombre important de réalisations.C f is adapting commando systems (not detailed) for the activation or the immobilization of the crown 1, 2 or global satellite 3 we can get a large number of embodiments.
Ainsi, selon une variante de fonctionnement du premier mode de réalisation, l'élément d'entrée est le planétaire 2, l'élément de sortie la couronne 1, et l'élément fixe le satellite 3. Dans cette configuration, les bras d'entraînement 3A, 3B du satellite 3 sont tout d'abord entraînés en rotation, par glissement des galets d'entraînement 2A, 2B du planétaire 2 sur la surface de roulement des bras d'entraînement 3A, 3B du satellite 3, puis entraînent en rotation la couronne 1, par glissement de la surface de roulement des bras d'entraînement 3A, 3B du satellite 3 sur les galets d'entraînement 1A, 1B de la couronne 1.Thus, according to an alternative embodiment of the first embodiment, the input element is the sun gear 2, the output element the ring gear 1, and the fixed element the satellite 3. In this configuration, the arms of training 3A, 3B of the satellite 3 are first driven in rotation, by sliding of the drive rollers 2A, 2B of the sun gear 2 on the running surface of the drive arms 3A, 3B of the satellite 3, and then drive in rotation the ring 1, by sliding of the running surface of the drive arms 3A, 3B of the satellite 3 on the drive rollers 1A, 1B of the ring 1.
On notera que de manière générale, et quelque soit le mode de fonctionnement, l'entraînement du dispositif de transmission de puissance se fait toujours grâce à un premier jeu de deux éléments d'entraînement composé par le planétaire 2 et le satellite 3 et à un second jeu de deux éléments d'entraînement composé par le satellite 3 et la couronne 1.It will be noted that in general, and whatever the mode of operation, the driving of the power transmission device is always done thanks to a first set of two drive elements composed by the sun gear 2 and the satellite 3 and at a second set of two training elements composed by satellite 3 and the crown 1.
Selon une seconde variante d'exécution du dispositif de transmission de puissance selon l' invention,- non représentée sur Ie-; figures, le dispositif pourra être asymétrique par rapport au plan principal du dispositif/ c'est-à-dire qu'il ne pourra comporter des galets et des bras en regard seulement sur un seul des côtés dudit plan principal. Cette seconde variante pourra être déclinée selon les deux modes de réalisation précédemment décrits pour la première variante, à savoir un premier mode dans lequel le planétaire et la couronne sont de type roue à galets et le satellite en forme d'étoile, et un second mode dans lequel le planétaire et la couronne sont en forme d'étoile et le satellite de type roue à galets. Cette seconde variante a l'avantage d'être plus légère que la première. Toutefois,. dans le cadre d'applications où le dispositif sera soumis à de fortes contraintes mécaniques, on préférera la première variante dont la symétrie par rapport au plan principal du dispositif procure un meilleur comportement.According to a second alternative embodiment of the power transmission device according to the invention, - not shown on Ie-; Figures, the device may be asymmetrical with respect to the main plane of the device / that is to say that it can have rollers and arms facing only on one side of said main plane. This second variant may be provided according to the two embodiments described above for the first variant, namely a first mode in which the sun gear and the crown are of the roller wheel type and the star-shaped satellite, and a second mode wherein the sun gear and the crown are star-shaped and the roller wheel type satellite. This second variant has the advantage of being lighter than the first. However,. in the context of applications where the device will be subjected to high mechanical stresses, we prefer the first variant whose symmetry with respect to the main plane of the device provides better behavior.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, ses caractéristiques essentielles. En particulier, le nombre de galets ou de paires de galets pourrait être différent, sous réserve que l'espace situé entre chaque galet ou paire de galets permette à la fois le passage des paires de bras d'entraînement du satellite 3 mais également le contact des bras d'entraînement 3A, 3B du satellite 3 sur les galets d'entraînement 1A, 1B et 2A, 2B de la couronne 1 et du planétaire 2.The invention is not limited to the embodiments that have just been described, but on the contrary covers any variant using, with equivalent means, its essential characteristics. In particular, the number of rollers or pairs of rollers could be different, provided that the space between each roller or pair of rollers allows both the passage of the pairs of drive arms of the satellite 3 but also the contact drive arms 3A, 3B of the satellite 3 on the drive rollers 1A, 1B and 2A, 2B of the ring gear 1 and the sun gear 2.
Par ailleurs, dans une autre variante, et sans sortir du cadre de l'invention, on pourrait positionner les galets non pas symétriquement mais de part et d' autre du plan principal du dispositif. Furthermore, in another variant, and without departing from the scope of the invention, one could position the rollers not symmetrically but on both sides of the main plane of the device.

Claims

REVENPICATIONSREVENPICATIONS
1 - Dispositif de transmission de puissance comprenant un premier jeu de deux éléments d'entraînement composé d'un planétaire (2, 2') et d'un satellite (3, 3') et un second jeu de deux éléments d'entraînement composé du satellite (3, 3') et d'une couronne (1, l'), caractérisé en ce que, dans chacun des jeux, l'un des deux éléments est de type roue à galets munie de galets (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3' B) d'entraînement et l'autre élément a une forme en étoile offrant entre ses branches une surface de roulement pour les galets et comporte sur ses branches des bras (1'A, 1'B, 2'A1. 2'B, 3A, 3B) d'entraînement, et en ce que lesdits galets (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3' B) d'entraînement sont fixés à l'extrémité libre d'armatures (5, 7) qui sont agencées radialement par rapport à l'arbre de l'élément roue à galets et appartiennent au plan normal principal du dispositif, lesdits galets étant disposés sur au moins l'un des deux côtés des armatures, de part et/ou d'autre dudit plan principal, les bras de l'élément en forme d'étoile étant également disposés sur au moins l'un des deux côtés du plan principal du dispositif et en regard des galets, de sorte que l'extrémité libre de chaque bras croise l' armature en arrière du point de fixation des galets sur ladite armature et au-delà du diamètre des galets.A power transmission device comprising a first set of two driving elements consisting of a sun gear (2, 2 ') and a satellite (3, 3') and a second set of two training elements consisting of of the satellite (3, 3 ') and a ring gear (1, 1'), characterized in that, in each of the sets, one of the two elements is of the roller wheel type provided with rollers (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3'B) and the other member is star-shaped having a rolling surface for the rollers between its legs and has arms (1'A, 1 ') on its limbs. B, 2'A 1 , 2'B, 3A, 3B), and in that said drive rollers (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3'B) are attached to the free ends of reinforcements (5, 7) which are arranged radially with respect to the shaft of the roller wheel element and belong to the main normal plane of the device, said rollers being arranged on at least one of the two sides of the frames, from and / or from re of said main plane, the arms of the star-shaped element being also arranged on at least one of the two sides of the main plane of the device and facing the rollers, so that the free end of each arm crosses the armature behind the attachment point of the rollers on said armature and beyond the diameter of the rollers.
2 - Dispositif de transmission selon la revendication 1, dans lequel l'un des éléments est du type roue muni - des paires de galets (IA, IB, 2A, 2B, 3'A, 3 B) et l'autre élément a une forme d'étoile comportant les paires de bras (1'A, 1'B, 2'A, 2' B, 3&, 3B) d'entraînement, lesdits bras étant répartis symétriquement de part et d' autre du plan principal normal du dispositif et séparés par un espace prédéterminé permettant à une structure porteuse de la roue à galets de passer entre eux, lesdits galets d'entraînement (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3' B) d'une paire étant séparés par un espace prédéterminé permettant aux surfaces de contact des galets d' entraînement de l'élément de type roue à galets drêtre en regard des surfaces de roulement de l'élément en forme d'étoile.2 - Transmission device according to claim 1, wherein one of the elements is wheel-type provided with pairs of rollers (IA, IB, 2A, 2B, 3'A, 3B) and the other element has a star shape comprising the pairs of driving arms (1'A, 1'B, 2'A, 2'B, 3 & 3B), said arms being distributed symmetrically on either side of the normal main plane of the device and separated by a predetermined space allowing a structure carrier of the roller wheel to pass between them, said driving rollers (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3'B) of a pair being separated by a predetermined space allowing the contact surfaces of the rollers for driving the wheel-like member to be r of rollers opposite the working surfaces of the element shaped star.
3 - Dispositif de transmission de puissance selon la revendication 2, dans lequel les galets d'entraînement (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3' B) d'une paire sont solidaires l'un de l'autre.3 - power transmission device according to claim 2, wherein the drive rollers (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3 'B) of a pair are integral with each other.
4 - Dispositif de transmission de puissance selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, dans lequel les paires de galets dr entraînement (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3' B) sont montés en rotation sur l'élément de type roue à galets.4 - A power transmission according to any one of claims 2-3, wherein the pairs of rollers of drive r (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3 'B) are rotatably mounted on element type wheel roller.
5 - Dispositif de transmission de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le planétaire (2, 2') et la couronne (1, 1') sont de type roue à galets et le satellite (3, 3') a une forme en étoile.5 - Power transmission device according to any one of claims 1 to 4, wherein the sun gear (2, 2 ') and the ring gear (1, 1') are of the roller wheel type and the satellite (3, 3 ') has a star shape.
6 - Dispositif de transmission de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le planétaire (2, 2') et la couronne (1, 1') ont une forme en étoile et le satellite (3, 3') est. de type roue à galets.6 - Power transmission device according to any one of claims 1 to 4, wherein the sun gear (2, 2 ') and the ring gear (1, 1') have a star shape and the satellite (3, 3 ' ) is. of the wheel type.
7 - Dispositif de transmission de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les bras d'entraînement (1'A, 1'B, 2'A, 2'B, 3A, 3B) de l'élément en forme d'étoile et les galets d'entraînement (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3'B) de l'élément de type roue à galets sont munis de roulements à billes ou à aiguilles.7 - Power transmission device according to any one of claims 1 to 6, wherein the drive arms (1'A, 1'B, 2'A, 2'B, 3A, 3B) of the element star-shaped and the drive rollers (1A, 1B, 2A, 2B, 3'A, 3'B) of the roller-like element are provided with ball bearings or needles.
B - Dispositif de transmission de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la couronne (1, 1' ) , le planétaire (2, 2' ) et le satellite (3, 3') sont en matériaux composites. B - power transmission device according to any one of claims 1 to 9, wherein the ring gear (1, 1 '), the sun gear (2, 2') and the satellite (3, 3 ') are made of composite materials .
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